УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗВУКА ИЗ СТРУНЫ СТРУННОГО ИНСТРУМЕНТА
DEVICE FOR EXTRACTION OF SOUND FROM STRING OF STRING INSTRUMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к музыкальным инструментам, а конкретнее к устройству для извлечения звука из струны струнного инструмента.
Уровень техники
Для извлечения звука из струны струнного инструмента в устройствах автоматического исполнения музыкальных произведений используются различные технические решения.
Так, в патенте Великобритании №1426203 (опубл. 25.02.1976) описано устройство, в котором каждая струна зацепляется для звучания своим колесом с зубцами на боковой поверхности, которое приводится во вращение и, соответственно, зацепление со струной при прижатии к струне за счет надавливания на подпружиненный рычаг, поддерживающий это колесо вблизи струны. Данное решение, помимо своей сложности, не может обеспечить качественное звучание струны вследствие того, что после зацепления одним зубцом струна может соприкасаться со следующим зубцом, из-за чего звучание может быть дребезжащим или приглушенным.
В патенте США №6723904 (опубл. 20.04.2004) описано устройство для извлечения звука из струны струнного инструмента, в котором также используется вращающееся колесо с четырьмя зубцами, ось которого проходит параллельно струне. При срабатывании соленоида, втягивающего эту ось, колесо, следуя предусмотренным направляющим, поворачивается, зацепляя струну. Недостатком такого решения является его сложность.
Раскрытие изобретения
Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в разработке более простого устройства, позволяющего извлекать звук из струны подобно тому, как это делает музыкант.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в настоящем изобретении предложено устройство для извлечения звука из струны струнного инструмента, содержащее: первый серводвигатель, предназначенный для крепления к его выходному валу медиатора и для поворота в противоположные стороны медиатора для обеспечения его взаимодействия со струной; направляющую, размещенную практически перпендикулярно плоскости струн струнного инструмента и предназначенную для перемещения по одной ее стороне первого серводвигателя от струны или к струне; второй серводвигатель, установленный с обратной стороны направляющей; передаточный механизм, связанный первым своим концом с выходным валом второго серводвигателя и соединенный вторым своим концом с первым серводвигателем.
Одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что на первом серводвигателе может быть закреплена эластичная петля, пропущенная под струной и предназначенная для гашения колебаний струны при перемещении первого серводвигателя вверх по направляющей, либо размещенная над струной и предназначенная для гашения колебаний струны при перемещении первого серводвигателя вниз по направляющей.
Еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что первый серводвигатель может быть закреплен на плате, с обратной стороны которой выполнена каретка, способная перемещаться по направляющей, при этом второй конец передаточного механизма соединен с первым серводвигателем через плату или каретку.
Другая особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что передаточный механизм может содержать прикрепленный к выходному валу второго серводвигателя шатун, к концу которого шарнирно присоединена тяга, другой конец которой шарнирно соединен с платой или кареткой.
Еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что передаточный механизм может содержать прикрепленное к выходному валу второго серводвигателя червячное колесо, а на плате или на каретке выполнена ответная зубчатая рейка.
Наконец, еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что передаточный механизм может содержать прикрепленный к выходному валу второго серводвигателя один элемент винтовой передачи, другой элемент которой соединен с платой или с кареткой.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение поясняется с помощью приложенных чертежей, на которых одним и тем же элементам присвоены одинаковые ссылочные позиции.
На Фиг. 1 показан вид в перспективе устройства по настоящему изобретению.
На Фиг. 2 показан один возможный вариант приводного механизма в устройстве по настоящему изобретению.
На Фиг. 3 показан другой возможный вариант приводного механизма в устройстве по настоящему изобретению.
Подробное описание
На Фиг. 1 показан вид в перспективе части устройства для извлечения звука из струны струнного инструмента по настоящему изобретению. В качестве струнного инструмента можно использовать гитару, однако это всего лишь иллюстрация возможного варианта осуществления данного изобретения, а не ограничение его объема.
Устройство по настоящему изобретению содержит медиатор 2, предназначенный для взаимодействия с соответствующей струной 1 струнного инструмента. Медиатор 2 представляет собой обычный гитарный медиатор, закрепленный на выходном валу 3 первого серводвигателя 4. На корпусе первого серводвигателя 4 могут быть закреплены два параллельных струне 1 стержня 5, к концам которых присоединена эластичная петля 6, выполненная, к примеру, из резины или иного эластичного материала. Ее назначение поясняется ниже.
На Фиг. 1 первый сервопривод 4 показан установленным на одной стороне платы 7, с обратной стороны которой выполнена каретка 8, способная перемещаться по направляющей 9. Специалисту понятно, что плата 7 и каретка 8 показаны лишь для примера, поскольку перемещаться по направляющей 9 может и соответственно выполненная часть корпуса первого серводвигателя 4. Отметим, что направляющая 4 размещена практически перпендикулярно плоскости струн в струнном инструменте.
Специалистам понятно, что плата 7 может быть выполнена из любого материала достаточной прочности, к примеру из алюминия или гетинакса. Направляющая 9 и каретка 8 могут быть выполнены из любого подходящего материала, обеспечивающего достаточное скольжение. Предпочтительно это может быть алюминий, хотя не исключены и такие материалы, как латунь, фторопласт, сталь и т.п., причем материалы всех указанных элементов могут быть как одни и те же, так и различные в любом сочетании.
Фиксация направляющей 9 к грифу струнного инструмента может быть осуществлена любым известным специалистам средством, к примеру скобами, хомутами, кронштейнами и т.п.
С обратной стороны направляющей 9 установлен второй серводвигатель 10. На Фиг. 1 второй серводвигатель 10 показан закрепленным с помощью стоек 11 на некотором расстоянии от обратной стороны направляющей 9. При этом на выходном валу 12 зафиксирован шатун 13, к концу которого шарнирно присоединена тяга 14, другой конец которой шарнирно соединен со стойкой 15, жестко прикрепленной к плате 7. Специалистам понятно, что стойка 15 может альтернативно крепиться к каретке 8, либо, если по направляющей 9 перемещается непосредственно корпус первого серводвигателя 4, к этому корпусу. Отметим, что шатун 13, тяга 14 и стойка 15 вместе образуют передаточный механизм.
На Фиг. 2 показан еще один возможный вариант приводного механизма в устройстве для извлечения звука из струны по настоящему изобретению. Передаточный механизм по Фиг. 2 содержит прикрепленное к выходному валу 12 второго серводвигателя 10 червячное колесо 16, а на каретке 8 или на плате 7 выполнена ответная зубчатая рейка 17.
На Фиг. 3 показан еще один возможный вариант приводного механизма в устройстве для извлечения звука из струны по настоящему изобретению. Передаточный механизм по Фиг. 3 содержит прикрепленный к выходному валу 12 второго серводвигателя 10 один элемент 18 винтовой передачи, другой элемент 19 которой соединен с кареткой 8 или платой 7. На Фиг. 3 элемент 18 представляет собой винтовой стержень, а элемент 19 - пластину с отверстием («гайку»), в котором выполнена ответная резьба. Однако возможно и обратное соотношение, когда на выходном валу 12 закреплена пластина с резьбовым отверстием, а на каретке 8 закреплен стержень с ответной резьбой.
В принципе, выполнение передаточного механизма от второго серводвигателя 10 к каретке 8 или плате 7 может быть и любым иным, известным или разрабатываемым в будущем.
Устройство для извлечения звука из струны струнного инструмента по настоящему изобретению работает следующим образом.
В исходном состоянии плата 7 (каретка 8) сдвинута в свое крайнее нижнее положение по Фиг. 1, при этом рабочий конец медиатора 2 касается струны 1, немного выступая ниже этой струны 1.
При необходимости извлечь звук из струны 1 включается первый серводвигатель 4 и его выходной вал 3 поворачивается, отклоняя медиатор 2 на такой угол, который соответствует (пропорционален) принятому уровню громкости для подлежащего исполнению звука. Конкретное соотношение угла поворота выходного вала 3 (угла отклонения медиатора 2) и уровня громкости звука определяется заранее для каждой струны 1 и сохраняется в памяти управляющего средства (не показано), задающего сигналы для управления устройством для извлечения звука из струны струнного инструмента по настоящему изобретению.
Отметим, что регулировка высоты тона звучащей струны не рассматривается в данном описании.
После этого производится поворот выходного вала 12 второго серводвигателя 10, что через соответствующий передаточный механизм вызывает смещение платы 7 (каретки 8) по Фиг. 1. Если передаточный механизм выполнен в соответствии с Фиг. 1, поворот выходного вала 12 вызывает отклонение шатуна 13 и смещение точки шарнирного крепления тяги 14, движение которой и вызывает перемещение платы 7 (каретки 8), с которой эта тяга 14 шарнирно скреплена стойкой 15 на другом своем конце. В случае, когда передаточный механизм выполнен в соответствии с Фиг. 2, поворот выходного вала 12 вызывает вращение закрепленного на нем червячного колеса 16 (по часовой стрелке на Фиг. 2), а это в свою очередь заставляет сдвигаться вверх зубчатую рейку 17, жестко скрепленную с платой 7 (кареткой 8). В случае, когда передаточный механизм выполнен в соответствии с Фиг. 3, поворот выходного вала 12 вызывает вращение закрепленного на нем элемента 18 винтовой передачи (резьбового стержня по Фиг. 3), за счет чего другой элемент 19 винтовой передачи («гайка»), жестко закрепленный на плате 7 (каретке 8), перемещается (вверх по Фиг. 3).
Перемещение платы 7 (каретки 8) вверх вызывает срыв медиатора 2 с предварительно натянутой струны 1 в соответствии с углом поворота выходного вала 3 первого серводвигателя 4. В результате срыв медиатора 2 с натянутой струны 1 заставляет ее звучать. Далее второй серводвигатель 10 вращается в обратную сторону, возвращая плату 7 (каретку 8) в исходное положение до касания звучащей струны эластичной петлей 6, обеспечивая гашение колебаний звучащей струны. Если же петля 6 пропущена под струной 1, второй серводвигатель 10 продолжает вращение в ту же сторону, пока петля 6 не коснется звучащей струны 1, гася ее колебания. Затем второй серводвигатель 10 вращается в обратную сторону, возвращая плату 7 (каретку 8) в исходное положение, что приводит к опусканию медиатора 2. При этом медиатор 2, оказавшийся в результате с другой стороны струны 1, на следующем этапе будет поворачиваться первым серводвигателем 4 в обратную сторону на угол, требуемый для нужной громкости звучания этой струны 1 при исполнении следующей ноты. В принципе, выходной вал 3 первого серводвигателя 4 может также возвращаться в исходное положение, переводя медиатор 2 в прежнее (первоначальное) положение. Специалистам понятно, что этот возврат медиатора 2 должен происходить, пока первый серводвигатель 4 еще не опустился в свое исходное состояние вторым серводвигателем 10.
Таким образом, устройство для извлечения звука из струны струнного инструмента по настоящему изобретению обеспечивает извлечение звука из струны подобно тому, как это делает музыкант, и является более простым, нежели известные аналоги.