Tonhjul

Förenklat diagram över hur ett tonhjul fungerar
Goldschmidt tonhjul (1910), använd som en tidig taktfrekvensoscillator

Ett tonhjul eller tonhjul är en enkel elektromekanisk apparat som används för att generera elektriska musiknoter i elektromekaniska orgelinstrument som Hammondorgeln och i telefoni för att generera hörbara signaler som Ringsignal . Den utvecklades av Thaddeus Cahill för telharmonium c. 1896 och patenterad 1897. Den återuppfanns omkring 1910 av Rudolph Goldschmidt för användning i pre -vakuumrörsradiomottagare som en beat frequency oscillator (BFO) för att göra kontinuerliga vågradiotelegrafi ( morsekod ) signaler hörbara.

Beskrivning

Tonhjulsenheten består av en synkron AC-motor och en tillhörande växellåda som driver en serie roterande skivor. Varje skiva har ett givet antal släta stötar vid kanten; dessa genererar en specifik frekvens när skivan roterar nära en pickup som består av en magnet och en elektromagnetisk spole .

När varje bula i hjulet närmar sig pickupen koncentrerar den tillfälligt magnetfältet nära den, och stärker därmed magnetfältet som passerar genom spolen, vilket inducerar en ström i spolen genom processen med elektromagnetisk induktion . När bulan rör sig förbi minskar denna koncentreringseffekt igen, magnetfältet försvagas något och en motsatt ström induceras i spolen. Således beror frekvensen av strömmen i spolen på skivans rotationshastighet och antalet gupp.

Rheotome-cylindrar och elektriska borstar som används på Telharmonium (1896)

Vanligtvis är spolen ansluten till en förstärkare genom ett nätverk av omkopplare, kontakter, motståndsbanker och transformatorer som kan användas för att blanda den fluktuerande strömmen som representerar sedeln från en spole med liknande strömmar från andra spolar som representerar andra sedlar. En enda grundfrekvens kan alltså kombineras med en eller flera övertoner för att producera komplexa ljud. Tonhjul utvecklades först för och användes i det opraktiska Telharmonium cirka 1896 och senare i de ursprungliga Hammond-orglarna .

Tonhjulsläckage uppstår i Hammondorgeln och i liknande situationer, där det stora antalet tonehjul gör att pickuper hör andra tonhjul än sina egna. Detta får orgeln att lägga till kromatik till spelade toner. I vissa typer av musik är detta oönskat, men i andra har det blivit en viktig del av Hammond-soundet. På vissa digitala simuleringar av Hammond-organ är tonhjulsläckage en användarinställd parameter.

Tidiga användningsområden

Tonhjulet uppfanns oberoende 1910 av Rudolph Goldschmidt som en taktfrekvensoscillator i tidiga radiomottagare för att göra kontinuerliga vågradiotelegrafi ( morsekod ) signaler hörbara, innan vakuumröret fanns .

Se även

Anteckningar