Elektromechanisches Musikinstrument

Grundidee elektromechanischer Musikinstrumente

Ein elektromechanisches Musikinstrument erzeugt zunächst mit mechanischen Komponenten elektrische Signale. Diese werden anschließend elektronisch verarbeitet, verstärkt und über Lautsprecher als Töne hörbar gemacht. Die mechanische Energie einer rotierenden oder schwingenden Komponente wird dabei in elektrische Energie umgewandelt. Allein könnte diese Komponente keine wesentliche Tonerzeugung bewirken.

Beispiele sind E-Gitarre, Hammondorgel und Telharmonium. Bei der E-Gitarre schwingen Korpus und Saiten, bei der Hammondorgel treibt ein Elektromotor eine rotierende Mechanik an. Elektromagnetische Tonabnehmer dienen jeweils als Sensoren für die Schwingungen und wandeln sie in Tonsignale um.

Mechanische Klangerzeugung und Tonabnahme

Bei der Hammond-Orgel rotieren Tonräder, die Zahnrädern ähneln und von einem Elektromotor angetrieben werden. Instrumente ohne Elektromotor haben dagegen schwingende mechanische Komponenten:

• eine mit Finger oder Plektrum angezupfte Saite bei der E-Gitarre,
• eine Klangplatte oder Tonzunge, die mit einer dem Klavier ähnlichen Mechanik angeschlagen wird, beim Fender Rhodes,
• eine Tonzunge, die mit einer dem Cembalo ähnlichen Mechanik angerissen wird, beim Claviset von „Weltmeister“.

Für eine induktive Abnahme muss die rotierende oder schwingende Komponente ferromagnetisch sein, also magnetisch beeinflussbar. Die Bewegung wird in Wechselstrom umgewandelt. Bei der induktiven Tonabnahme verändert das bewegte Medium das Magnetfeld eines elektrischen Generators. Bei der kapazitiven Tonabnahme ist das schwingende Medium eine Kondensatorelektrode als Teil eines elektrischen Schwingkreises. Bei der piezoelektrischen Tonabnahme ist das schwingende Medium mechanisch darauf fixiert.

Entwicklung und wichtige Instrumententypen

Ein frühes elektromechanisches Musikinstrument war das Telharmonium, auch Dynamophon. Der US-Amerikaner Thaddeus Cahill erhielt dafür 1897 ein Patent. Eiserne Zahnradscheiben, sogenannte Tonräder, drehten sich vor einer Spule mit Dauermagnetkern. Durch Induktion entstand in der Spule elektrischer Strom, aus dem hörbare Sinustöne wurden. Das Instrument wog bis zu 200 Tonnen; es wurden nur drei Exemplare gebaut.

Der Tonabnehmer für die E-Gitarre wurde 1931 entwickelt. Laurens Hammond erhielt 1934 ein Patent für seine Orgel, die im folgenden Jahr öffentlich präsentiert wurde. Zu den Instrumententypen gehören elektromechanische Orgeln wie die Hammond-Orgel, E-Pianos und E-Gitarren.