CZ20004928A3 - Rezonační deska drnkacího nástroje, zvláště akustické kytary - Google Patents

Abstract

Konstrukce rezonanční desky (1) dovoluje vysokou přesnost měření jejich fyzikálních vlastnosti a samostatně i její zónové výztuže (5) s možností pak kontrolované ovlivňovat výsledné herní a zvukové vlastnosti drnkacího nástroje, a odstraňuje riziko deformace plochy rezonanční desky (1). Konstrukce zahrnuje zónovou výztuž (5), tvořenou sítí (7) vzájemně se příčně protínajících žeber (8) s diagonálním uspořádáním průběhu žeber (8) vzhledem k podélné ose (9) rezonanční desky (1). Žebra (8) zaujímají v síti pravoúhlé uspořádání, nebo zaujímají v síti vzájemně různé úhlové uspořádán, případně jsou integrální součástí rezonanční desky (1). Zónová výztuž (5) ze sítě (7) vzájemně se příčně protínajících žeber (8)je vedena kolem zvukového otvoru (4) okrajovými žebry (10), tangenciálně probíhajícími podél toho zvukového otvoru (4). V oblasti pod kobylkou (2)jsou oka (11) zónové výztuže (5) překryta položkou (13), přičemž příložkou (13) překrytá oka (11) zónové výztuže (5)jsou vyplněna bloky z masívu (14), a kobylka (2), masív (14) a příložka (13)jsou opatřeny průběžnými otvory (15) pro aretační kolíky (16) strun (12).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká konstrukce rezonanční desky drnkacího nástroje, zvláště akustické kytary, spolu s řešení její zónové výztuže a upevnění strun.

Dosavadní stav techniky

Princip hry na drnkací strunné nástroje, mezi které patři i akustická kytara, spočívá v zesílení zvukových vln generovaných vibrující strunou tak, že vibrace struny je přenesena na rezonanční skříň tvořenou dutým tělem nástroje. Jelikož se jedná o zvukové vlny různých vlnových délek a různých frekvenci, je v praxi prvořadým požadavkem nezkreslený a exaktně přesný přenos vibrace struny do rezonanční skříně. Není-li možno kontrolovat, resp. ovlivňovat přesnost přenosu vibrací ze struny do rezonanční skříně, stává se přenos sám osobě proměnnou veličinou se sníženou pak možnosti kontroly nad výslednými herními vlastnostmi vyráběných dmkacích nástrojů. Prakticky tak vyvstává problém u málo až velkosériově vyráběných nástrojů, kde existují typové řady, modelové kolekce a podobné, u nichž je žádoucí, aby ta která řada či kolekce nástrojů měla homogenní a očekávaný výsledný herní projev. To dosud, jak již uvedeno výše, nelze plně kontrolovat.

Zásadním prvkem působícím v procesu přenosu vibrace struny do rezonanční skříně je horní rezonanční deska a to proto, že vibrace, Šířící se po vibrující struně (upevněné na jednom konci pevně do ladicího mechanismu) a dále pomocí různých konstrukcí kobylek a struníků, rozechvívajl horní rezonanční desku, která v tu chvíli působí jako letmé uchycení druhého konce struny. Vibrující horní rezonanční deska pak přenáší vibrace dále do celé rezonanční skříně. Tento proces je ovlivněn řadou spolupůsobících faktorů, souhrnně lze ale uvést, že rozhodující je právě způsob a kvalita šíření vibrací v tělese horní rezonační desky. Existuje oprávněný předpoklad, že fyzikální vlastnosti horní rezonanční desky, mající vliv na schopnost této desky přenášet vibrace a požadovaný jakostní efekt kontrolovaných výsledných herních vlastností vyráběného nástroje, jsou přímo úměrné, Z toho je patrné, že má-li být možné kontrolovat a ovlivňovat přenos vibrací v tělese horní rezonanční desky, je nutnou podmínkou měřitelnost těchto vlastností.

Doposud se v největší míře používá konstrukce horní rezonanční desky, kde základními konstrukčními prvky výztužného systému jsou obvykle dvě různé umístěná a vzájemné různě orientovaná hlavní žebra, resp. trámce a jistý počet různě umístěných a vzájemné orientovaných pomocných žeber. Výztužný systém horní rezonanční desky vzniká tak, že hlavní i pomocné žebra, resp trámce se rozmistůjí na rezonanční desku ·»· ♦ ♦ 4 4 · · • *·· 4 4 4 4 4 4 4 * • · 4 · 4 4 4 4 ··* «4 4·· 4444 44 44 z rubové strany, kde se následně za pomoci různých technických postupů fixují a připevňují. Z podstaty věcí vyplývá, že možnost měření fyzikálních vlastností jednotlivých konstrukčních částí horní rezonanční desky, jakož pak i celku tělesa homí rezonanční desky je značně omezena a že i možnost jejich kontrolovatelného ovlivňování je též velmi omezená, ne-li vyloučena.

Dalším podstatným problémem - kromě přenosu vibrací v horní rezonanční desce je odolnost homí rezonanční desky proti deformaci, způsobené dlouhodobým tahem strun. Struny bývají uchyceny do tělesa homí rezonanční desky v zásadě tak, že různými způsoby jsou připevněny na - do - nebo skrz kobylku a tam zachyceny háčkem, kolíčkem, nebo jiným způsobem. Každá naladěná struna pak má tendenci působit na místo uchycení tahem ve směru k hlavici nástroje a díky skládání vektorů síly „vytahuje“ homí rezonanční desku nahoru a vpřed k hlavici. Tím vzniká na horní rezonanční desce více čí méně znatelná vlna v oblasti kobylky. Dochází k pozměnění geometrie nástroje a tedy ke změně herního komfortu ( a jeho seřiditelnosti), ladění a k dalším možným změnám včetně vzhledovým. Nezřídka může být vlna natolik vysoká, že kobylka sama nedokáže její rádius vlastní pružností okopírovat a díky tvarové paměti svého materiálu působí proti vytahování a deformaci a odtrhává se od homí rezonanční desky budto celá, nebo částečně. Řešení tohoto problému do značné míry vyžaduje spojení dvou protichůdných požadavků a sice: a) zachování subtilnosti, především malá tloušťka horní rezonanční desky kvůli přenosu vibrací a zároveň b) odolnost proti působení torzních sil. Tento úkol je možno řešit větším či menším kompromisem a podle priorit výrobců nástrojů se tak děje.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je odstranění uvedených nevýhod u známých rezonančních desek a vytvořit nové konstrukční řešení celku rezonanční desky, které by umožnilo vysokou přesnost měření fyzikálních vlastností konstrukce kompletní rezonanční desky, jak jí samotné, tak i její zpevňující zónové výztuže, a které by umožnilo v daleko větší míře eliminovat rozdíly ve vlastnostech materiálu použitého k výrobě rezonanční desky samé a k výrobě zpevňující zónové výztuže a tím pádem dovolovat ve větší míře kontrolované ovlivňovat, resp. standardizovat herní a zvukové vlastnosti vyráběných drnkacích nástrojů, při vyřešení nového způsobu uchycení strun a zvýšení prostorové tuhosti rezonanční desky v nejnamáhanějších místech bez možností vzniku nežádoucích deformací, přičemž uvedeného cíle je dosaženo řešením rezonanční desky podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že zónová výztuž je tvořena sítí vzájemně se příčně protínajících žeber s diagonálním uspořádáním průběhu žeber vzhledem k podélné ose rezonanční desky.

» · · t * · · · · • Β·· · · >«*··· • · ·· «·«· ···· ·· ··· ···· ·· ··

Pro rozšíření oblasti působení zónové výztuže je podle vynálezu výhodné, že ve směru podélné osy rezonanční desky je zónová výztuž ze sítě vzájemné se příčně protínajících žeber ohraničena u zvukového otvoru okrajovými žebry, tangenciálně probíhajícími podéi zvukového otvoru.

Zónovou výztuž podle vynálezu lze snadno modifikovat do uspořádání, v němž vzájemné se protínající žebra zaujímají v síti pravoúhlé uspořádání, nebo zaujímají v síti vzájemně různé úhlové uspořádání, případně jsou integrální součástí rezonanční desky.

Taktéž ize zónovou výztuž podle vynálezu dále snadno modifikovat do uspořádání, v němž vzájemné se protínající žebra zónové výztuže probíhají na délku až k okrajům rezonanční desky, nebo jsou od těchto okrajů různé odsazena, a jsou zde případně různé upravena zkosením a podobně.

Zvláště významné odolnosti rezonanční desky proti její deformaci v důsledku tahu strun je podle vynálezu dosaženo tím, že v oblasti pod kobylkou jsou oka zónové výztuže překryta příložkou. Současně je takto vybavená oblast zónové výztuže s výhodou upravena tak, že překrytá oka zónové výztuže jsou vyplněna bloky z masívu, čímž se s výhodou čelí event. borcení přítožky a dál se tímto zajišťuje rovnoměrné rozložení přenosu tahových sil do zónové výztuže.

Uspořádání zónové výztuže a integrované příložky umožňuje zavedení nového způsobu uchycení konců strun, přičemž za tím účelem jsou podle vynálezu kobylka, masív a příložka opatřeny průběžnými otvory pro aretační kolíky strun.

Přehled obrázků na výkresu

Další výhody a účinky řešení podle vynálezu jsou dále patrny z připojeného výkresu, kde značí obr.1 celkový pohled na spodní stranu rezonanční desky s vyznačením průběhu známé jednoduché příčkové výztuže v kombinaci sezónovou výztuží, tvořenou sítí vzájemně se protínajících žeber, obr.2 řez z obr.1 vedený kobylkou, rezonační deskou, žebry zónové výztuže a spodní příložkou, s vyznačením způsobu uchycení koncovek strun pod rezonanční deskou opřením se o přítožku s fixací aretačním kolíkem.

Příklady provedeni vynálezu

Rezonanční deska 1 podle jednoho z mnoha možných příkladů provedení je v naznačeném uspořádání určena pro akustickou kytaru. Za tím účelem je jako horní rezonanční deska 1 vybavena shora známou kobylkou 2 se strunovým pražcem 3, alespoň

111 4 1 4 4 jedním zvukovým otvorem 4 a zespodu zónovou výztuží 5 a známou jednoduchou výztuží, obsahující alespoň jeden obvyklý výztužný příčný trámec 6 a podobně.

Podle vynálezu je zónová výztuž 5 tvořena sítí 7 vzájemně se protínajících žeber 8 s diagonálním uspořádáním průběhu těchto žeber 8 vzhledem k podélné ose 9 rezonanční desky 1 Ve směru podélně osy 9 rezonanční desky 1 je zónová výztuž 5 ze sítě 7 vzájemně se příčně protínajících žeber 8 ohraničena u zvukového otvoru 4 okrajovými žebry 10, tangenciálně probíhajícími podél tohoto zvukového otvoru 4. Síť 7 vzájemně se protínajících žeber 8 je dále navržena tak, aby největší koncentrace ok 11 této sítě 7 se nalézala v oblasti pod kobyikou 2. Dáie od této oblasti, směrem k vnějším okrajům rezonanční desky 1, probíhají jednotlivá žebra 8 již jen samostatně bez vzájemného příčného protínání. Přirozeně je vždy možné i v těchto oblastech zavést vzájemné protínání žeber 8. Vzájemné se protínající žebra 8 zaujímají v síti 7 pravoúhlé uspořádání nebo uspořádání vzájemně úhlově různé, přičemž jsou v kterémkoliv diagonálním směru vůči podélné ose 9 rezonanční desky 1 vzájemné paralelní nebo různoběžné. Zvolené prostorové rozmístěni žeber 8 volitelně ovlivňuje výsledný herní projev drnkacího nástroje. Například úpravou výšky žeber 8, úpravou konců žeber 8 podélným zkosením apod., lze dosahovat dalších fyzikálně rezonančních vlastností jak zónové výztuže 5 samotné tak následně celého kompletu rezonanční desky 1. Vzájemně se protínající žebra 8 zónové výztuže 5 jsou sesazena na polodrážky, jsou—li tvořena dřevěnými podélníky, nebo mohou být kompletně z plastu nebo být integrální součástí rezonanční desky 1, například je-li rezonanční deska 1 celá vytvořena z plastu. Okrajová žebra 10 zónové výztuže 5 mohou vytvářet na svých koncích kotevní úchyty pro neznázornéná další žebra, například k upevnění úchytu pro neznázornéný hmatník

Pro další zpevnění zónové výztuže 5 a eliminaci deformačních účinků od tahu strun 12 jsou oka 11 zónové výztuže 5 v oblasti pod kobylkou 2 překryta příložkou 13. Oka 11 sítě 7 zónové výztuže 6, které jsou touto příložkou 13 překryta, mohou být vyplněna zalícovaným masívem 14, například dřevěnými hranoiky a podobně. Kobylka 2, masív 14 a příložka 13 jsou opatřeny průběžnými otvory 15 pro aretační kolíky 16 koncovek 17 strun 12.

Výše popsaná konstrukce řeší zpevňující zónovou výztuž 6 jako samostatný kompaktní celek, čímž je umožněno jeho měření a cílevědomé ovlivňování jeho vlastností stejně tak, jak je tomu u rezonanční desky 1 samotné. Řešení umožňuje měření jak jednotlivých konstrukčních částí samostatně, tak měření vlastností rezonanční desky 1 už jako ceíku. Zároveň řeší uchycení strun 12, nikoliv do rezonanční desky 1 samé, ale do zónové výztuže 5 o vysoké prostorové tuhosti a eliminuje tak možnost „vytahování » » » 0 · 0 0 0 0 ·♦· « 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 · 0*00 • 00« 00 00« 00·· 00 00 rezonanční desky 1 Rezonanční deska 1 totiž tvoří kompaktní cefek o vysoké tuhosti při současném zaručení kontrolovatelnosti jejích požadovaných akustických a mechanických vlastnost. Zároveň je mj. umožněno použít i podstatné tenčí rezonanční desku 1, neboť jak uvedeno, tato již není hlavním a jediným nosným prvkem, neboť v konstrukci je výrazně změněn podíl v namáhání zónové výztuže 5 než rezonanční desky 1 samé.

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný u všech dmkacích nástrojů, především s rovinnou horní rezonanční deskou a při provádění oprav takových nástrojů.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rezonanční deska dmkacího nástroje, zvláště akustické kytary, s alespoň jedním zvukovým otvorem, vybavená shora kobylkou a zespodu zónovou výztuží, vyznačující se tím, že zónová výztuž (5) je tvořena sítí (7) vzájemně se příčné protínajících žeber (8) s diagonálním uspořádáním průběhu žeber (8) vzhledem k podélné ose (9) rezonanční desky (1).
2. 2. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve směru podélné osy (9) rezonanční desky (1) je zónová výztuž (5) ze sítě (7) vzájemné se příčně protínajících žeber (8) ohraničena u zvukového otvoru (4) okrajovými žebry (10), tangenciálně probíhajícími podél zvukového otvoru (4).
3. 3. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemně se protínajíc! žebra (8) zaujímají v síti (7) pravoúhlé uspořádání.
4. 4. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemně se protínající žebra (8) zaujímají v síti (7) vzájemné různé úhlové uspořádání.
5. 5. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemně se protínající žebra (8) zónové výztuže (5) jsou integrální součástí rezonanční desky (1).
6. 6. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačujíc! se tím, že vzájemně se protínající žebra (8) zónové výztuže (5) probíhají na délku až k okrajům rezonanční desky (1),
7. 7. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že v oblasti pod kobylkou (2) jsou oka (11) zónové výztuže (5) překryta přfložkou (13).
8. 8. Rezonanční deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že v oblasti pod kobylkou (2) jsou oka (11) zónové výztuže (5) vyplněna bloky z masívu (14).
9. 9. Rezonanční deska podle nároků 1, 7 a 8, vyznačující se tím, že kobylka (2), masív (14) a příložka (13) jsou opatřeny průběžnými otvory (15) pro aretační kolíky (16) koncovek (17) strun (12).