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Die
Erfindung betrifft eine elektronische Trommel, insbesondere Fußtrommel
(Bass Drum), mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus
DE 697 13 537 ist eine
elektronische Trommel bekannt, bei der ein schwingungsabsorbierendes
Element mit einer speziellen Dämpfung zwischen der Schlagfläche
und dem Vibrationssensor angebracht ist.
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Bei
DE 100 56 540 wird eine
elektronische Trommel mit einem Trommelfell beschrieben, das eine
Vielzahl von Öffnungen hat.
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DE 196 25 570 beschreibt
eine elektronische Trommel mit einem Trommelfell aus gitterförmigem Material,
das zudem kegelförmig gespannt ist.
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In
US 6576829 wird eine elektronische
Trommel offenbart, bei dem sich der Sensor zur Erfassung des Trommelfell-Triggersignals
auf der Unterseite der Trommel befindet.
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US 5920026 zeigt einen Querträger
mit konstantem Querschnitt in der elektronischen Trommel, auf dem
der Triggersensor angebracht ist.
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Bei
DE 27 11 466 wird der Stand
der Technik sowie eine Erfindung bei klassischen akustischen Trommeln
beschrieben. Mittels verstellbaren elastisch verformbaren Dämpfungsarmen
kann die Lautstärke oder der Ton einer Trommel verändert
werden.
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US 20040025663 offenbart
eine elektronische Trommel mit einem Triggersensor und einem separaten,
federnd einstellbaren, am Rand des Trommelfells angebrachten Dämpfer.
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In
US 20050150366 wird
eine elektronische Trommel gezeigt, die einen zentral angebrachten Triggersensor
auf einem Träger aufweist.
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Triggersysteme
bestehen normalerweise aus einem so genannten Cushion zur Dämpfung
und darunter liegendem Piezoelement. Sie wandeln die Trommelschläge
in elektrische Energie um, die dann durch Klangerzeuger weiterverarbeitet
werden. Je genauer das Signal erzeugt wird und je sensibler das Auswertesystem
diesen Prozess umsetzt, umso perfekter ist das Ergebnis und umso
zuverlässiger und genauer kann der Klangerzeuger die elektrische
Energie in Klänge umwandeln.
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Aufgabenstellung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine solche elektronische Trommel, insbesondere
Bass Drum, weiterzubilden, dass die Klangqualität verbessert wird.
Es ist insbesondere die Aufgabe dem Musiker ein Spielgefühl
zu geben, das nahe an das einer klassischen akustischen Bass Drum
kommt.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen elektronischen Trommel sind
in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Bei
Trommelschlägen insbesondere auf eine elektronische Bass
Drum, die überwiegend mit Pedalen immer an der gleichen
Stelle auf das Trommelfell erfolgt, soll einerseits ein sauberes
Signal erzeugt werden, andererseits soll der Musiker wenn der Schlegel
mit dem Trommelfell in Berührung kommt das Gefühl
haben, an einer klassischen akustischen Bass Drum zu spielen.
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Das
Triggersystem soll andererseits pro Schlag mit dem Schlegel auf
das Trommelfell genau ein einziges Signal an die Auswerteeinheit
weiterleiten, die damit einen Klang abruft.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
im Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen die teilweise nur prinzipiellen Darstellungen:
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1 Eine
Draufsicht auf eine elektronische Trommel mit Trommelfell.
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2 Ein
Ausschnitt einer elektronischen Trommel in der Seitenansicht.
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3 Eine
perspektivische Draufsicht auf eine elektronische Trommel in einer
ersten Ausführungsform. Spannring und Zubehör
zum Halten des Spannringes sind nicht dargestellt.
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4 Eine
perspektivische Draufsicht auf eine elektronische Trommel in einer
zweiten Ausführungsform. Spannring und Zubehör
zum Halten des Spannringes sind nicht dargestellt.
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5 Eine
Draufsicht auf eine elektronische Trommel in einer dritten Ausführungsform.
Spannring und Zubehör zum Halten des Spannringes sind nicht dargestellt.
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6 Eine
perspektivische Seitensicht auf eine elektronische Trommel entsprechend 5.
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7 Eine
weitere perspektivische Seitensicht auf eine elektronische Trommel
entsprechend 5 in der bevorzugten Aufstellung.
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8 Eine
Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Feder-Masse-Systems
für eine elektronische Trommel.
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In 1 ist
schematisch eine elektronische Trommel 10 in der Draufsicht
dargestellt. Trommelschläge erfolgen auf Trommelfell 3.
Der Spannreifen 1 wird am Trommelkörper 4 über
Stangen 12 und Böckchen 2 gehalten. Im
Zentrum auf der Oberseite des Trommelfells 3 ist ein Schutz-
und Markierungselement (protection dot) 31 angebracht.
Dieses befindet sich über der mindestens einen Ausnehmung bzw.
Freiraum 30 (siehe unten) in der das mindestens eine Triggersystem 6, 22, 23, 24 untergebracht ist.
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In 2 ist
dargestellt wie die mechanische Kopplung von dem Spannreifen 1, über
Stangen 12 und Böckchen 2 zu den Verbindungselementen 5 verläuft.
Dabei sind in Trommelkörper 4 Öffnungen 14 angebracht,
die der Befestigung der Böckchen 2 mit Verbindungselementen 5 dienen
um den Spannreifen zu halten.
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Erfolgt
ein Schlag mit dem Schlegel von außen auf das Trommelfell 3 der
Bass Drum wird das Trommelfell nach innen bewegt (in 7 als
Anregung 21 dargestellt). Bei einer klassischen akustischen
Bass Drum schwingt nach dem Schlag und dem Entfernen des Schlegels
von der Oberfläche des Trommelfells das Trommelfell im
Zusammenwirken mit dem Trommelkörper und erzeugt den gewünschten
Ton.
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Bei
einer elektronischen Trommel dient der Schlag mit dem Schlegel auf
das Trommelfell jedoch lediglich dazu, das in der Trommel untergebrachte mindestens
eine Triggersystem 6, 22, 23, 24 über das
Cushion 6A auf das Piezoelement 6B anzuregen,
damit dieses ein Signal an die Auswerteeinheit (nicht dargestellt)
weiterleitet und damit ein Tonsignal abgerufen wird.
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Bringt
man nun bei einer elektronischen Trommel nach dem Stand der Technik
ein Triggersystem direkt an dem Trommelfell an, ohne zusätzliche dämpfende
Elemente, so kann man damit Triggersignale erhalten. Es ist jedoch
sehr schwierig zu unterbinden, dass das Triggersystem beim Nachschwingen
des Trommelfells 3 nicht mehrere Signale abgibt, was der
Musiker als störend empfindet.
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Für
den Fachmann überraschend und nicht erwartbar ist es aber
möglich, in eine elektronische Trommel eine Dämpfungsmasse 17 unterhalb
eines Kontaktelements 15 einzubauen, die als ein Feder-Masse-System
beim Schlagen mit dem Schlegel auf das Trommelfell, bei dem auch
mindestens ein Triggersystem 6, 22, 23, 24 direkt
von Trommelfell 3 berührt wird, zu einer gedämpften
Schwingung anzuregen. Verbindet man nun mindestens ein Piezoelement
eines Triggersystem 6, 22, 23, 24 fest
mit dieser Dämpfungsmasse 17, schwingt das Triggersystem mit
dieser Dämpfungsmasse und dem Trommelfell gedämpft
mit.
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Die
Dämpfungsmasse 17 kann dabei an Trommelkörper 4 über
einen Haltekörper 16 und nachgiebige Elemente 18 befestigt
werden.
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Über
die verschiedenen Parameter wie Masse, Federkonstante und Dämpfung
der verbundenen Elemente des Feder-Masse-Systems kann vorgegeben
werden, welche Schwingungen, welche Frequenzen und Amplituden möglich
sind und mit welcher Abklingkurve diese Schwingung bei unterschiedlich
starken und unterschiedlich schnell aufeinander folgenden Schlägen
ausklingt. Dies ermöglicht es für ein gegebenes
Triggersystem optimale Schwingungen zu erzeugen, so dass pro Schlag
exakt ein Signal abgegeben wird. Umgekehrt ermöglicht ein
solches System auch die Technik des Triggersystems und die Signalauswertung
zu vereinfachen, da ein eindeutiges Schwingungsverhalten erzeugt
werden kann.
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Durch
die Einstellmöglichkeiten der Federkonstante bzw. der Dämpfung über
Verstellelemente 27, Verstellelement für Kontaktelement 28 (8) oder
Stoßdämpferverstellung 29 (8)
die beispielsweise als Stellschraube zur Veränderung eines Feder-
bzw. Dämpfungsweges, als Anschlag, als Vorspannungselement
oder auch elektrisch, fluidisch oder pneumatisch nach dem einschlägigen
Stand der Technik ausgeführt sein können ist es
für den Nutzer möglich die das richtige Schwingverhalten,
das unter seinen Randbedingungen bei der erfindungsgemäßen
elektronischen Trommel insbesondere Bass Drum zur optimalen Signalerzeugung
notwendig ist, selbst einzustellen. Auch Verschleiß, Veränderungen,
insbesondere Alterungen des Kontaktelements 15, insbesondere
ausgeführt als Schaumgummiplatte oder des Cushions 6A des
Triggersystems können damit in einem gewissen Rahmen kompensiert
werden.
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Durch
Verschieben von Zusatzmasse 26, die beispielsweise in einer
Schienenführung ein- oder mehrseitig geführt sein
kann, lassen sich ebenfalls die Eigenschaften des Feder-Masse-Systems
verändern. Die Verschiebung kann direkt von Hand, durch einen
Spindel-Zahnstangen- oder Seilantrieb, motorisch oder über
Gestänge erfolgen. Auch ein Stecken, Schrauben oder Clipsen
von Zusatzmasse 26, in unterschiedlichen Positionen ist
möglich.
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Wenn
vom Nutzer gewünscht ist es durch einen Anschlag im Verstellelement
für Kontaktelement 28 (8) auch
möglich einen definierten Abstand zwischen dem Cushion 6A des
mindestens einen Triggersystems 6, 22, 23, 24 und
dem Trommelfell 3 herzustellen, so dass der Schlag des
Schlegels nur indirekt über das Kontaktelement 15 und
das Verstellelement 28, über Dämpfungsmasse 17 an
das Triggersystem weitergeleitet wird.
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Üblicherweise
werden Bass Drums mit einem Fußpedal geschlagen, bei dem
der Schlegel immer auf die gleiche Position des Trommelfells auftrifft. Diese
Position soll im Bereich oder nahe der Ausnehmung bzw. des Freiraums 30 liegen.
Dabei muss die Ausnehmung oder der Frei raum 30 auf die
Eigenschaften des Cushions 6A des Triggersystems angepasst
sein. Diese Eigenschaften, insbesondere Größe
und Steifigkeit des Cushions 6A wirken mit der Steifigkeit
des Trommelfells 3 und vor allem des Kontaktelements 15 der
erfindungsgemäßen elektronischen Trommel insbesondere
Bass Drum zusammen. Es werden bei jedem Schlag auf das Trommelfell 3 sowohl
das Kontaktelement 15, als auch das Cushion 6A des
Triggersystems komprimiert und dann das Piezoelement 66 des
Triggersystems ausgelöst. Da das Kontaktelement 15 eine
höhere Steifigkeit hat als das Cushion 6A des
Triggersystems, beide aber auf der Dämpfungsmasse 17 angebracht sind,
die wiederum elastisch nachgeben kann, kommt es im Normalfall zu
keiner Überbeanspruchung des Triggersystems.
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Wenn
bei einem von dem Nutzer erzeugten normalen Schlag, einschließlich
großen Abweichungen in der Härte des Schlages,
von dem mindestens einen Triggersystem 6, 22, 23, 24 genau
ein Signal und nicht mehrere Signale an die Auswerteeinheit (nicht
dargestellt) übermittelt wird, ist die erfindungsgemäße
elektronische Trommel optimal ausgelegt. Nach dem Stand der Technik übermitteln
Triggersystem dabei dynamische Signale, die die Schlagstärke in
ihrem Ausgangssignal abbilden.
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3 zeigt
eine geöffnete elektronische Trommel 10 in der
perspektivischen Draufsicht, bei der das Trommelfell transparent
dargestellt ist in einer zweiten Ausführungsform. Zentral
in der Mitte auf Dämpfungsmasse 17 befindet sich
das Triggersystem 6. Es berührt das Trommelfell 3.
Kontaktelement 15, beispielsweise ein elastisches und dämpfendes Schaumgummimaterial
bildet die Verbindung zwischen Trommelfell 3 und Dämpfungsmasse 17. Dämpfungsmasse 17 ist
durch elastisch nachgiebige Aufhängung 19 mit
Trommelkörper 4 verbunden.
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4 zeigt
eine elektronische Trommel in einer dritten Ausführungsform,
bei der Dämpfungsmasse 17 durch zwei Aufhängungen 19 mit
Trommelkörper 4 verbunden ist. Damit wird eine
gleichmäßigere Belastung des Trommelkörpers 4 erreicht. Denkbar
sind auch drei, vier, fünf oder mehr Aufhängungen 19 zur
Verbindung von Dämpfungsmasse 17 mit Trommelkörper 4.
Auch ein geschlossener Befestigungsring ist möglich, wenn
er entsprechend elastisch ausgelegt ist. Außerdem ist in
dieser Ausführungsform noch ein zusätzlicher Stoßdämpfer 20 vorgesehen,
der Dämpfungsmasse 17 und Trommelkörper 4 oder
Trommelboden 25 verbindet.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf eine elektronische Trommel in einer dritten
und bevorzugten Ausführungsform. Dämpfungsmasse 17 und
Haltekörper 16 gehen ineinander über.
Dabei kann die Massenverteilung frei optimiert werden, damit die
beschriebenen optimalen Eigenschaften für das Triggersystem
und für den Musiker erreicht werden. Dämpfungsmasse 17 und
Haltekörper 16 sind einseitig unten durch nachgiebige
Elemente 18, insbesondere Gummi-Metall-Elemente an Trommelkörper 4 gelagert.
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6 zeigt
eine perspektivische Seitensicht auf die elektronische Trommel entsprechend 5. Erkennbar
wird die Dämpfungsmasse 17, die aus einem Hohlkörper
als steifes Blech-Biegeteil hergestellt werden kann.
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7 Zeigt
eine weitere perspektivische Seitensicht auf eine elektronische
Trommel entsprechend 5 in der bevorzugten Aufstellung.
Pfeil 21 deutet die Richtung der Anregung der elektronischen Trommel
durch den Musiker mittels Schlegel an.
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In 8 wird
das erfindungsgemäße Prinzip des Feder-Masse-Systems
für eine elektronische Trommel insbesondere Bass Drum nochmals
dargestellt. Erkennbar wird, dass das Triggersystem 6 direkt
mit dem Trommelfell 3 in Berührung kommt. Angeregt
durch einen Schlag mit einem Schlegel bewegt sich das Trommelfell,
gedämpft durch Kontaktelemente 15, auf das Triggersystem 6 zu.
Das Cusion 6A wird komprimiert und Piezoelement 6B erzeugt ein
Signal, das an das Auswertesystem (nicht dargestellt) weitergeleitet
wird. Bei der Bewegung des Schlegels gibt Dämpfungsmasse 17 durch
eine elastisch nachgiebige Aufhängung 19, beispielsweise durch
ein federndes Element, verbunden mit Trommelkörper 4,
nach. Stoßdämpfer 20 dämpfen
die Bewegung von Dämpfungsmasse 17 beispielsweise
zu Trommelfell 3, zu Trommelboden 25 und zu Trommelkörper 4 ab.
Es kommt nicht zu einer erneuten Signalabgabe durch das Triggersystem 6 während
dieser einen Schlagbewegung.
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Zusatzmasse 26 kann
abgenommen oder ausgetauscht werden. Die Verstellelemente 28 für Kontaktelement 15 ermöglichen
eine Veränderung der Steifigkeit und der Krafteinleitung
des Schlages bis hin zu einer Kraft- bzw. Wegbegrenzung, die maximal
auf das Triggersystem 6 ausgeübt werden kann.
Die Stoßdämpferverstellungen 29 können
benutzt werden, um das Bewegungsverhalten von Dämpfungsmasse 17 zu
verändern.
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- 1
- Spannreifen
- 2
- Böckchen
- 3
- Trommelfell
- 4
- Trommelkörper
- 5
- Verbindungselement
- 6
- Triggersystem
- 6A
- Cushion 6A des
Triggersystems
- 66
- Piezoelement
des Triggersystems
- 10
- Trommel
- 12
- Stange
- 14
- Öffnung
- 15
- Kontaktelement
- 16
- Haltekörper
- 17
- Dämpfungsmasse
- 18
- nachgiebiges
Element
- 19
- Aufhängung
- 20
- Stoßdämpfer
- 21
- Anregung
- 22
- Triggersystem
- 23
- Triggersystem
- 24
- Triggersystem
- 25
- Trommelboden
- 26
- Zusatzmasse
- 27
- Verstellelement
für nachgiebiges Element
- 28
- Verstellelement
für Kontaktelement
- 29
- Stoßdämpferverstellung
- 30
- Ausnehmung
bzw. Freiraum
- 31
- Schutz-
und Markierungselement (protection dot)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 69713537 [0002]
- - DE 10056540 [0003]
- - DE 19625570 [0004]
- - US 6576829 [0005]
- - US 5920026 [0006]
- - DE 2711466 [0007]
- - US 20040025663 [0008]
- - US 20050150366 [0009]