DE102022130190B3 - Striking device and method for striking a singing bowl - Google Patents
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Abstract
Anschlagevorrichtung für eine Klangschale (14), umfassend eine Auflagefläche (21) für die Klangschale (14), einen Antriebsmotor (19), einen von dem Antriebsmotor (19) angetriebenen Schlägel (15), eine die Auflagefläche (21) und den Antriebsmotor (19) verbindende Rahmenstruktur (20), und eine Steuereinheit (22) zum Ansteuern des Antriebsmotors (19). Die Steuereinheit (22) ist dazu ausgelegt, den Antriebsmotor (19) zu aktivieren, so dass der Schlägel (15) in Richtung der Klangschale (14) beschleunigt wird, und den Antriebsmotor (19) in einen Freilaufzustand zu schalten, bevor der Schlägel (15) in Kontakt mit der Klangschale (14) kommt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anschlagen einer Klangschale.Stop device for a singing bowl (14), comprising a support surface (21) for the singing bowl (14), a drive motor (19), a beater (15) driven by the drive motor (19), a support surface (21) and the drive motor ( 19) connecting frame structure (20), and a control unit (22) for controlling the drive motor (19). The control unit (22) is designed to activate the drive motor (19) so that the beater (15) is accelerated in the direction of the singing bowl (14), and to switch the drive motor (19) into a freewheeling state before the beater ( 15) comes into contact with the singing bowl (14). The invention also relates to a method for striking a singing bowl.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anschlagevorrichtung und ein Verfahren zum Anschlagen einer Klangschale.The invention relates to a striking device and a method for striking a singing bowl.
Klangschalen schwingen in hör- und spürbaren Frequenzen, wenn sie mit einem Schlägel angeschlagen werden. Sie werden im medizinischen und therapeutischen Umfeld verwendet, zum Beispiel für Achtsamkeitsübungen, Yoga oder Meditationspraktiken. Eine Klangschale gibt je nach Art und Härte des Anschlags abhängig von ihrer Form, Material und Verarbeitung unterschiedliche Frequenzen über einen bestimmten Zeitraum aus. Diese sogenannten Resonanzschwingungen sind bei jeder Schale unterschiedlich und bestimmen die Klangcharakteristik der Klangschale.Singing bowls vibrate at frequencies you can hear and feel when struck with a mallet. They are used in medical and therapeutic environments, for example for mindfulness exercises, yoga or meditation practices. Depending on the type and hardness of the strike, a singing bowl emits different frequencies over a certain period of time depending on its shape, material and workmanship. These so-called resonance vibrations are different for each bowl and determine the sound characteristics of the singing bowl.
Traditionell werden Klangschalen manuell angeschlagen, indem mit einem in der Hand gehaltenen Schlägel gegen den Rand der Klangschale geschlagen wird.Traditionally, singing bowls are struck manually by striking the edge of the singing bowl with a hand-held mallet.
Bekannt sind auch Anschlagmechanismen, bei denen die Klangschale durch einen motorischen Antrieb angeschlagen wird,
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlagevorrichtung und ein Verfahren zum Anschlagen einer Klangschale vorzustellen, mit denen die genannten Nachteile vermieden werden. Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention is based on the object of presenting a striking device and a method for striking a singing bowl, with which the disadvantages mentioned are avoided. The task is solved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Anschlagevorrichtung für eine Klangschale umfasst eine Auflagefläche für eine Klangschale, einen Antriebsmotor, einen von dem Antriebsmotor angetriebenen Schlägel, eine die Auflagefläche und den Antriebsmotor verbindende Rahmenstruktur sowie eine Steuereinheit zum Ansteuern des Antriebsmotors. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, den Antriebsmotor zu aktivieren, sodass der Schlägel in Richtung der Klangschale beschleunigt wird, und den Antriebsmotor in einen Freilaufzustand zu schalten, bevor der Schlägel in Kontakt mit der Klangschale kommt.The stop device according to the invention for a singing bowl comprises a support surface for a singing bowl, a drive motor, a beater driven by the drive motor, a frame structure connecting the support surface and the drive motor, and a control unit for controlling the drive motor. The control unit is designed to activate the drive motor so that the mallet is accelerated towards the singing bowl and to switch the drive motor to a freewheeling state before the mallet comes into contact with the singing bowl.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die manuelle Anschlagbewegung besser angenähert werden kann, wenn die Bewegung, mit der der Schlägel an die Klangschale herangeführt wird, in eine Beschleunigungsphase und eine Freilaufphase unterteilt wird. In der Beschleunigungsphase wird der Schlägel mit einer Menge an kinetische Energie versehen, die zum Anschlagen der Klangschale ausreicht. In der Freilaufphase nähert der Schlägel sich unter Nutzung der kinetischen Energie an die Klangschale an, bis der Schlägel auf die Klangschale trifft und die Klangschale angeschlagen wird. Im gleichen Zuge prallt der Schlägel von der Klangschale ab, sodass die Klangschale schwingen kann, ohne durch fortdauernden Kontakt mit dem Schlägel gedämpft zu werden.The invention is based on the knowledge that the manual striking movement can be better approximated if the movement with which the mallet is brought closer to the singing bowl is divided into an acceleration phase and a free-running phase. In the acceleration phase, the mallet is provided with an amount of kinetic energy that is sufficient to strike the singing bowl. In the free-running phase, the mallet approaches the singing bowl using kinetic energy until the mallet hits the singing bowl and the singing bowl is struck. At the same time, the mallet bounces off the singing bowl so that the singing bowl can vibrate without being dampened by continued contact with the mallet.
Es hat sich gezeigt, dass es für die volle Ausbildung des Klangspektrums relevant ist, dass der Schlägel sich unmittelbar nach dem Anschlagen wieder von der Klangschale entfernt. Schon durch geringfügige Verzögerungen beim Entfernen des Schlägels wird das Klangspektrum beeinträchtigt. Bei der erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung ist der Antriebsmotor im Zeitpunkt des Anschlagens im Freilaufzustand, sodass es keinen Widerstand gibt, der der Rückwärtsbewegung des Schlägels durch den Antriebsmotor entgegengesetzt wird. Der volle aus dem Anschlagen resultierende Impuls geht direkt in die Rückwärtsbewegung des Schlägels ein. Der Schlägel steht nur für eine sehr kurze Zeitdauer mit der Klangschale in Kontakt, und das Klangspektrum der Klangschale kann sich ungedämpft entfalten.It has been shown that it is relevant for the full development of the sound spectrum that the mallet moves away from the singing bowl immediately after striking. Even slight delays in removing the mallet will affect the sound spectrum. In the striking device according to the invention, the drive motor is in the freewheeling state at the time of striking, so that there is no resistance that is opposed to the backward movement of the beater by the drive motor. The full impulse resulting from striking goes directly into the backward movement of the mallet. The mallet is only in contact with the singing bowl for a very short period of time, and the sound spectrum of the singing bowl can unfold undamped.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebsmotor ein Schrittmotor. In einem Schrittmotor wird ein zeitlich veränderliches elektromagnetisches Feld in der Weise erzeugt, dass die bewegte Komponente des Antriebsmotors sich durch Einwirkung des elektromagnetischen Felds in einer bestimmten Weise relativ zu dem Stator des Schrittmotors bewegt. Der Schrittmotor kann so gestaltet sein, dass die bewegte Komponente sich in einem Freilaufzustand relativ zu einem Stator des Schrittmotors befindet, wenn das elektromagnetische Feld ausgeschaltet wird. Der Schrittmotor kann einen Rotor und einen Stator umfassen. Möglich ist auch ein als Linearmotor ausgebildeter Schrittmotor. Schrittmotoren haben den Vorteil, dass sie nahezu geräuschlos betrieben werden können, sodass der Klang der Klangschale nicht durch Geräusche vom Antriebsmotor beeinträchtigt wird. Im Vergleich mit Servomotoren haben Schrittmotoren zudem ein höheres Drehmoment bei niedriger Drehzahl, so dass eine relativ kurze Beschleunigungsphase ausreicht, um den Schlägel ausreichend zu beschleunigen. Um zu vermeiden, dass sich störende, hörbare Schwingungen beim Aufprall des Schlägelkopfes über den Antriebsmotor auf die Rahmenkonstruktion ausbreiten, kann der Antriebsmotor über eine mit einer Dämpfung versehene Motorlagerung an der Rahmenstruktur angebracht sein.In one embodiment of the invention, the drive motor is a stepper motor. In a stepper motor, a time-varying electromagnetic field is generated in such a way that the moving component of the drive motor moves in a certain way relative to the stator of the stepper motor due to the action of the electromagnetic field. The stepper motor may be designed such that the moving component is in a freewheeling state relative to a stator of the stepper motor when the electromagnetic field is turned off. The stepper motor may include a rotor and a stator. A stepper motor designed as a linear motor is also possible. Stepper motors have the advantage that they can be operated almost silently, so that the sound of the singing bowl is not affected by noise from the drive motor. In comparison to servo motors, stepper motors also have a higher torque at low speeds, so that a relatively short acceleration phase is sufficient to accelerate the beater sufficiently In order to avoid disruptive, audible vibrations from spreading to the frame structure via the drive motor when the beater head impacts, the drive motor can be attached to the frame structure via a motor mount provided with damping.
Der Schlägel kann an eine mit dem Rotor des Antriebsmotors verbundene Antriebswelle angeschlossen sein. Der Schlägel kann einen Schaft und einen Schlägelkopf aufweisen, wobei der Schaft mit der Antriebswelle verbunden ist und wobei mit dem Schlägelkopf an die Klangschale angeschlagen wird. Die Längsrichtung des Schafts kann mit der Achse des Rotors einen rechten Winkel einschließen, sodass der Schaft sich in Radialrichtung erstreckt. Der Schlägelkopf kann an einem distalen Ende des Schafts ausgebildet sein. Ein proximales Ende des Schafts kann an die Antriebswelle angeschlossen sein. Möglich ist auch, dass die Antriebswelle zwischen dem proximalen Ende des Schafts und dem Schlägelkopf angeordnet ist. Durch ein Gegengewicht in einem dem Schlägelkopf gegenüberliegenden Abschnitt des Schafts kann die Unwucht reduziert werden. Der Schlägelkopf kann aus einem Material bestehen, das von manuell verwendeten Schlägeln bekannt ist. Geläufige Materialien für den Schlägelkopf sind beispielsweise Filz oder Kautschuk.The beater can be connected to a drive shaft connected to the rotor of the drive motor. The mallet can have a shaft and a mallet head, the shaft being connected to the drive shaft and the mallet head striking the singing bowl. The longitudinal direction of the shaft can form a right angle with the axis of the rotor, so that the shaft extends in the radial direction. The mallet head can be formed at a distal end of the shaft. A proximal end of the shaft may be connected to the drive shaft. It is also possible for the drive shaft to be arranged between the proximal end of the shaft and the mallet head. The unbalance can be reduced by a counterweight in a section of the shaft opposite the mallet head. The mallet head can be made of a material known from manually used mallets. Common materials for the mallet head include felt or rubber.
Um die Anschlagevorrichtung mit verschiedenen Schlägeln nutzen zu können, können Adaptereinsätze für die Schaftaufnahme vorgesehen sein, sodass für unterschiedliche Durchmesser des Schafts verschiedene Adaptereinsätze verwendet werden. Möglich ist auch ein Satz von verschiedenen Schaftaufnahmen, so dass jeweils die für einen bestimmten Schlägel passende Schaftaufnahme an der Antriebswelle angebracht werden kann.In order to be able to use the stop device with different mallets, adapter inserts can be provided for the shaft holder, so that different adapter inserts can be used for different diameters of the shaft. A set of different shaft holders is also possible, so that the shaft holder suitable for a specific mallet can be attached to the drive shaft.
Die Anschlagevorrichtung kann so betrieben werden, dass der Schlägelkopf in einer Ebene bewegt wird, die mit einer zentralen Achse der Klangschale einen rechten Winkel einschließt. Die Anschlagevorrichtung kann so betrieben werden, dass der Schlägelkopf auf den Rand der Klangschale trifft. Die Bewegungsrichtung des Schlägelkopfs im Moment des Auftreffens fällt vorzugsweise im Wesentlichen mit einer Radialrichtung der Klangschale zusammen. Mit anderen Worten würde der Schlägelkopf sich in Richtung der zentralen Achse der Klangschale bewegen, wenn die Bewegung im Moment des Auftreffens linear fortgesetzt würde. Der Winkel zwischen der momentanen Bewegungsrichtung des Schlägelkopfs beim Auftreffen und der Radialrichtung der Klangschale kann insbesondere kleiner sein als 20°, vorzugsweise kleiner sein 10°, weiter vorzugsweise kleiner sein als 5°. Es kann eine Justiervorrichtung vorgesehen sein, sodass der Winkel bei Klangschalen mit verschiedenen Durchmessern eingehalten werden kann.The stop device can be operated in such a way that the mallet head is moved in a plane that forms a right angle with a central axis of the singing bowl. The stop device can be operated so that the mallet head hits the edge of the singing bowl. The direction of movement of the mallet head at the moment of impact preferably essentially coincides with a radial direction of the singing bowl. In other words, the mallet head would move in the direction of the central axis of the singing bowl if the movement continued linearly at the moment of impact. The angle between the instantaneous direction of movement of the mallet head upon impact and the radial direction of the singing bowl can in particular be smaller than 20°, preferably smaller than 10°, more preferably smaller than 5°. An adjusting device can be provided so that the angle can be maintained for singing bowls with different diameters.
Der Winkel, unter dem der Schlägelkopf die Klangschale trifft, hängt vom Abstand zwischen dem Schlägelkopf und der Antriebswelle ab. Die Justiervorrichtung kann so gestaltet sein, dass der Abstand zwischen dem Schlägelkopf und der Antriebswelle einstellbar ist.The angle at which the mallet head hits the singing bowl depends on the distance between the mallet head and the drive shaft. The adjusting device can be designed so that the distance between the beater head and the drive shaft is adjustable.
Der Schaft des Schlägels kann einen zylindrischen Abschnitt aufweisen, sodass der Schaft an verschiedenen Stellen des zylindrischen Abschnitts an der Antriebswelle fixiert werden kann. An der Antriebswelle kann eine Schaftaufnahme angebracht sein, in die der Schaft eingelegt werden kann. Die Schaftaufnahme kann mit einer Auskleidung versehen sein, die eine hohe Reibung gegenüber der Außenseite des Schafts aufweist und/oder die eine leichte Klemmpassung gegenüber dem Schaft aufweist. Die Auskleidung kann aus einem Material bestehen, das beim Einsetzen des Schafts elastisch verformt wird.The shaft of the mallet can have a cylindrical section, so that the shaft can be fixed to the drive shaft at different points of the cylindrical section. A shaft holder can be attached to the drive shaft into which the shaft can be inserted. The shaft receptacle may be provided with a lining that has high friction with respect to the outside of the shaft and/or that has a slight clamping fit with respect to the shaft. The liner can be made of a material that is elastically deformed when the shaft is inserted.
Die Schaftaufnahme kann eine Öffnung aufweisen, durch die der Schaft in die Schaftaufnahme eingeführt werden kann. Im Betrieb der Anschlagevorrichtung kann die Öffnung mit einer Abdeckung verschlossen sein. Die Abdeckung kann drehbar an der Schaftaufnahme gelagert sein, sodass die Öffnung in einer ersten Winkelposition der Abdeckung geschlossen ist und in einer zweiten Winkelposition der Abdeckung frei durchgängig für den Schaft ist.The shaft receptacle can have an opening through which the shaft can be inserted into the shaft receptacle. When the stop device is in operation, the opening can be closed with a cover. The cover can be rotatably mounted on the shaft receptacle, so that the opening is closed in a first angular position of the cover and is freely passable for the shaft in a second angular position of the cover.
Die Steuereinheit kann dazu ausgelegt sein, einen mehrere Phasen umfassenden Bewegungsablauf des Schlägels anzusteuern. Beginnend mit einer Ausgangsposition kann der Schlägel in eine Rückwärtsbewegung versetzt werden, sodass der Schlägelkopf sich von der Klangschale entfernt. An einem distalen Endpunkt kann die Bewegungsrichtung umgekehrt werden, sodass der Schlägelkopf sich an die Klangschale annähert. Die Umkehr der Bewegungsrichtung kann mit der Beschleunigungsphase zusammenfallen, in der der Schlägelkopf in Richtung der Klangschale beschleunigt wird. Die Beschleunigungsphase kann an einem Freigabepunkt enden, an dem der Antriebsmotor in den Freilaufzustand geschaltet wird, sodass der Schlägelkopf die Bewegung in Richtung der Klangschale nur unter Ausnutzung der kinetischen Energie und ohne weitere Antriebskraft fortsetzt. Nach dem Auftreffen auf die Klangschale prallt der Schlägelkopf an der Klangschale ab, sodass der Schlägelkopf wieder in einer Rückwärtsbewegung ist. Die Anschlagevorrichtung kann so eingerichtet sein, dass die Rückwärtsbewegung frei ausschwingt. Möglich ist auch, mit dem Antriebsmotor eine Bremskraft aufzubringen, um die Rückwärtsbewegung abzubremsen. Das Aufbringen der Bremskraft beginnt erst, nachdem das Abprallen abgeschlossen ist und der Schlägelkopf einen Abstand zu der Klangschale hat. Zur Vorbereitung für einen nachfolgenden Anschlagvorgang kann der Schlägel wieder in die Ausgangsposition gefahren werden. Alternativ ist auch möglich, dass die Ausgangsposition mit dem distalen Endpunkt zusammenfällt. In diesem Fall ist eine anfängliche Rückwärtsbewegung nicht erforderlich, sondern die Beschleunigungsphase kann direkt bei der Ausgangposition beginnen.The control unit can be designed to control a movement sequence of the beater that includes several phases. Starting from a starting position, the mallet can be moved backwards so that the mallet head moves away from the singing bowl. At a distal end point, the direction of movement can be reversed so that the mallet head approaches the singing bowl. The reversal of the direction of movement can coincide with the acceleration phase in which the mallet head is accelerated towards the singing bowl. The acceleration phase can end at a release point at which the drive motor is switched to the freewheeling state, so that the mallet head continues the movement in the direction of the singing bowl only using the kinetic energy and without any further driving force. After hitting the singing bowl, the mallet head bounces off the singing bowl, so that the mallet head moves backwards again. The stop device can be set up so that the backward movement swings out freely. It is also possible to apply braking force with the drive motor in order to slow down the backward movement. The application of the braking force only begins after that Bounce is complete and the mallet head is at a distance from the singing bowl. In preparation for a subsequent striking process, the mallet can be moved back to the starting position. Alternatively, it is also possible for the starting position to coincide with the distal end point. In this case, an initial backward movement is not necessary, but the acceleration phase can begin directly at the starting position.
Die Beschleunigungsphase kann durch Verwendung eines ausreichend drehmomentstarken Schrittmotors kurz gehalten werden. Beispielsweise kann sich die Beschleunigungsphase über einen Drehwinkel des Antriebsmotors zwischen 10° und 120°, vorzugsweise zwischen 20° und 70° erstrecken.The acceleration phase can be kept short by using a sufficiently high-torque stepper motor. For example, the acceleration phase can extend over a rotation angle of the drive motor between 10° and 120°, preferably between 20° and 70°.
Die Steuereinheit kann dazu ausgelegt sein, die Ausgangsposition und/oder den Freigabepunkt in Abhängigkeit von der verwendeten Klangschale variabel festzulegen. Dazu kann die Steuereinheit eine Referenzfahrt des Schlägels ansteuern, um die Anschlagposition zu ermitteln, also die Winkelposition des Antriebsmotors, bei der der Schlägel in Kontakt mit der Klangschale tritt. Dazu kann der Schlägelkopf nach vorne bewegt werden, bis der Schlägelkopf die Klangschale berührt. Die Steuereinheit kann dies feststellen anhand eines erhöhten Widerstands, der dem Motor entgegentritt. Liegt auf diese Weise eine Position über die Anschlagposition vor, kann die Steuereinheit geeignete Referenzwerte für die zugehörige Ausgangsposition und/oder den zugehörigen Freigabepunkt ermitteln. Basierend auf diesen Referenzwerten kann die Kraft, die für die Beschleunigung eingesetzt wird, verändert werden, um unterschiedliche Lautstärken und Klangspektren zu erhalten. Die optimale Drehbewegung resultierend aus ausgeübtem Drehmoment und Wegstrecke wird von der Software ermittelt.The control unit can be designed to variably determine the starting position and/or the release point depending on the singing bowl used. For this purpose, the control unit can control a reference movement of the mallet in order to determine the stop position, i.e. the angular position of the drive motor at which the mallet comes into contact with the singing bowl. To do this, the mallet head can be moved forward until the mallet head touches the singing bowl. The control unit can determine this by increasing the resistance encountered by the motor. If there is a position above the stop position in this way, the control unit can determine suitable reference values for the associated starting position and/or the associated release point. Based on these reference values, the force used for acceleration can be changed to obtain different volumes and sound spectrums. The optimal rotational movement resulting from the applied torque and distance is determined by the software.
Der Antriebsmotor kann einen Drehwinkelgeber umfassen. Aus Messwerten des Drehwinkelgebers kann die Steuereinheit eine Information über die gegenwärtige Winkelposition des Schlägels ableiten.The drive motor can include a rotary encoder. The control unit can derive information about the current angular position of the beater from measured values from the rotary angle sensor.
Die Steuereinheit kann so ausgelegt sein, dass die Referenzfahrt durch eine Nutzereingabe in Gang gesetzt wird. Eine durch eine Nutzereingabe gelöst Referenzfahrt kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn der Nutzer die Klangschale ausgetauscht hat. Möglich ist auch, dass eine Referenzfahrt bei Eintritt bestimmter Ereignisse automatisch ausgelöst wird.The control unit can be designed so that the reference travel is initiated by a user input. A reference run triggered by a user input can be useful, for example, if the user has replaced the singing bowl. It is also possible for a reference run to be triggered automatically when certain events occur.
Die Steuereinheit kann mit einem Speicher zusammenwirken, in dem ein oder mehrere Ablaufprogramme für die Ansteuerung des Antriebsmotors hinterlegt sind. Die Steuereinheit kann dazu ausgelegt sein, den Antriebsmotor gemäß solchen Ablaufprogrammen anzusteuern. Ein Ablaufprogramm kann beispielsweise darin bestehen, dass eine Klangschale zu einem vorgegebenen Zeitpunkt angesteuert wird. Unter Anwendung eines solchen Ablaufprogramms kann die Anschlagevorrichtung beispielsweise als Wecker verwendet werden oder als Ablauftimer für Yoga- oder Meditationsübungen. Möglich ist auch ein Ablaufprogramm, bei dem eine Klangschale zu mehreren vorgegebenen Zeitpunkten angeschlagen wird. Dies ermöglicht die Verwendung als Intervalltimer für Atemübungen, Entspannungstechniken oder Achtsamkeitsübungen. Die Zeitpunkte, zu denen die Klangschale angeschlagen wird, sowie die Länge der Intervalle zwischen zwei Anschlägen können einstellbar sein.The control unit can interact with a memory in which one or more sequence programs for controlling the drive motor are stored. The control unit can be designed to control the drive motor according to such sequence programs. A sequence program can, for example, consist of a singing bowl being activated at a predetermined time. Using such a sequence program, the stop device can be used, for example, as an alarm clock or as a sequence timer for yoga or meditation exercises. A sequence program is also possible in which a singing bowl is struck at several predetermined times. This allows it to be used as an interval timer for breathing exercises, relaxation techniques or mindfulness exercises. The times at which the singing bowl is struck and the length of the intervals between two strikes can be adjusted.
Die Härte des Anschlags, also die kinetische Energie, mit der der Schlägelkopf auf die Klangschale trifft, kann einstellbar sein. Die Härte des Anschlags kann durch eine Nutzereingabe verändert werden.The hardness of the attack, i.e. the kinetic energy with which the mallet head hits the singing bowl, can be adjustable. The hardness of the attack can be changed by user input.
Die Anschlagevorrichtung kann eine Bedieneinheit umfassen, über die ein Benutzer der Steuereinheit Vorgaben machen kann und/oder über die Informationen über den Betriebszustand der Anschlagevorrichtung ausgegeben werden. Die Bedieneinheit kann eine grafische Benutzeroberfläche umfassen. Die grafische Benutzeroberfläche kann zur Eingabe von Nutzereingaben ausgelegt sein. Die Bedieneinheit kann über eine Funkverbindung mit der Steuereinheit kommunizieren. In einer Ausführungsform ist die Bedieneinheit ein Smartphone, mit dem die Steuereinheit über eine App angesteuert wird.The stop device can include an operating unit via which a user of the control unit can make specifications and/or via which information about the operating state of the stop device is output. The operating unit can include a graphical user interface. The graphical user interface can be designed to enter user input. The operating unit can communicate with the control unit via a radio connection. In one embodiment, the operating unit is a smartphone with which the control unit is controlled via an app.
In einer Ausführungsform umfasst die Anschlagevorrichtung einen Sensor für einen Parameter des menschlichen Körpers, wie beispielsweise Blutdruck oder Herzfrequenz. Die Steuereinheit kann dazu ausgelegt sein, den Antriebsmotor in Abhängigkeit von Messwerten anzusteuern, die die Steuereinheit von dem Sensor empfangen hat. Auf diese Weise kann ein Biofeedback erzeugt werde, bei dem eine Veränderung der Körperparameter eine Veränderung der Klänge bewirkt (zum Beispiel Anschlagintervalle oder Lautstärke). Diese Änderung wird wiederum vom Körper wahrgenommen. Somit lassen sich Vorgänge die im Körper entstehen beobachten. Diese Behandlungsmethode wird zum Beispiel für Entspannungstechniken eingesetzt. Die Anschlagevorrichtung kann eine Mehrzahl von Sensoren für verschiedene Parameter des menschlichen Körpers umfassen. Eine solche Anschlagevorrichtung mit einem Sensor für einen Parameter des menschlichen Körpers hat eigenständigen erfinderischen Gehalt, auch ohne dass der Antriebsmotor in einen Freilaufzustand geschaltet wird.In one embodiment, the stop device comprises a sensor for a parameter of the human body, such as blood pressure or heart rate. The control unit can be designed to control the drive motor depending on measured values that the control unit has received from the sensor. In this way, biofeedback can be generated in which a change in body parameters causes a change in the sounds (e.g. touch intervals or volume). This change is in turn perceived by the body. This allows processes that occur in the body to be observed. This treatment method is used, for example, for relaxation techniques. The stop device can include a plurality of sensors for various parameters of the human body. Such a stop device with a sensor for a parameter of the human body has independent inventive content, even without the drive motor being switched to a freewheeling state.
Möglich ist auch, dass die Steuereinheit auf eine Änderung der Körperparameter reagiert. Führt beispielsweise eine bestimmte Abfolge von Anschlägen zu einer Erhöhung der Herzfrequenz, so kann die Steuereinheit selbsttätig zu einer anderen Abfolge von Anschlägen übergehen.It is also possible for the control unit to react to a change in body parameters. For example, if a certain sequence of attacks leads to an increase in the heart rate, the control unit can automatically switch to a different sequence of attacks.
Die Anschlagevorrichtung kann einen Lautsprecher und/oder eine Körperschallwandler umfassen, die in Abhängigkeit von mit der Klangschale erzeugten Schallwellen angesteuert werden. Es kann ein Mikrofon vorgesehen sein, mit dem die Schallwellen aufgenommen werden. Der Körperschallwandler kann in Abhängigkeit von mit dem Mikrofon aufgezeichneten Daten angesteuert werden. Ist der Körperschallwandler mit einem Möbelstück verbunden, auf dem eine Person sitzt oder liegt, so können Schwingungen auf das Möbelstück übertragen werden, sodass der Nutzer die Schwingungen nicht nur hört, sondern auch mechanisch spürt. Die Anschlagevorrichtung kann mehr als einen Körperschallwandler (Bass-Shaker) umfassen. Eine solche Anschlagevorrichtung mit einem Körperschallwandler und/oder einem Lautsprecher hat eigenständigen erfinderischen Gehalt, auch ohne dass der Antriebsmotor in einen Freilaufzustand geschaltet wird.The stop device can include a loudspeaker and/or a structure-borne sound transducer, which are controlled depending on sound waves generated by the singing bowl. A microphone can be provided with which the sound waves are recorded. The structure-borne sound transducer can be controlled depending on data recorded with the microphone. If the structure-borne sound transducer is connected to a piece of furniture on which a person is sitting or lying, vibrations can be transmitted to the piece of furniture so that the user not only hears the vibrations, but also feels them mechanically. The stop device can include more than one structure-borne sound transducer (bass shaker). Such a stop device with a structure-borne sound transducer and/or a loudspeaker has independent inventive content, even without the drive motor being switched to a freewheeling state.
In einer Ausführungsform ist die Auflagefläche für die Klangschale an einem Drehteller angeordnet, der drehbar relativ zu der Rahmenstruktur der Anschlagevorrichtung gelagert ist. Die Klangschale kann so auf dem Drehteller positioniert werden, dass die Achse der Klangschale mit der Drehachse des Drehtellers zusammenfällt. Durch einen solchen Drehteller wird es möglich, die Klangschale in unterschiedlichen Bereichen des Klangschalenrands anschlagen zu lassen. Insbesondere bei handgefertigten Klangschalen führt dies zu leichten Variationen im Klangspektrum. Die Anschlagevorrichtung kann einen Drehantrieb umfassen, über den die Drehbewegung des Drehtellers angetrieben wird. Der Drehantrieb kann mit Steuersignalen von der Steuereinheit angesteuert werden. Der Drehantrieb kann so angesteuert werden, dass sich eine zufällige Abfolge unterschiedlicher Klangspektren ergibt. Die Anschlagevorrichtung kann auch so eingerichtet sein, dass durch eine Nutzereingabe bestimmte Winkelpositionen des Drehtellers gezielt eingestellt werden können.In one embodiment, the support surface for the singing bowl is arranged on a turntable, which is rotatably mounted relative to the frame structure of the stop device. The singing bowl can be positioned on the turntable so that the axis of the singing bowl coincides with the axis of rotation of the turntable. Such a turntable makes it possible to strike the singing bowl in different areas of the edge of the singing bowl. This leads to slight variations in the sound spectrum, especially with hand-made singing bowls. The stop device can include a rotary drive, via which the rotary movement of the turntable is driven. The rotary drive can be controlled with control signals from the control unit. The rotary drive can be controlled in such a way that a random sequence of different sound spectrums results. The stop device can also be set up so that certain angular positions of the turntable can be set specifically through user input.
Die Erfindung betrifft außerdem ein System aus einer erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung und einer Klangschale, bei der die Klangschale auf der Auflagefläche der Anschlagevorrichtung positioniert ist. Die Klangschale kann rotationssymmetrisch sein, wobei insbesondere die Symmetrieachse senkrecht zu der Auflagefläche ausgerichtet sein kann. Der freie Rand der Klangschale kann nach oben weisen. Die Klangschale kann aus einer Messinglegierung bestehen. Häufig ist die Klangschale handgefertigt.The invention also relates to a system comprising a striking device according to the invention and a singing bowl, in which the singing bowl is positioned on the support surface of the striking device. The singing bowl can be rotationally symmetrical, with the axis of symmetry in particular being aligned perpendicular to the support surface. The free edge of the singing bowl can point upwards. The singing bowl can be made of a brass alloy. The singing bowl is often handmade.
Das System kann einen Satz von Klangschalen umfassen, die dazu bestimmt sind, wechselweise auf der Auflagefläche positioniert zu werden. Je nach Größe der Klangschale muss der Schlägel eine andere Höhenposition haben, um den Rand der Klangschale zu treffen. Für den Höhenausgleich kann das System einen Satz von unterschiedlich hohen Klangschalenuntersetzern umfassen. The system may comprise a set of singing bowls designed to be alternately positioned on the support surface. Depending on the size of the singing bowl, the mallet must have a different height position in order to hit the edge of the singing bowl. For height compensation, the system can include a set of singing bowl coasters of different heights.
Zwischen der Auflagefläche und der Klangschale kann in Abhängigkeit von der Höhe der Klangschale ein Klangschalenuntersetzer positioniert werden, der geeignet aus dem Satz von Klangschalenuntersetzern ausgewählt ist. Alternativ kann die Anschlagevorrichtung auch so gestaltet sein, dass die axiale Position der Schaftaufnahme auf der Antriebswelle einstellbar ist.Depending on the height of the singing bowl, a singing bowl coaster can be positioned between the support surface and the singing bowl, which is suitably selected from the set of singing bowl coasters. Alternatively, the stop device can also be designed in such a way that the axial position of the shaft holder on the drive shaft is adjustable.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anschlagen einer Klangschale, bei dem ein Schlägel an einen Antriebsmotor angeschlossen ist und bei dem der Antriebsmotor so angesteuert wird, dass der Schlägel in Richtung der Klangschale beschleunigt wird und dass der Antriebsmotor in einen Freilaufzustand geschaltet wird, bevor der Schlägel in Kontakt mit der Klangschale kommt.The invention also relates to a method for striking a singing bowl, in which a mallet is connected to a drive motor and in which the drive motor is controlled in such a way that the mallet is accelerated in the direction of the singing bowl and that the drive motor is switched to a freewheeling state before the mallet comes into contact with the singing bowl.
Die Offenbarung umfasst Weiterbildungen des Verfahrens mit Merkmalen, die im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung beschrieben sind. Die Offenbarung umfasst Weiterbildungen der Anschlagevorrichtung, die im Zusammenhang des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben sind.The disclosure includes developments of the method with features that are described in connection with the stop device according to the invention. The disclosure includes further developments of the stop device, which are described in the context of the method according to the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
-
1 : eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit einer Anschlagevorrichtung und einer Klangschale; -
2 : eine Ansicht von oben auf dieAusführungsform gemäß 1 ; -
3 : die Ansicht gemäß2 mit einer anderen Klangschale; -
4 :ein Detail aus 1 in vergrößerter Darstellung; -
5 : eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung; -
6 : eine alternative Darstellung einer erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung; -
7 ,8 : weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Anschlagevorrichtungen; -
9 : ein beispielhaftes Klangspektrum einer Klangschale; -
10 : ein Diagramm eines zeitlichen Ablaufs beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung -
11 : eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlagevorrichtung; -
12 : die Anschlagevorrichtung aus11 in einer anderen Perspektive.
-
1 : an embodiment of a system according to the invention with a stop device and a singing bowl; -
2 : a view from above of the embodiment according to1 ; -
3 : according to the view2 with another singing bowl; -
4 : adetail 1 in an enlarged view; -
5 : an alternative embodiment of a stop device according to the invention; -
6 : an alternative representation of a stop device according to the invention; -
7 ,8th : further embodiments of stop devices according to the invention; -
9 : an exemplary sound spectrum of a singing bowl; -
10 : a diagram of a time sequence during the operation of a stop device according to the invention -
11 : an alternative embodiment of a stop device according to the invention; -
12 : the stop device off11 in a different perspective.
Eine erfindungsgemäße Anschlagevorrichtung in
An der Rahmenstruktur 20 ist ein Antriebsmotor 19 angebracht, der in einem Gehäuse 31 angeordnet ist. In dem Gehäuse 31 ist weiterhin eine Steuereinheit 22 untergebracht, die in
Der Antriebsmotor 19 wird mit der Steuereinheit 22 so angesteuert, dass der mit der Antriebswelle verbundene Schlägel 15 mit dem Schlägelkopf 16 am Rand der Klangschale 14 anschlägt, um die Klangabgabe der Klangschale 14 anzuregen. In
Zum Zeitpunkt t3 trifft der Schlägelkopf 16 auf die Klangschale 14. Der Antriebsmotor 19 ist weiterhin im Freilaufzustand, sodass der Schlägelkopf 16 ohne Widerstand abprallen kann. Die Bahngeschwindigkeit v ändert innerhalb sehr kurzer Zeit ihre Richtung. Zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 wird der Schlägelkopf 16 abgebremst und in die Ausgangsposition zurückgefahren. Die Ausgangsposition kann mit dem distalen Endpunkt übereinstimmen, sodass sich direkt der nächste Anschlagevorgang anschließen kann. Möglich ist auch eine Ausgangsposition, bei der der Schlägelkopf 16 näher an der Klangschale 14 angeordnet ist, sodass zunächst eine Rückwärtsbewegung erforderlich ist, um den Schlägelkopf 16 von der Ausgangsposition zum distalen Endpunkt zu bringen.At time t3, the
Wie die Gegenüberstellung der
Die Anschlagevorrichtung ist in
Die Schaftaufnahme 18 ist gemäß
Um die Anschlagevorrichtung auf Klangschalen 14 mit verschiedenen Durchmessern anzupassen, kann der Schaft 17 in Längsrichtung relativ zu der Schaftaufnahme 18 verschoben werden. Eine Verwendung von Werkzeug ist zum Verstellen nicht erforderlich. In jeder der Positionen ist der Schaft 17 so fixiert, dass die Längsposition im Betrieb der Anschlagevorrichtung unverändert bleibt.In order to adapt the stop device to singing
Wird eine Klangschale 14 mit anderem Durchmesser verwendet, so ändert sich die Winkelposition, die der Antriebsmotor 19 hat, wenn der Schlägelkopf 16 auf die Klangschale 14 trifft. Gemäß der Erfindung wird dies berücksichtigt, indem die Ansteuerung des Antriebsmotors 19 an die jeweilige Klangschale 14 angepasst wird. Es wird zu diesem Zweck eine Referenzfahrt durchgeführt, bei der der Antriebsmotor 19 in eine langsame Vorwärtsbewegung versetzt wird, bis der Schlägelkopf 16 in Kontakt mit der Klangschale 14 kommt. Dies führt zu einer Erhöhung des Widerstands, die in der Steuereinheit 22 registriert wird. Ausgehend von der Anschlagposition können die weiteren Positionen, die der Schlägelkopf 16 im Laufe eines Anschlagevorgangs einnimmt in geeigneter Weise festgelegt werden. Insbesondere können eine Ausgangsposition, ein distaler Endpunkt, sowie ein Freigabepunkt, an dem der Antriebsmotor 19 in den Freilaufzustand versetzt wird, festgelegt werden. In einer Ausführungsform umfasst die Anschlagevorrichtung einen Speicher 29, in dem Ablaufprogramme und Nutzereingaben gespeichert sind, siehe
In dem Gehäuse 31 des Antriebsmotors 19 ist weiter ein Drehwinkeldecoder 30 angeordnet, der eine Information über die gegenwärtige Winkelposition der Antriebswelle 32 an die Steuereinheit 22 liefert. Unter Auswertung der von dem Drehwinkeldecoder 30 erhaltenen Daten kann die Steuereinheit 22 den Antriebsmotor 19 so ansteuern, dass der Schlägel 15 in bestimmte vorgegebene Positionen gefahren wird. Die Stromversorgung der Anschlagevorrichtung erfolgt über ein Netzteil 33, das in
Die Anschlagevorrichtung umfasst weiter ein Funkmodul 35, über das die Steuereinheit 22 in eine drahtlose Kommunikation mit einem Smartphone 34 eintreten kann. Eingaben eines Nutzers in das Smartphone 34 können auf diese Weise zur Ansteuerung des Antriebsmotors 19 verwendet werden. Die Eingaben des Nutzers können sich beispielsweise auf die Schlaghärte beziehen, mit der die Klangschale 14 angeschlagen werden soll. Weiter können bestimmte Zeitpunkte oder zeitliche Abfolgen für das Anschlagen der Klangschale 14 vorgegeben werden.The stop device further comprises a
Bei der Ausführungsform gemäß
In
Die Rückkopplung an die Sinnesorgane der Person 39 kann in der Weise erfolgen, dass der Person 39 eine Information über die aufgezeichneten Messdaten vermittelt wird, beispielsweise indem bestimmte Veränderungen durch unterschiedliche Anschlagintervalle und Lautstärken hörbar gemacht werden. So könnte etwa die Klangschale 14 schneller angeschlagen werden, wenn die Herzfrequenz steigt, und umgekehrt. Möglich ist auch ein geschlossener Regelkreis in der Weise, dass in dem Smartphone 34 ausgewertet wird, welche Auswirkungen bestimmte Anschlagfolgen auf die Messwerte haben. Es können dann bevorzugt solche Anschlagfolgen abgespielt werden, mit denen beispielsweise eine Absenkung der Herzfrequenz bewirkt wird.The feedback to the sensory organs of the
Bei der Ausführungsform gemäß
In
Claims (12)
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US10839783B2 (en) | 2018-07-23 | 2020-11-17 | Randolph Sean Becker | Automated singing bowl |
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2022
- 2022-11-15 DE DE102022130190.7A patent/DE102022130190B3/en active Active
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