DE1497790B1 - Resonance body for pianos and similar musical instruments - Google Patents
Resonance body for pianos and similar musical instrumentsInfo
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Description
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Im allgemeinen enthält der Resonanzkörper eines Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, Pianos einen einfachen flachen Resonanzboden, wei- einen Resonanzkörper für Pianos oder ähnliche terhin Resonanzplatte genannt, aus mehreren an Musikinstrnmente zu schaffen, deren Tonabgabeihren Längsseiten eng miteinander verbundenen Bret- eigenschaften besonders bei hohen Tönen verbessert tern, wobei mehrere Rippen in bestimmten Abstän- 5 sind. Darüber hinaus soll der Resonanzkörper als den parallel zueinander etwa senkrecht zur Faser- gleichförmig und homogen angesehen werden könrichtung der Resonanzplatte auf die Rück- oder nen, ohne von der Anordnung von Rippen beeinflußt Unterseite derselben, d. h. etwa senkrecht zu den zu werden. Das Schwingen des Resonanzkörpers soll einzelnen Brettern, und eine oder mehrere Brücken durch Verringern der Ausbreitungsverluste der Tonauf die Vorder- oder Oberseite der Resonanzplatte io energie infolge der Rippen erleichtert werden, zur Halterung der Saiten des Pianos geklebt sind. Schließlich sollen die Steifigkeit und Schwingungs-In general, the sound box contains a The object of the invention is therefore to Pianos have a simple flat soundboard, white a soundboard for pianos or similar Thereafter called a soundboard, to create from several musical instruments whose sound outputting Long sides closely connected board properties are improved, especially for high notes tern, with several ribs at a certain distance. In addition, the sound box is intended as a which can be viewed parallel to each other approximately perpendicular to the fiber - uniform and homogeneous direction the soundboard on the back or back, without being affected by the arrangement of ribs Underside of the same, d. H. to be roughly perpendicular to the. The oscillation of the resonance body is supposed to individual boards, and one or more bridges by reducing the propagation losses of the clay the front or top of the soundboard are lightened due to the ribs, are glued to hold the strings of the piano. Finally, the rigidity and vibration
Die Resonanzplatte wird aus geradfaserigen Bret- eigenschaften nicht durch Unterschiede in der HoIz-The soundboard is made of straight-grained board properties not due to differences in the wood
tern aus Nadelholz, z. B. Föhren-7 Kiefern-, Tannen- faserrichtung des. Resonanzkörpers beeinträchtigttern made of coniferous wood, e.g. B. Föhren- 7 Kiefern-, Tannen- fiber direction of the resonance body impaired
oder Fichtenholz (picea jezoensis, picea sitchensis), werden.or spruce wood (picea jezoensis, picea sitchensis).
hergestellt, wobei die Faserrichtung dieser Bretter so 15 Nach der Erfindung wird dies, ausgehend von dem gewählt wird, daß sie mit der Richtung der Kanten- zuletzt erwähnten bekannten Resonanzkörper, daverbindungen zusammenfällt. Unter den verschieden- durch erreicht, daß die Hilfsplatte nur in der Höchsten Hölzern sind Föhren-, Kiefern-;, Tannen- und tonzone der Resonanzplatte und derart angebracht Fichtenhölzer wegen ihrer hohen Steifigkeit und guten ist, daß Fasern beider Platten einen Winkel von etwa Schwingungseigenschaften in Faserrichtung besonders ao 90° bilden, daß die Hilfsplatte aus einem Material gut für Resonanzkörper geeignet. Jedoch sind die besteht, dessen Tonübertragungsfrequenzgang bei Steifigkeit und die Schwingungseigenschaften dieser hohen Tönen besser als der der Resonanzplatte ist, Hölzer senkrecht oder etwa senkrecht zu ihrer Faser- und daß die Dicke der Hilfsplatte etwa ein Drittel richtung schlecht. der Dicke der Resonanzplatte beträgt.produced, the grain direction of these boards so 15 According to the invention, this is based on the is chosen so that it connects with the direction of the edge - last mentioned known resonance bodies coincides. Among the different- achieved by that the auxiliary plate only in the highest Pine, pine, fir and clay zones of the soundboard are made of wood and are attached in such a way Spruce wood because of its high rigidity and good is that fibers of both panels have an angle of about Vibration properties in the fiber direction especially ao 90 ° form that the auxiliary plate is made of one material well suited for sound boxes. However, the sound transmission frequency response is at The rigidity and vibration properties of these high notes are better than those of the soundboard, Woods perpendicular or approximately perpendicular to their fiber and that the thickness of the auxiliary plate is about a third direction bad. the thickness of the soundboard.
Um diese Nachteile zu kompensieren, werden meh- 25 Das heißt, nach der Erfindung wird dadurch, daßIn order to compensate for these disadvantages, several 25 That is, according to the invention is characterized in that
rere Rippen auf der Rückseite der Resonanzplatte die Hilfsplatte mir im Hochtonbereich angebrachtrere ribs on the back of the soundboard attached the auxiliary plate to me in the high frequency range
senkrecht zur Faserrichtung der Resonanzplatte be- und das Hilfsplatten-Material so gewählt ist, daß esperpendicular to the fiber direction of the soundboard loading and the auxiliary plate material is chosen so that it
festigt. Dabei haben die Rippen vorbestimmte Ab- einen besseren Tonübertragungsfrequenzgang beisolidifies. The ribs have a predetermined range and a better sound transmission frequency response
stände, so daß üblicherweise etwa 17 Rippen bei hohen Tönen als die Resonanzplatte aufweist, dieso that usually about 17 ribs at high notes than the soundboard has
einem »großen« Konzertflügel, 13 Rippen bei einem 30 Klangwirkung speziell im Hochtonbereich wesentlicha "large" concert grand piano, 13 ribs with a 30 sound effect, especially in the high frequency range
»kleinen« Konzertflügel und 11 Rippen bei einem verbessert und außerdem für einen Ausgleich oder"Small" concert grand piano and 11 ribs in one improved and also for a compensation or
Klavier vorgesehen sind. eine Anhebung der hohen Töne gegenüber mittlerenPiano are provided. an increase in the high notes compared to the middle notes
Da die Wellenlängen bei Baßtönen groß sind, stellt oder tiefen Tönen gesorgt. Wenn die Dicke der Hilfsder
Abstand der Rippen kein Problem dar, und die platte etwa ein Drittel der Dicke der Resonanzplatte
Unterschiede in den Schwingungen der Teile mit und 35 beträgt, wird dieser Effekt noch weiter verbessert,
ohne Rippen können vernachlässigt werden. Es ist Die Anordnung von Hilfsplatte und Resonanzplatte
also möglich, den gesamten Resonanzkörper im Ver- derart, daß die Fasern beider Platten etwa senkrecht
hältnis zur Wellenlänge der tiefen Töne als klein und zueinander verlaufen, hat den Vorteil, daß sich die
mithin als ein gleichförmiges Gebilde zu betrachten. Schwingungen auch leichter in senkrechter Richtung
Im Gegensatz dazu sind die Wellenlängen bei hohen 4° der Faserrichtung der Resonanzplatte ausbreiten,
Tönen klein, so daß der Abstand zwischen den nämlich in derjenigen Richtung, in der die Schwin-Rippen
Schwierigkeiten bereitet, dahingehend, daß gungsausbreirung oder -übertragung schwierig ist.
unterschiedliche Steifigkeit und Schwingungseigen- Es ist zwar bekannt (aus der deutschen Patentschaften
auftreten, je nach dem, ob eine Rippe vor- schrift 260 497), zur einfacheren Herstellung des
handen ist oder nicht (d. h., für die mit Rippen ver- 45 Resonanzkörpers auf einer Grundplatte Hilfsplatten
sehenen Teile des Resonanzkörpers ist es schwierig zu so anzuordnen, daß die Fäserrichtungen von Grundschwingen^sodaßesunmöglichis^dengesamtenReso-
und Hilfsplatten einen Winkel bilden, doch soll dananzkörper als gleichförmiges Gebilde zu betrachten. durch nicht die Klangwirkung verbessert werden. EsSince the wavelengths are great for bass tones, or deep tones are catered for. If the thickness of the auxiliary rib spacing is not a problem, and the plate is about a third of the thickness of the soundboard, differences in the vibrations of the parts with and 35, this effect is further enhanced, without ribs can be neglected. The arrangement of auxiliary plate and resonance plate so that the entire resonance body in such a way that the fibers of both plates run approximately perpendicular to the wavelength of the low notes as small and to each other, has the advantage that they appear as a uniform structure consider. Vibrations also more easily in the vertical direction In contrast to this, the wavelengths at a high 4 ° of the fiber direction of the soundboard are spreading, tones are small, so that the distance between the namely in the direction in which the vibrating ribs causes difficulties, to the effect that gungsausbreirung or transmission is difficult.
different stiffness and vibration characteristics are known (from German patents, depending on whether a rib prescription 260 497) is to be used or not for easier manufacture (ie, for those with ribs It is difficult to arrange parts of the resonance body that are seen on a base plate in such a way that the grain directions of the fundamental wings form an angle so that the entire resonance and auxiliary plates are impossible to form, but the body should be viewed as a uniform structure by not improving the sound effect
Es ist auch bereits ein Resonanzkörper für Pianos sollen auch beliebige Hölzer für diesen Resonanz-It is also already a resonance body for pianos, any wood should be used for this resonance
xind ähnliche Musikinstrumente mit einer Resonanz- 5° boden verwendet werden können, und der Grundxind similar musical instruments with a resonance 5 ° bottom can be used and the reason
platte bekannt, die auf der einen Seite mit einer dafür, daß sich die Faserrichtungen kreuzen sollen,plate known that on one side with a for that the fiber directions should cross,
Hilfsplatte und Rippen und auf der anderen Seite mit besteht offensichtlich darin, die Festigkeit des Re-Auxiliary plate and ribs and on the other hand with obviously consists in increasing the strength of the re-
einer Brücke zur Halterung der Seiten versehen ist. sonanzbodens zu erhöhen. Durch die erfindungsge-a bridge is provided to hold the sides. to increase the sonanzboden. Through the inventive
Diese Hilfsplatte dient zur Verbesserung der mäße Hilfsplatte wird demgegenüber bei Verwen-Klangwirkung
des Resonanzkörpers und besteht aus 55 dung einer Resananzplatte* deren Material im Hin-Hartholz,
wie Ahorn. Bei diesem Resonanzkörper blick auf eine gute Schwingungseigenschaft der
erstreckt sich die Hilfsplatte über die gesamte Fläche Resonanzplatte bei Tönen mittlerer Höhe ausgesucht
der Resonanzplatte. Daher ist auch bei diesem be- ist, auch die Schwingeigenschaft bei hohen Tönen
kannten Resonanzkörper die Ausbreitung oder Über- verbessert, so daß sowohl hohe Töne als auch die
tragung hochfrequenter Schwingungen (Töne), insbe- 60 Obertöne tiefer Töne voller klingen. Mit anderen
sondere im Hochtonbereich des Resonanzkörpers, Worten, der Frequenzgang des Resonanzkörpers wird
unzureichend. Die Folge davon ist, daß auch die gegenüber bekannten Resonanzkörpern im Bereich
Klangwirkung oder Tonabgabecharakteristik im Ver- hoher Tonfrequenzen angehoben,
hältnis zu derjenigen im Bereich tiefer oder mittlerer Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der
Töne schlechter ist. Bekannte Pianos haben somit 65 Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenninsgesamt
den Nachteil, daß die hohen Töne schwä- zeichnet.This auxiliary plate is used to improve the moderate auxiliary plate, on the other hand, when using the sound effect of the resonance body and consists of a resanance plate * whose material is hardwood, such as maple. This resonance body looks at a good vibration property that extends the auxiliary plate over the entire surface of the resonance plate with tones of medium height selected the resonance plate. This is why the vibrating property of high tones is also known to be spread or over-improved, so that both high tones and the transmission of high-frequency vibrations (tones), especially overtones of lower tones, sound fuller. In other words, in the high frequency range of the resonance body, the frequency response of the resonance body becomes insufficient. The consequence of this is that compared to known resonance bodies in the area of sound effect or tone output characteristics, the higher tone frequencies are raised,
relationship to that in the area of deep or medium-level training and special configurations of the tones is worse. Known pianos thus have the overall disadvantage that the high tones are marked in the dependent claims.
eher als die tiefen sind und darüber hinaus eine Die Erfindung wird nun auch an Hand der Abschlechtere Klangfarbe aufweisen. bildungen beschrieben.rather than the deep ones and, moreover, a The invention is now also based on the inferior ones Have timbre. educations described.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines an sick bekannten Resonanzkörpers;.'Fig. 1 is a perspective view of a known sound box ;. '
Fig. 2 ist eine Sehnittansieht des im Fig. 1 gezeigten Körpers, wobei die Schnittebene mit der Linio TI-II zusammenfällt und in Richtung der Pfeile betrachtet wird; :: Fig. 2 is a sectional view of the body shown in Fig. 1, the section plane coinciding with the Linio TI-II and being viewed in the direction of the arrows; ::
Fig.3-(a) ist eine perspektivische Ansicht eines ernndtingsgemäßen Ausführungsbeispiels;Fig. 3- (a) is a perspective view of an embodiment according to the present invention;
Fig.3>(b) ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Flügel-Resonanzkörpers» der erfindungsgemäß in seiner Hochtonzone mit einer Hilfsplatte versehen ist;Fig. 3> (b) is a plan view of an example of one Grand piano resonance body »which, according to the invention, is provided with an auxiliary plate in its high frequency zone;
Fig.3(c) ist eine Draufsicht auf einen Klavier-Resonanzkörper, der erfindungsgemäß in seiner Hochtonzone mit einer Hilfsplatte versehen ist;Fig. 3 (c) is a plan view of a piano sound box, which according to the invention is provided with an auxiliary plate in its high frequency zone;
F i g. 4 ist eine Ansicht eines Schnitts in der durch die Linie IV-IV angedeuteten Ebene durch das in Fig.3(a) dargestellte Beispiel in der angedeuteten Richtung;F i g. 4 is a view of a section in the plane indicated by the line IV-IV through the FIG 3 (a) shown example in the direction indicated;
F i g. 5 ist eine Ansicht derselben Schnittebene wie Fig. 4 und zeigt eine Abwandlung der in Fig. 4 dargestellten Konstruktion und Anordnung.F i g. 5 is a view of the same sectional plane as FIG. 4 and shows a modification of that in FIG. 4 illustrated construction and arrangement.
Zum Vergleich sei zunächst eine an sich bekannte Ausführung beschrieben, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Dieser Resonanzkörper enthält eine flache Resonanzplatte 1 aus mehreren weitgehend parallelen Resonanzbrettern, die an ihren aneinandergrenzenden Längskanten miteinander verbunden sind, so daß sie Verbindungslinien 5 bilden, während mehrere auseinanderliegende Rippen 2 auf der Rückoder Unterseite der Resonanzplatte 1 etwa senkrecht zur Faserrichtung der Resonanzplatte 1 und Brücken 3 auf der Vorder- oder Oberseite der Resonanzplatte 1 diagonal zur Halterung der (nicht dargestellten) Pianosaiten befestigt sind.For comparison, a design known per se will first be described, which is shown in FIGS. 1 and 2 is shown. This sound box contains a flat sound board 1 of several largely parallel resonance boards, which are connected to one another at their adjoining longitudinal edges, so that they form connecting lines 5, while several spaced ribs 2 on the back or Underside of the soundboard 1 approximately perpendicular to the fiber direction of the soundboard 1 and bridges 3 on the front or top of the soundboard 1 diagonally to the support of the (not shown) Piano strings are attached.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiel können je nach Art und Größe des Pianos zwei oder eine Brückenvorrichtung (wie in F i g. 3 (b) gezeigt) verwendet werden.In the example shown in FIGS Depending on the type and size of the piano, two or one bridge device (as shown in Fig. 3 (b)) be used.
Um die eingangs erwähnten Nachteile zu beseitigen, wird die Steifigkeit des Resonanzkörpers in Richtung der Rippen 2 erfindungsgemäß durch Einfügen einer dünnen Hilfsplatte 4 zwischen die Resonanzplatte 1 und die Rippen 2 in der Hochtonzone H des in den F i g. 3 (a) und 4 gezeigten Resonanzkörpers und dadurch, daß diese so zusammengesetzten Teile fest miteinander verbunden werden, gleichförmig gesteigert. Die Hilfsplatte 4 wird dabei so angeordnet, daß ihre Fasern etwa senkrecht zur Faserrichtung der Resonanzplatte 1 verlaufen.In order to eliminate the disadvantages mentioned at the beginning, the stiffness of the resonance body in the direction of the ribs 2 is increased according to the invention by inserting a thin auxiliary plate 4 between the resonance plate 1 and the ribs 2 in the high frequency zone H of the in FIGS. 3 (a) and 4 and by the fact that these thus assembled parts are firmly connected to each other, increased uniformly. The auxiliary plate 4 is arranged in such a way that its fibers run approximately perpendicular to the fiber direction of the resonance plate 1.
Bei einem Piano mit 88 Schlüsseln liegt die Hochtonzone in der Nachbarschaft der Schlüssel 64 C bis 71G und darüber. Bei großen und kleinen Konzertflügeln bedecken etwa drei bis vier Rippen vom Hochtonende der Resonanzplatte die Hochtonzone, wie es in F i g. 3 (b) gezeigt ist, während bei Klavieren zwei Rippen das Hochtonende bedecken, wies dies in Fig. 3(c) gezeigt ist.On a piano with 88 keys, the high frequency zone is in the vicinity of the keys 64 C to 71 G and above. In the case of large and small concert grand pianos, about three to four ribs from the high-frequency end of the soundboard cover the high-frequency zone, as shown in FIG. 3 (b), while pianos have two ribs covering the high end, as shown in Fig. 3 (c).
Es hat sich herausgestellt, daß durch diese erfindungsgemäße Konstruktion und Anordnung infolge der sich daraus ergebenden Steifigkeit des gesamten Resonanzkörpers die Höhe der an der Stelle der Hilfsplatten Hegenden Rippen 2 um etwa den Betrag der Dicke der Hilfsplatte verringert werden kann, um die Ausbreitungsverluste infolge der Rippen 2 zu verringern und darüber hinaus das Schwingen der Resonanzplatte zu erleichtern. In einigen Fällen ist es nicht notwendig, am Hochtonteil der Resonanzplatte, auf dem die Hilfsplatte vorgesehen ist, Rippen anzuordnen, so daß die normalerweise auf diesem Teil angeordneten Rippen weggelassen werden können.It has been found that by this construction and arrangement according to the invention as a result the resulting rigidity of the entire resonance body is the height of the at the point of Auxiliary plates supporting ribs 2 can be reduced by approximately the amount of the thickness of the auxiliary plate to reduce the propagation losses due to the ribs 2 and, moreover, the vibration of the soundboard to facilitate. In some cases it is not necessary to use the high frequency part of the soundboard, on which the auxiliary plate is intended to place ribs, so that the ribs normally arranged on this part can be omitted.
Die Hilfsplatte 4 wird vorzugsweise aas einem Material- (z. B. Ahorn oder Birke) hergestellt, das ausgezeichnete Frequenzkennlinien oder Frequenzeigensehaften; (Frequenzgang) hinsichtlich der Schwingungsausbreitung bei hohen Frequenzen hat, insbesondere werm es; nur einige wenige Millimeter stark gemacht wird. So. hat sich beispielsweise bei einer= 7 bis IQ mm dicken Resonanzplatte 1 für die Hilfsplatte 4 eine Dicke von 2 bis 3 mm (also etwa ein Drittel der Dicke der Resonanzplatte) als günstig herausgestellt. Ferner hat sich für den Fall, daß keine Rippen am Hochtonteil der Resonanzplatte vorgesehen sind, eine Hilfsplatte, die aus Ahorn in einer Dicke von 3 bis 6 mm hergestellt ist, zur Abdeckung dieses Teils als günstig herausgestellt. Da außerdem der Rand der Resonanzplatte 1 am Hauptkörper des Pianos befestigt wird, kann die Hilfsplatte 4 zum Rand der Resonanzplatte hin allmählich dünner gemacht werden, um am Hauptkörper des Pianos befestigt zu werden, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist, mit dem Ziel, das Schwingen der Resonanzplatte zu erleichtern. Die Hilfsplatte 4 wird zur Verbesserung der Tonabgabe, insbesondere bei hohen Tönen, verwendet. The auxiliary plate 4 is preferably aas one Material (e.g. maple or birch) made that excellent frequency characteristics or frequency characteristics; (Frequency response) with regard to the vibration propagation at high frequencies, especially werm it; only a few millimeters is made strong. For example, with a resonance plate 1 = 7 to IQ mm thick for the Auxiliary plate 4 has a thickness of 2 to 3 mm (ie about a third of the thickness of the soundboard) as favorable exposed. Furthermore, in the event that no ribs are provided on the high-frequency part of the soundboard are an auxiliary plate made of maple 3 to 6 mm thick for covering this part turned out to be favorable. In addition, since the edge of the soundboard 1 on the main body of the When pianos are attached, the auxiliary plate 4 can be gradually thinned toward the edge of the soundboard to be attached to the main body of the piano as shown in FIG. 5 is shown with the aim of making the soundboard easier to swing. The auxiliary plate 4 is used to improve the Tone output, especially for high notes, used.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion und Anordnung des Resonanzkörpers, d. h. dadurch, daß die Resonanzplatte 1 und die Hilfsplatte 4 (gewöhnlich mit Leim) derart miteinander verbunden sind, daß ihre Faserrichtungen etwa senkrecht zueinander verlaufen, werden die Steifigkeit und Schwingungseigenschaften des Resonanzkörpers nicht von Unterschieden in der Faserrichtung der Resonanzplatte selbst beeinträchtigt. Mithin ist es möglich, einen Resonanzkörper herzustellen, der als gleichförmig angesehen werden kann und nicht von der räumlichen Anordnung der Rippen selbst in der Hochtonzone beeinträchtigt wird.The inventive construction and arrangement of the resonance body, d. H. as a result of that the soundboard 1 and the auxiliary plate 4 (usually with glue) are connected to one another in such a way that that their fiber directions are approximately perpendicular to each other, the stiffness and vibration properties of the resonance body are not of any difference impaired in the grain of the soundboard itself. It is therefore possible to use a sound box to produce that can be viewed as uniform and not of spatial Arrangement of the ribs even in the high frequency zone is affected.
So ergeben sich erfindungsgemäß auf verhältnismäßig einfache Weise bessere Tonabgabe- bzw. Klangeigenschaften von Pianos, insbesondere im Bereich hoher Töne, und gleichmäßig starke Töne im gesamten Tonbereich des Pianos.In this way, according to the invention, a relatively simple way of producing better sound output or Sound properties of pianos, especially in the high-pitched range, and evenly strong tones in the entire range of the piano.
Claims (6)
. 4. Resonance body according to one - the before and * -: preceding claims, characterized in · '-that the height of each rib in "vertical Rieh- -" tung to the surface of Resonänzplatte measured ■ "in the splatte with the auxiliary connected Part is smaller than that of the ribs in the parts of the soundboard not connected to the auxiliary plate, by an amount which is approximately equal to the thickness of the auxiliary plate.
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