DE202008014276U1

DE202008014276U1 - string instrument

Info

Publication number: DE202008014276U1
Application number: DE202008014276U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2018-11-19

Abstract

Anordnung mit einer Decke und/oder einem Boden oder sonstigem Korpus für ein Saiten-Musikinstrument, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Boden oder die Decke des Saiteninstruments, oder ggfls. beide, aus einer faserbeschichten Steinplatte bestehen.Arrangement with a ceiling and / or a floor or other body for a stringed musical instrument, characterized in that in each case the bottom or the ceiling of the stringed instrument, or if necessary. both consist of a fiber-coated stone slab.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich die Entwicklung eines neuen Typus aller bekannten und ggfls. künftigen – wegen dieser Erfindung – neu zu erfindenden Saiteninstrumente. Der Korpus von Saiteninstrumenten soll einen möglichst einfachen Aufbau haben und trotzdem ungehindert schwingen können. Die Decke oder der Boden – ggfls. mit Schallöchern oder Öffunungen versehen – soll möglichst dünn sein, was die Basstöne unterstützt und den Schalldruck der Basstöne anhebt. Die hohen Tonbereiche müssen unverzerrt und ungefämpft in der Decke oder im Boden schwingen können, weshalb der Boden und die Decke möglichst steif sein müssen. Deshalb muss für Boden und Decke von Saiteninstrumenten ein Material gewählt werden, welches bei geringem Gewicht und möglichst dünnwandiger Ausführung trotzdem steif ist und welches auf irgendeine Weise, zum Beispiel durch Stege und Versteifungen, durch den auf ihnen – also dem Boden oder der Decke – lastenden Saitendruck in Vorspannung gesetzt wird. Dieses mechanische Zusammenspiel von Material-Vorspannung, Kraft- und Druckverteilung und die Übertragung von Schall mit Hilfe dieser Druckverteilung macht die Resonanzfähigkeit und Schwingfähigkeit des Korpus von Saiteninstrumenten aus. Die Schallentwicklung kann ersatzweise durch einen elektrischen Schwingkreis abgebildet werden. Dabei repraesentieren die Saiten den Generator, Widerstände die Dämpfung des Schalls durch Material von Boden und Decke, der versteifenden Stege unterhalb der Decke und des Resonanzkörpers, Kondensatoren die Schwingungsfähigkeit durch Komprimierbarkeit des Materials von Decke und Boden und die Spule die Eigenschwingung des Materials und Resonanzkörpers. Bei der Wahl des Materials sind zwei Widersprüche zu lösen, erstens soll das Material möglich dünn ausgeführt und trotzdem möglichst steif sein, zweitens soll das Material in den entsprechenden Frequenzbereichen der gespielten Musik einserseits gut schwingfähig sein, andererseits eine möglichst gute Dämpfung besitzen. Gut heisst in diesem Fall eine möglichst lineare Dämpfung der Schwingungsamplitude im Material der Decke und des Bodens. Nach Möglichkeit soll dabei auf Stabilisierungs-Stege von Decke und Boden verzichtet werden, um die Schwingfähigkeit des Materials im Bassbereich nicht zu unterdrücken. Um das Material in die für die Schwingungsfähigkeit notwendige Vorspannung zu versetzen, werden unterschiedliche Techniken angewendet und die Dämpfung ist letztlich von entscheidender Bedeutung für ein warmes und natürliches Klangbild.The The present invention relates to the development of a new type all known and if necessary. future - because of of this invention - new to be invented stringed instruments. The body of stringed instruments should one possible have a simple structure and still swing unhindered. The Ceiling or the floor - if necessary. with sound holes or openings provided - should be as thin as possible, what the bass tones supports and the sound pressure of the bass tones raising. The high pitches have to undistorted and undamped in the ceiling or in the ground can swing, which is why the ground and the ceiling as possible have to be stiff. Therefore must for Floor and ceiling of stringed instruments are chosen a material which nevertheless with low weight and as thin-walled execution as possible is stiff and which in some way, for example by webs and stiffening, by the on them - so the floor or the ceiling - burdensome String pressure is set in bias. This mechanical interaction of material preload, force and pressure distribution and transmission of sound with the help of this pressure distribution makes the resonance ability and vibration ability of the body of stringed instruments. The sound development can replaced by an electric resonant circuit. The strings represent the generator, resistors the damping of sound through material of floor and ceiling, the stiffening Webs below the ceiling and the resonator, capacitors the vibrational ability by compressibility of the material from the ceiling and floor and the Coil the natural vibration of the material and sound box. at The choice of material are two contradictions to solve, first, the material should be made possible thin and nevertheless as stiff as possible Second, the material should be in the appropriate frequency ranges On the one hand, the music being played is capable of good vibration, on the other hand, one possible good damping have. Good in this case means a possible linear damping of the oscillation amplitude in the material of the ceiling and the floor. If possible, it should be on stabilization bars be dispensed from ceiling and floor to the vibration of the material in the bass range can not be suppressed. To put the material in for the vibration ability to set necessary bias, will be different techniques applied and the damping is ultimately crucial for a warm and natural Sound.

Bisher bekannte Musikinstrumente weisen eine vom Prinzip der Bauart starre und steife Struktur der Decke und des Bodens auf, die über die Zargen hinaus mit Stabilisatoren, also Stegen unterhalb der Decke und auf der Innenseite des Bodens ausgesteift sind. Das Material ist in der Regel aus Holz oder in seltenen Fällen auch aus Metall und neuerdings auch aus Faserlaminat. Der Grund warum Holz immer noch das ausgewogenste Klangbild liefert liegt darin begründet, dass Holz in Relation zur notwendigen Dicke ein gutes oder bisher die beste Relation von Schwing- und Dämpfungsverhalten hat, weshalb die Decke und der Boden dünn genug sein können, um zu schwingen und in Resonanzschwingung zu kommen, ohne unnötig lange nachzuklingen, wenn die Vibration der Saite gestoppt wird. Um die nötige Vorspannung in die Decke und den Boden zu bekommen, wird bei Geigeninstrumenten zum Beispiel die Decke wie ein selbststragender Brückenbogen gewölbt, der dann durch den Druck der Saiten von oben vorgespannt wird. Zusätzlich müssen dafür aber zum Beispeil bei Gitarren, da die Decke eben sein soll, aussteifende Massnahmen mit Hilfe von Versteifungen unterhalb der Decke erfolgen, was die Schwingunsfähigkeit, insbesondere in den Bassbereichen, vermindert. Ersatzweise wird bei der Gitarre der Boden gewölbt ausgeführt. Es gibt auch Gitarren mit gewölbter Decke. Je dünner der Boden und die Decke jedoch sind, und je weniger aussteifende Massnahmen getroffen werden müssen, umso tiefer sind die Töne, die mit einem ausreichenden Schalldruck an die Umgebung abgegeben werden können.So far Known musical instruments have a rigid principle of construction and rigid structure of the ceiling and the floor over the Frames with stabilizers, so webs below the ceiling and stiffened on the inside of the floor. The material is usually made of wood or, in rare cases, of metal and more recently also made of fiber laminate. The reason why wood is still the most balanced Sound picture is due to the fact that wood in relation to the necessary thickness a good or so far the best relation of vibration and damping behavior has why the ceiling and floor can be thin enough to swing and resonate without unnecessarily long resonate when the vibration of the string is stopped. To the necessary To get pre-tension in the ceiling and the floor is used with violin instruments for example, the ceiling like a self-supporting bridge arch arched, which is then biased by the pressure of the strings from above. In addition, but for example For guitars, as the ceiling should be level, stiffening measures with the help of stiffeners below the ceiling done what the Schwingunsfähigkeit, especially in the bass areas, diminished. Replacement will be The bottom of the guitar is arched executed. There are also guitars with arched ones Blanket. The thinner however, the floor and the ceiling are, and the less stiffening Measures must be taken the deeper are the notes, which are delivered to the environment with sufficient sound pressure can be.

Deshalb wird für den Bau von Saiteninstrumenten und anderen Musikinstrumenten mit Schallkörper aus Holz bevorzugt mit hartem, gut abgelagertem Holz gebaut, um in der Regel möglichst dünnwandiges Holz verwenden zu können. Die Seitenwände, die Zargen des Korpus spielen dabei weniger eine Rolle, sondern dienen in erster Linie der bevorzugten Formgebung des Resonanzkörpers mit der notwendigen Gesamtsteifigkeit zur Aufnahme des Saitenzugs und zur Herstellung eines quasi geschlossenen Schallraumes.Therefore is for the construction of stringed instruments and other musical instruments sound body made of wood preferably built with hard, well-seasoned wood to usually as possible thin-walled To be able to use wood. The side walls, the frames of the body play less of a role, but serve primarily the preferred shape of the resonator with the necessary total rigidity for receiving the string of strings and for producing a quasi-closed sound space.

In jüngster Zeit wird versucht, mit neuen Materialien weiterzukommen, die auch sehr steif und leicht sind, Fasermaterialien und Kunststoffen, bei den sogenannten Laminaten wird zum Beispiel mit Glasfasern oder Kohlefasern gearbeitet, die bei geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit mitbringen, was beim Bau von Klangkörpern erwünscht ist. Leider klingen diese Materialien in manchen Frequenzbereichen steril und unnatürlich, es fehlt die Wärme im Klang und damit die natürliche Note, die Musik erst wirklich mit Leben erfüllt, weil diesen künstlichen Materialien, so wie das zum Beispiel auch bei Metall beobachtet wird, die nötige Dämpfung fehlt, die den Klang von hohen Tönen warm bleiben lässt, weshalb Saiteninstrumente nur in Ausnahmefällen zum Beispiel aus Metall gefertigt werden.In recently, Time is trying to get on with new materials, too very stiff and lightweight, fiber materials and plastics, at the So-called laminates, for example, with glass fibers or carbon fibers worked, which bring a high rigidity with low weight, something in the construction of sound bodies he wishes is. Unfortunately, these materials sound in some frequency ranges sterile and unnatural, it lacks the heat in the sound and thus the natural Note that music really only comes to life because of this artificial Materials, as observed for example in metal will, the necessary damping lacks the sound of high notes stay warm, why string instruments only in exceptional cases, for example, made of metal be made.

Die Beobachtung zeigt, dass es Sinn machen kann, nach neuen natürlichen Materialien zu suchen, um Saiteninstrumente zu bauen. Eine Möglichkeit bietet Naturstein. Mit neuen Verfahren ist es ermöglich Naturstein so zu stabiliseren, dass er nicht mehr bricht, auch wenn er ganz dünn geschnitten wird. Dünne Steinplatten aus Granit werden mit einer hauchdünnen Faserschicht beschichtet und sind in der Lage noch dünnere Platten zu liefern, als die heute im Bau von Saiteninstrumenten mit üblicherweise 3 mm Stärke ausgeführten Holzplatten. Solche Steinlaminatplatten können bis zu 1 mm dünn sein und vorgebogen, bzw. inhärent vorgespannt werden, und so als Decke und Boden dann in den Resonanzkörper eingebaut werden. Eine solche Decke oder ein solcher Boden kann wegen der "eingebauten", dauerhaft bleibenden Vorspannung sogar eben eingebaut werden, ohne dass die störenden Stege zur mechanischen Stabilisierung gebraucht werden, oder – wie beim Bau von Geigen nötig – die Decke in aufwändiger Bauweise gewölbt ausgeführt werden muss. Eine solche Decke aus Naturstein kann frei schwingen und benötigt als Steg lediglich den Saitensteg, auf dem die Saite aufliegt, um die Schwingung über den Steg in die Decke zu übertragen. Die Resonanzfrequenzen im Resonanzkörper sinken, starke Bässe sind die Folge und ein unbeeinflusster Hochtonbereich, der kristallklar die Schwingung der Saite wiedergibt und dabei einem warmen aber klaren Ton behält. Der Stein selbst liefert dabei das von Saiteninstrumenten aus Holz gewohnte warme Klangbild, welches angenehm und natürlich ist, während der Klang von Stahlgitarren oder Geigen aus reinem Carbonfaserlaminat künstlich klingen und ganz anders "nachklingen" als Saiteninstrumente aus Holz oder Stein, selbst wenn gleichdünne Bleche verwendet werden, wie beim faserstabilisierten Steinmaterial.Observation shows that it makes sense to look for new natural materials to build stringed instruments. One option is natural stone. With new methods, it is possible to stabilize natural stone so that it does not break anymore, even if it is cut very thin. Thin granite flagstones are coated with a wafer-thin fibrous layer and are capable of delivering even thinner sheets than the wood panels currently used to construct stringed instruments, usually 3mm thick. Such Steinlaminatplatten can be up to 1 mm thin and pre-bent, or be inherently biased, and then installed as a ceiling and floor in the resonator. Such a ceiling or such a floor can even be built just because of the "built-in", permanently lasting bias, without the disturbing bars are needed for mechanical stabilization, or - as in the construction of violins necessary - the ceiling in elaborate design are curved got to. Such a blanket made of natural stone can swing freely and only requires the bridge bridge, on which the string rests, in order to transfer the vibration via the bridge into the ceiling. The resonant frequencies in the resonator sink, strong basses are the result and an unaffected treble, the crystal clear, the vibration of the string reproduces while maintaining a warm but clear tone. The stone itself provides the warm sound familiar from wooden stringed instruments, which is pleasant and natural, while the sound of steel or violin made of pure carbon fiber laminate sounds artificial and "resonates" quite differently than wood or stone stringed instruments, even when using thin sheets of metal like the fiber-stabilized stone material.

Die vorliegende Erfindung schlägt somit einen Weg vor, Steinbleche als Klangkörpermaterial für Saiteninstrumente zu verwenden. Die vorgespannt gebogenen Stein-Bleche werden gerade oder leicht gewöbt eingebaut, die innere Spannung bleibt, die wegen der enormen Druckstabilität von Naturstein – 4 bis 10 mal höher als die von Holz – eine solche Steifigkeit produziert, dass auch auf zusätzliche Zargen und Stege verzichtet werden kann, was ein deutlich besseres Schwingungs- und Resonanzverhalten zur Folge hat, als bei bisher gekannten Bauformen von Saiteninstrumenten. Diese in dem Steinmaterial "eingefrorene" Steifigkeit ist der Schlüssel zu einer neuen Ausgewogenheit des Klangbilds über weite Frequenzbereiche, auch bzgl. der Reinheit der Klangfarbe in den Hochtönen und der Klangstärke im Bassbereich. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Material unempfindlich auf Temperatur und Feuchtugkeit reagiert, was bei Holzinstrumenten auf die Dauer zu Verstimmungen führen kann. Steininstrumente sind dauerhaft unter gleicher Vorspannung und müssen nicht ständig nachgestimmt werden.The present invention proposes thus a way forward, stone sheets as a sounding body material for stringed instruments to use. The prestressed bent stone sheets become straight or slightly gewöbt installed, the internal tension remains, which due to the enormous pressure stability of natural stone - 4 to 10 times higher as that of wood - one Such rigidity produces that even waived additional frames and webs what can be a much better vibration and resonance behavior as a consequence, as in previously known types of stringed instruments. This "frozen" stiffness in the stone material is the key to a new balance of sound across wide frequency ranges, also regarding the purity of the timbre in the high tones and the sound strength in the bass range. Another advantage is that the material is insensitive reacts to temperature and humidity, which is the case with wooden instruments in the long run lead to upsets can. Stone instruments are permanently under the same bias and must not all the time be reconciled.

Um dieses Ziel zu erreichen ist es sinnvoll mit einem federnden "Blech" aus faserverstärktem Naturstein die Decke oder den Boden eines Korpus von Saiteninstrumenten auszustatten. Gebaut werden auf diese Weise alle Saiteninstrumente mit Resonanzkörper oder Resonanzboden, wie Klavier, Geige, Violine, Cello, Kontrabass, Gitarre und andere, künftig möglicherweise durch diese Erfindung angeregte Neuentwicklungen.Around To achieve this goal, it makes sense with a resilient "sheet" made of fiber-reinforced natural stone to equip the ceiling or floor of a body of stringed instruments. Built in this way, all string instruments with sound box or Soundboard, such as piano, violin, violin, cello, double bass, guitar and others, in the future possibly new developments inspired by this invention.

Die übrigen Komponenten werden wie üblich aus Holz gebaut.The remaining components get out as usual Wood built.

Eine der vielen möglichen Ausführungen der Erfindung beschreibt in 1 einen Korpus-Rahmen einer Geige oder Gitarre aus Holz (1), einen Boden (2) und eine Decke (3) aus carbonbeschichtetem Stein, die über Zarge (1) miteinander verbunden sind. Der Hals (4) mit Kopf (5) ist wie gewohnt an der Korpus-Rahmen-Zarge (1) befestigt und ebenfalls aus Holz. Die Decke trägt den Steg (6), auf den die Saiten (7) gespannt sind, die Druck auf die Decke ausüben und diese zusätzlich vorspannen.One of the many possible embodiments of the invention describes in 1 a body frame of a violin or guitar made of wood ( 1 ), a floor ( 2 ) and a blanket ( 3 ) made of carbon-coated stone, which over frame ( 1 ) are interconnected. The neck ( 4 ) with head ( 5 ) is as usual on the body frame frame ( 1 ) and also made of wood. The ceiling carries the bridge ( 6 ) on which the strings ( 7 ), exert pressure on the ceiling and additionally bias it.

Claims

Arrangement with a ceiling and / or a floor or other body for a stringed musical instrument, characterized in that in each case the bottom or the ceiling of the stringed instrument, or if necessary. both consist of a fiber-coated stone slab.

Arrangement according to claim 1, characterized that the vibratory property of floor and ceiling is reinforced by that the fiber-coated stone slab is prestressed, that is before gluing - related on the stone side - convex or concave and by gluing to the frame or Frames in permanent bias is kept constant.

Arrangement according to claim 1 and 2, characterized that blanket and soil not as usual are provided with Verstreifungen, with only such stiffeners be installed, the superlattice resonance frequencies to dampen to the optimum level.

Arrangement according to claim 1 to 3, characterized that the Stone made of natural stone, gneiss, serpentine, granite, marble, artificial stone, Ceramic, concrete, glass or glassy material.

Arrangement according to Claims 1 and 4, characterized that the fiber matrix of the fiber-stabilized flagstone is glass fibers, Stone fibers, basalt fibers, aramid fibers or carbon fibers or a mixture these fibers - ggls. in different layers - contains.

Arrangement according to Claims 1 to 5, characterized that the expansion coefficient of the fiber matrix is smaller than that of the stabilizing stone is.

Arrangement according to Claims 1 to 6, characterized that the fiber matrix is applied to the stone so that the Side of the stone on which the fiber layer is applied, under Tension is maintained.

Arrangement according to claim 1 to 7, characterized that the Fiber-stabilized flagstone thinner than 3 mm.

Arrangement according to claim 1 to 8, characterized that blanket or floor or both have a sound hole, which, if necessary, from bottom is provided with a stabilizing edge, which consists of a in opposite directions prestressed stone fiber plate or other material is formed.

Arrangement according to claim 1 to 9, characterized that blanket or ground or both with stiffeners in mechanically particular loaded areas such as where the bridge rests, are provided, the ggfls. realized from below with a stabilizing band are that of a biased in opposite direction thin Stone fiber plate or other material is formed.