DE212012000111U1

DE212012000111U1 - Musikinstrument

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Publication number: DE212012000111U1
Application number: DE212012000111.5U
Authority: DE
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Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2014-02-14
Anticipated expiration: 2022-06-16
Also published as: WO2012177178A1; RU2459280C1

Abstract

Musikinstrument, umfassend ein System von miteinander verbundenen Tonerzeugungseinheiten, in dem jede Einheit dazu bestimmt ist, eine Grundtonfrequenz zu erzeugen, und auf dieser Frequenz mit den Tonfrequenzen, die von den anderen Einheiten erzeugt werden, übereingestimmt ist, wobei die Menge an Tonerzeugungseinheiten, das Prinzip ihrer Übereinstimmung nach den erzeugten Tonfrequenzen, die Kennzeichnung der Einheiten auf dem Instrument und ihre räumliche Anordnung durch eine mehrstufige musikalische Skala bestimmt werden, die aus einem diskreten Satz an monochromatischen Tönen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Tonerzeugungseinheiten, das Prinzip ihrer Übereinstimmung nach den erzeugten Tonfrequenzen, die Kennzeichnung der Einheiten auf dem Instrument und die räumliche Anordnung der Tonerzeugungseinheiten im System auf Basis der Erzeugung eines diskreten Satzes an monochromatischen Tönen bestimmt werden, der eine pentagrammisch gestufte musikalische Fibonacci-Skala auf Basis einer geometrischen Progression mit einer Fibonacci-Zahl von Gliedern in dieser Progression und einem Progressionsfaktor k bildet, der gleich dem Quadrat des goldenen Schnittes φ2 ist, wobei φ = (1 + 50,5)/2, wobei das Verhältnis der Tonfrequenzen von benachbarten Tonerzeugungseinheiten in der Skala durch irrationale Zahlen dargestellt ist, ausgedrückt über die Größe des goldenen Schnittes.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Tonerzeugung, insbesondere Musikinstrumente mit einer systematischen Folge von Tonerzeugungseinheiten, die die Erzeugung von in der Höhe abgestuften Sätzen von musikalischen Tönen gewährleisten, und kann für die Verbesserung der Mittel zum musikalischen Ausdruck und zur Erzeugung von Musik, die auf neuen musikalischen Skalen beruhen, verwendet werden.
NÄCHSTER STAND DER TECHNIK
Die bekannten Musikinstrumente, zu denen unter anderem Tonerzeugungseinheiten gehören, umfassen Tonerzeugungsmechanismen, die sich nach ihrer konstruktiven Ausführung in Abhängigkeit von der Art des Musikinstruments unterscheiden. In diesen Musikinstrumenten sind die Tonerzeugungseinheiten für die Erzeugung einer Grundtonfrequenz bestimmt, die bestimmte Eigenschaften des erzeugten Tons bedingt, unter anderem die Höhe, die die wichtigste Eigenschaft eines musikalischen Tons darstellt. Dabei ist die Abstimmung jeder dieser Einheiten hinsichtlich der Frequenz des von ihnen erzeugten Tons mit der Frequenzabstimmung aller übrigen Einheiten übereinstimmend gestimmt. Die Gesamtheit der Töne, die von den Tonerzeugungseinheiten innerhalb der Grenzen einer gewissen Bandbreite erzeugt werden, bildet ein Tonsystem mit einer für dieses charakteristischen Tonzusammensetzung und einer Struktur einer Intervallabfolge, die im Allgemeinen durch die Menge der Tonerzeugungseinheiten, ihre wechselseitige Anordnung und das Prinzip des Frequenzverhältnisses (Frequenzübereinstimmung) zwischen den von den Einheiten erzeugten Frequenzen bestimmt werden. Dies kennzeichnet seinerseits die musikalische Skala mit der ihrer eigenen Tonfolge – Abfolge von Tönen oder Stufen des Tonsystems, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Die auf die Musikinstrumente bezogene musikalische Skala bestimmt die Besonderheit ihrer Konstruktion und ihrer Abstimmung (zum Beispiel wird für die Geige in der Regel eine Quintenskala verwendet, für die Domra eine Quartenskala, für Ziehharmonika eine chromatische Skala, für das Klavier eine temperierte Skala, usw.). Die musikalische Skala in der Musik kann auf unterschiedliche Arten ausgedrückt werden, unter anderem: durch die Reihenfolge der Zahlen in Form einer Folge von einfachen Brüchen, die beispielsweise das Verhältnis der Tonfrequenzen in einem gewählten Intervall darstellen – um wie viel die Frequenz des hohen Tons in dem Intervall größer ist als die Frequenz des niedrigen, oder wie die Tonerzeugungseinheiten abgestimmt sind, die bei einer Schwingung das eine oder das andere Intervall bilden: Halbton, Ton, Eineinhalbton, usw., Abfolge der Frequenzen, die jeder Tonfolgestufe in einer bestimmten Skala entsprechen, usw. Die Tonskala ist bestimmend bei der Herstellung von Musikinstrumenten (beispielsweise bei der Bestimmung der Länge der Röhre oder der Krone der Blasinstrumente, der Stelle des Bohrens der Öffnungen in diese, die Anordnung der Bünde auf dem Griff der Saitenzupfinstrumente, usw.) und bei ihrer Abstimmung (siehe Musikalische Enzyklopädie und Wörterbuch, Internet-Seite http://www.music-dic.ru).
Analog zu der angemeldeten Erfindung ist die Gruppe von Musikinstrumenten, bei deren Herstellung verwendet werden:

a) eine diatonische Skala von 7 Noten (7-stufige Musikskala, für die eine Unterteilung der Oktav in sieben Frequenzeinheiten zur Tonerzeugung charakteristisch ist), wobei die Abstimmung der Tonerzeugungseinheiten nach der Frequenz derart erfolgt, dass das Frequenzverhältnis jedes Paars von benachbarten Einheiten gleich einer von zwei Arten von Intervallfaktoren ist, die entsprechend Tonintervall T und Halbtonintervall S genannt werden, wobei T = 9/8, S = 256/243, wobei das gesamte Oktavenintervall von der Note „C” der vorhergehenden Oktav bis zur Note „C” der folgenden Oktav durch die nächste Folge der genannten Faktoren: T-T-S-T-T-T-S erschöpft ist;
b) eine chromatische Skala, die für jede Oktave 12 Tonerzeugungseinheiten (12-stufige musikalische Skala) enthält, wobei die Übereinstimmung der Frequenzverhältnisse zwischen den Stufen in diesen Musikinstrumenten entsprechend der geometrischen Progression erfolgt, die einen Quintenfaktor der Progression 372 aufweist (siehe Musikalische Enzyklopädie und Wörterbuch, Internet-Seite http://www.music-dic.ru/; The Grove Concise Dictionary of Music, herausgegeben von S. Sadie, Macmillan Press, 1994 in einer Übersetzung von L. O. Akopjan, Ausgabe Praktika, M., 2001).

Der Hauptnachteil der erwähnten Musikinstrumente ist das Problem des pythagoreischen Kommas und der mit diesem verbundenen „großen Quint”.
Dieser Nachteil der oben beschriebenen Musikinstrumente wird in jenen Musikinstrumenten vermieden, für deren Herstellung eine gleichmäßig temperierte musikalische Skala verwendet wird, bei der sich das pythagoreische Komma über alle Stufen verteilt und seine Heftigkeit verliert. In den modernen Musikinstrumenten wird meistens eine 12-stufige gleichmäßig temperierte musikalische Skala verwendet, bei der jede Oktav in 12 gleiche Intervalle – Halbtöne unterteilt ist, deren Grenzen die Stufen der Tonfolge darstellen. In diesen Musikinstrumenten ist die Abstimmung jeder der Tonerzeugungseinheiten nach der Frequenz des von ihr erzeugten Tons mit der Frequenzabstimmung aller übrigen Einheiten übereinstimmend gestimmt, so dass sich die Frequenzen zweier benachbarter (beliebiger) Einheiten in der Höhe um 2^1/12-mal unterscheiden, und sich entsprechend jedes beliebige Paar von Einheiten, die in den 12 Einheiten nebeneinander bestehen bleiben, nach der von ihnen erzeugten Tonfrequenz um 2-mal unterscheidet, d. h. sich nach dem Ton im Intervall einer Oktave unterscheidet (siehe The Grove Concise Dictionary of Music, herausgegeben von S. Sadie, Macmillan Press, 1994 in der Übersetzung von L.O. Akopjan, Ausgabe Praktika, M., 2001).
Der Nachteil dieser Musikinstrumente besteht darin, dass das System der Tonerzeugungseinheiten eine Abfolge von Tonfrequenzen erzeugt, deren Funktionsbereich des musikalischen Intervalls, d. h. das Spektrum der Tonintervalle, die ihm ihre Funktionen übertragen, insgesamt ±50 Prozent im Vergleich mit der festgelegten Abstimmungsfrequenz des Musikintervalls ausmacht. Gleichzeitig stellt die Intonierungszone des musikalischen Intervalls, d. h. das Spektrum der Tonintervalle, bis zu deren Frequenzen die Hörwahrnehmung ihre festgesetzte Abstimmungsfrequenz verschieben kann, ungefähr ±30 Prozent in Bezug auf die festgesetzte Abstimmungsfrequenz des musikalischen Intervalls dar. Ein solcher Unterschied zwischen der Funktionszone des musikalischen Intervalls und seiner Intonierungszone führt zur Bildung einer Zone von „toten” Tonintervallen, die auf Grund der begrenzten Fähigkeit der menschlichen Hörwahrnehmung für die hochtonige Intonierung nicht gehört werden können, wobei ihre Anzahl ungefähr 45% aller Tonintervalle, die in einer Oktav verbunden sind, darstellt (siehe Garbusov – Musiker, Forscher, Pädagoge, M., 1980, S. 89–98).
Es ist eine technische Lösung bekannt, die als Prototyp für die angemeldete Erfindung herangezogen wurde und ein Musikinstrument mit einer festgesetzten Tonhöhe und einer gleichmäßig temperierten Skala darstellt, umfassend eine Gesamtheit von Tonerzeugungseinheiten mit Tonerzeugungsmechanismen, wobei jede der Tonerzeugungseinheiten für die Erzeugung einer Grundtonfrequenz bestimmt und auf dieser Frequenz mit den Tonfrequenzen übereinstimmend gestimmt ist, die von den übrigen Einheiten erzeugt werden. Dabei ermöglicht es die Anzahl von Tonerzeugungseinheiten in der Oktav, eine 22-stufige Tonfolge mit einem Verhältnis der Abstimmungsfrequenz einer beliebigen Tonerzeugungseinheit zur Abstimmungsfrequenz der benachbarten Tonerzeugungseinheit, die in der Tonfolge niedriger angeordnet ist, gleich 22^1/22. Bei der vorliegenden technischen Lösung ermöglicht es die Erweiterung der Tonerzeugungseinheiten in der Oktav, eine Tonfolge zu erzeugen, in der die Funktionszone des musikalischen Intervalls kleiner als die Intonierungszone ist, was seinerseits eine Integration der Zone der „toten” Tonintervalle in den Bereich der Hörwahrnehmung gewährleistet (Patent RU 2217815 C1 , Priorität 16.05.2002, MPK G10C9/00, veröff. 27.11.2003).
Der Nachteil dieses Musikinstruments, wie aller analogen Musikinstrumente, besteht darin, dass sie den immer größer werdenden Ansprüchen der modernen Komponisten nicht mehr gerecht werden, auf Grund der begrenzten Möglichkeiten der Komposition und Vertonung von musikalischen Werken in ihnen, auf Grund der Verwendung eines Systems von Tonerzeugungseinheiten mit einer festgesetzten Anzahl von Stufen in der musikalischen Skala. Mit anderen Worten benötigen die Komponisten in den Instrumenten neue Systeme von Tonerzeugungseinheiten, die es ermöglichen, Werke mit neuen melodischen und harmonischen Lösungen zu schaffen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe, die die angemeldete Erfindung lösen soll, ist die Herstellung eines Musikinstruments, das es ermöglicht, ein technisches Ergebnis zu gewährleisten, das auf die Erweiterung seiner funktionellen Möglichkeiten durch die Schaffung eines Systems von Tonerzeugungseinheiten, das auf der Verwendung eines neuen Typs einer musikalischen Skala beruht.
Bei der angemeldeten Erfindung wird die vorliegende Aufgabe mit Erreichen des erwähnten technischen Resultats dadurch gelöst, dass in dem Musikinstrument, umfassend ein System von miteinander verbundenen Tonerzeugungseinheiten, in dem jede Einheit dazu bestimmt ist, eine Grundtonfrequenz zu erzeugen, und auf dieser Frequenz mit den Tonfrequenzen, die von den anderen Einheiten erzeugt werden, übereinstimmend gestimmt ist, wobei die Menge an Tonerzeugungseinheiten, das Prinzip ihrer Übereinstimmung nach den erzeugten Tonfrequenzen, die Kennzeichnung der Tonerzeugungseinheiten auf dem Instrument und ihre räumliche Anordnung auf Basis der Erzeugung eines diskreten Satzes an monochromatischen Tönen bestimmt werden, der eine pentagrammisch gestufte musikalische Fibonacci-Skala auf Basis einer geometrischen Progression mit einer Fibonacci-Zahl von Gliedern in dieser Progression und einem Progressionsfaktor k bildet, der gleich dem Quadrat des goldenen Schnittes² ist, wobei φ = (1 + 5^0,5)/2, wobei das Verhältnis der Tonfrequenzen von benachbarten Tonerzeugungseinheiten in der Skala durch irrationale Zahlen dargestellt ist, ausgedrückt über die Größe des goldenen Schnittes.
Außerdem wird die erwähnte Aufgabe dadurch gelöst, dass in dem Musikinstrument das System der Tonerzeugungseinheiten aus miteinander übereingestimmten Untersystemen mit hinsichtlich der Stufenzahl unterschiedlichen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skalen besteht, wobei eines der Untersysteme, das eine Abfolge von Tonerzeugungseinheiten mit einer geringeren Stufenzahl aufweist, zu einen anderen Untersystem gehört, das eine Abfolge von Tonerzeugungseinheiten mit einer größeren Stufenzahl aufweist.
Außerdem wird die erwähnte Aufgabe dadurch gelöst, dass in dem Musikinstrument die Tonerzeugungseinheiten jedes der Untersysteme mit hinsichtlich der Stufenzahl unterschiedlichen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skalen auf in der Höhe unterschiedlichen Rängen angeordnet sind.
Die erwähnte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Musikinstrument mindestens eines der Untersysteme des Systems von Tonerzeugungseinheiten einer gleichmäßig temperierten musikalischen Skala entspricht.
Das Wesen der Erfindung besteht in der Schaffung eines Musikinstruments mit einer Abfolge von Tonerzeugungseinheiten und einem Frequenzverhältnis zwischen den von den Einheiten erzeugten Frequenzen, die es ermöglichen, eine Tonfolge – einen diskreten Satz von monochromatischen Tönen zu erhalten, die einer neuen, vorher nicht bekannten musikalischen Skala – einer pentagrammisch gestuften Fibonacci-Skala – entsprechen. Diese musikalische Skala ermöglicht es, Musikinstrumente mit unterschiedlichen Kombinationen in der Anordnung der Tonerzeugungseinheiten in dem System der Einheiten zu bauen, unter anderen unter Verwendung von untereinander übereingestimmten Abfolgen (Sätzen) von Tonerzeugungseinheiten mit einer pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala mit unterschiedlicher Stufenzahl in einem Musikinstrument.
Gemäß der Erfindung wird in dem angemeldeten Musikinstrument die Menge der in dem ausgewählten Intervall der Tonerzeugungseinheiten, entsprechend der Menge der Stufen in der musikalischen Skala, in Übereinstimmung mit der geometrischen Progression mit der Fibonacci-Zahl F_n von Gliedern in dieser Progression und einem Progressionsfaktor k = φ² bestimmt, wobei φ = (1 + 5^0,5)/2 = 1,618... – eine irrationale Zahl, die unter der Bezeichnung des goldenen Schnittes bekannt ist.
Gemäß der Bestimmung durch eine Reihe von Fibonacci-Zahlen ergibt sich eine Zahlenfolge {F_n}, die mit den Gliedern 0 und 1 beginnt, und in der jedes folgende Glied nach diesen beiden Gliedern gleich der Summe der beiden vorhergehenden ist (siehe Vorovjev N. N., Fibonacci-Zahl, M., Ausgabe Nauka, 1978). Diese Folge kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
F_n+2 = F_n + F_n+1 = 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, ... wobei n = 1, 2, 3, ...
Die Besonderheit der erwähnten Zahlenfolge besteht darin, dass sich das Verhältnis der folgenden Zahl aus der Zahlenreihe zur vorhergehenden Zahl einer irrationalen Größe des goldenen Schnittes annähert φ = 1,618...
Der goldene Schnitt, der in das Gebiet der Geometrie fällt, ist jene proportionale Teilung eines Ganzen in ungleiche Teile, bei der sich das Ganze zum größeren Teil genauso verhält, wie sich der größere Teil zum kleineren verhält.
Der goldene Schnitt ist deutlich in der bekannten geometrischen Figur dargestellt, die Pentagramm genannt wird und einen fünfzackigen Stern darstellt, der bei der aufeinanderfolgenden Vereinigung aller Spitzen eines regelmäßigen Fünfecks in einer Spitze erhalten wird. In dieser Figur ist eine Konstanz der Verhältnisse der sie bildenden Strecken zu beobachten: AD:AC = AC:AD = AB:BC = AD:AE = AE:EC, wobei alle diese Verhältnisse gleich dem goldenen Schnitt sind (siehe 5).
Das Quadrat dieses goldenen Schnittes ist eine Größe, die als Faktor des Verhältnisses der entsprechenden linearen Maße zweier Pentagramme oder regelmäßiger fünfzackiger Sterne bekannt ist, von denen einer in den anderen eingeschrieben ist (siehe 6).
Auf diese Weise ist das Pentagramm hinsichtlich der geometrischen Merkmale mehrfach mit dem goldenen Schnitt verbunden.
Auf Grund dieser Verbindung wird das Musikinstrument gemäß der angemeldeten Erfindung vom Anmelder „Pentagrammon” genannt. Entsprechend wird die neue musikalische Skala, die in Übereinstimmung mit der geometrischen Progression ... φ⁰, φ², φ⁴, φ⁶, φ⁸, ... mit der Fibonacci-Zahl F_n von Gliedern in dieser Progression und mit einem Progressionsfaktor k = φ² bestimmt wird, vom Anmelder pentagrammisch gestufte Fibonacci-Skala genannt. Bei einer Invertierung der vorliegenden Progression in die umgekehrte Richtung von rechts nach links, bei der der Progressionsfaktor k gleich der umgekehrten Größe des Quadrats des goldenen Schnittes φ^–2 ist, finden in Bezug auf die musikalische Skala analoge Ergebnisse statt, und deshalb wird der vorliegende Fall nicht als für sich selbst bedeutend angesehen.
Der mit einer Reihe von Fibonacci-Zahlen verbundene goldene Schnitt erfolgt in pentasymmetrischen Figuren, die in der lebendigen Natur weit verbreitet und in der klassischen Kristallographie verboten sind. Die biologischen Forschungen zeigen, dass, beginnend bei den Viren und Pflanzen bis zum menschlichen Organismus überall das goldene Verhältnis vorhanden ist, das die Proportionalität und Harmonie ihres Aufbaus kennzeichnet. Beispielsweise auf verschiedenen Ebenen und in verschiedenen Zweigen der biologischen Evolution zeigen sich biologische Gesetze der Phyllotaxis (Blattstellung), nach denen bei einer spiralförmig symmetrischen Stellung der Blattorgane in den Körpern der Pflanzen sofort Paare von Fibonacci-Zahlen hergestellt werden. Eben diese Gesetze zeigen sich in den spiralförmigen Anordnungen der Schuppen bei den Fischen und Säugern, der Nieren bei den Hydren, der Organe bei den Quallen usw. In der psychischen Wahrnehmungsphysik wurde ein biologisches Phänomen der Präferenz der Proportionen des goldenen Schnittes für die Ästhetik der Proportionen entdeckt. Die Proportionen des goldenen Schnittes wurden im Aufbau und in der Funktion vieler physiologischer Systeme entdeckt, inklusive des Herzgefäßsystems, des Atemsystems, des System der elektrischen Gehirnaktivität, usw.
In der Musik gibt der goldene Schnitt die Besonderheit der menschlichen Wahrnehmung von zeitlichen Proportionen wieder, er führt zum Eindruck eines besonderen Taktes des musikalischen Werkes. Jedes Musikstück hat eine zeitliche Ausdehnung und teilt sich in einzelne Abschnitte, die Aufmerksamkeit erregen und die Wahrnehmung des Ganzen erleichtern. Das Beziehung dieser Abschnitte zueinander, die sich in Verhältnissen des goldenen Schnittes befinden, erzeugt in dem Musikstück den Eindruck von Harmonie, Einklang, Eleganz (siehe Internet-Seite www.goldenmuseum.ru).
Gemäß der von der Erfindung zu lösenden Aufgabe ist das angemeldete Musikinstrument derart geplant, dass es das System der Tonerzeugungseinheiten in ihm ermöglicht, neue musikalische Skalen zu erzeugen, die auf den Eigenschaften einer Reihe von Fibonacci-Zahlen und des mit ihnen verbundenen goldenen Schnittes basieren.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Das Wesen der Erfindung wird durch grafische Darstellungen am Beispiel eines Tastenmusikinstruments unterstrichen, in denen schematisch die Klaviatur eines Tasteninstruments dargestellt ist, die das grundlegende Mittel für die Tonerzeugung ist. Die Mechanismen der Tonerzeugungsmittel mit weiteren Konstruktionselementen, die Bestandteile des Musikinstruments sind, unterliegen keinerlei Veränderungen, weshalb sie nicht dargestellt sind.
In 1 ist eine Klaviatur in Form einer eindimensionalen linearen Konstruktion dargestellt, die dem System von Tonerzeugungseinheiten mit einer pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala entspricht;
In 2 ist eine Klaviatur in Form einer eindimensionalen linearen Konstruktion dargestellt, die dem System von Tonerzeugungseinheiten entspricht, bestehend aus zwei hintereinander angeordneten Untersystemen mit hinsichtlich der Stufen unterschiedlichen musikalischen Skalen;
In 3 ist eine Klaviatur in Form einer eindimensionalen linearen Konstruktion dargestellt, die dem System von Tonerzeugungseinheiten entspricht, bestehend aus zwei Untersystemen mit hinsichtlich der Stufen unterschiedlichen musikalischen Skalen, wobei die Abfolge von Einheiten mit einer geringeren Stufenzahl Teil des anderen Untersystems mit einer Abfolge von Einheiten mit einer größeren Stufenzahl ist;
In 4 ist eine Klaviatur in Form einer 3-rangigen Konstruktion dargestellt, wobei auf jedem Rand eine Abfolge von Tonerzeugungseinheiten angeordnet ist, von denen jede eine unterschiedliche Stufenzahl umfasst und ihrer eigenen musikalischen Skala entspricht;
In 5 ist eine Figur (Pentagramm) dargestellt, die den goldenen Schnitt erklärt;
In 6 sind zwei Pentagramme dargestellt, von denen eines in das andere eingeschrieben ist.
VERWIRKLICHUNG DER ERFINDUNG
Das angemeldete Musikinstrument umfasst in dem dargestellten Beispiel (1) eine Gesamtheit von Tonerzeugungseinheiten 1, die in Form von Tasten 2 mit Tonerzeugungsmechanismen (nicht dargestellt) ausgeführt sind, die ein System von miteinander verbundenen Tonerzeugungseinheiten 1 bilden. Jede einzelne Tonerzeugungseinheit 1 ist für die Erzeugung einer Grundtonfrequenz bestimmt und auf dieser Frequenz mit den Tonfrequenzen, die von den übrigen Tonerzeugungseinheiten erzeugt werden, übereingestimmt. Das System der Tonerzeugungseinheiten 1, insbesondere die Reihenfolge ihrer Anordnung und ihre Menge, wird auf Basis der Erzeugung einer pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala auf Basis einer geometrischen Progression mit einer Fibonacci-Zahl von Gliedern in dieser Progression, die selbst auch die Fibonacci-Zahl der Stufen 3 in der musikalischen Skala bestimmt, und einem Progressionsfaktor k bestimmt, der gleich dem Quadrat des goldenen Schnittes φ² ist, wobei φ = (1 + 5^0,5)/2. Die Abstimmung jeder der Tonerzeugungseinheiten 1 auf die Frequenz des von ihr erzeugten Tons ist mit der Frequenzabstimmung aller übrigen Einheiten übereingestimmt, so dass das Verhältnis der Tonfrequenzen von benachbarten Tonerzeugungseinheiten, beispielsweise f₄₂/f₄₁ eine irrationale Zahl darstellt, die über die Größe des goldenen Schnittes φ ausgedrückt wird.
In dem Musikinstrument kann ein System von Tonerzeugungseinheiten 1 mit einer pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala mit einer Stufenanzahl 3 im musikalischen Intervall gleich der Fibonacci-Zahl vorgesehen sein, beispielsweise das in 1 dargestellte System von Tonerzeugungseinheiten 1 mit einer 55-stufigen musikalischen Skala, oder das System von Tonerzeugungseinheiten 1 mit einigen, beispielsweise, wie in 2 dargestellt, zwei pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skalen mit einer unterschiedlichen Fibonacci-Zahl von Stufen 3, wobei der Satz von Tonerzeugungseinheiten in jedem musikalischen Intervall aus zwei Untersystemen 4 und 5 mit einer 21-stufigen bzw. 34-stufigen musikalischen Skala besteht.
Ein charakteristisches Merkmal der pentagrammisch gestuften Fibonacci-Skala besteht darin, dass, wenn in zwei hinsichtlich der Stufenzahl unterschiedlichen Skalen ihre frequenzmäßig äußersten Stufen zusammenfallen (beispielsweise haben die Noten „c” dieselbe Frequenz 256 Hz in beiden Skalen), alle Tonfrequenzen der hinsichtlich der Stufenzahl kleineren Skala in den Bereich der Tonfrequenzen der höherstufigen Skala fallen. So ist in 3 eine Ausführungsvariante eines Musikinstruments mit zwei Untersystemen 6 und 7 von Tonerzeugungseinheiten 1 mit einer 13-stufigen bzw. 21-stufigen musikalischen Skala dargestellt, bei denen alle 13 Tonfrequenzen f₁, f₂, f₃, ... f₁₃ der 13-stufigen Skala Glieder einer Vielzahl von Tonfrequenzen der 21-stufigen Skala sind, die innerhalb der letztgenannten derart angeordnet sind, wie dies in 3 durch zusätzliche Linien 8 dargestellt ist, die hinsichtlich der Tonfrequenz entsprechende Stufen der jeweiligen Skalen verbinden. Dies definiert die Mehrrangigkeit des Systems von Tonerzeugungseinheiten 1, die die pentagrammisch gestufte Fibonacci-Skala bilden, oder mit anderen Worten das Prinzip der integrierten Mehrrangigkeit.
Für den Komfort des Interpreten des Musikstücks können auf dem Musikinstrument die Sätze von Tonerzeugungseinheiten 1, die den hinsichtlich der Stufenzahl unterschiedlichen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skalen entsprechen, auf in der Höhe unterschiedlichen Rängen 9 angeordnet sein (4). In der dargestellten 4 umfasst der oberste Rang 10 der Tonerzeugungseinheiten 55 Tonerzeugungseinheiten, entspricht einer 55-stufigen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala und ist für die Wiedergabe einer Melodie in dieser Skala bestimmt. Der mittlere Rang 11 umfasst zwei Sätze zu je 21 Tonerzeugungseinheiten, von denen jede einer 21-stufigen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala entspricht, und der unterste Rang 12 umfasst drei Sätze zu je 13 Tonerzeugungseinheiten, von denen jede einer 13-stufigen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skala entspricht. Der mittlere 11 und niedrigste Rang 12 sind hauptsächlich für die Erzeugung von im Ton mit der Melodie des obersten Ranges 10 abgestimmten Akkorden bestimmt. Die Zahlen 55, 21, 13 sind Zahlen aus der Fibonacci-Zahlenreihe.
In dem angemeldeten Musikinstrument kann eine Kombination von musikalischen Skalen verwirklicht sein, bei der höchstens einer der Sätze der Tonerzeugungseinheiten 1, beispielsweise in dem Untersystem 4 (2) oder auf einem der Ränge, wie in 4 dargestellt, angeordnet, einer gleichmäßig temperierten musikalischen Skala entsprechen kann.
Für die Gewährleistung des Nutzungskomforts des Musikinstruments können die Tonerzeugungseinheiten 1 in verschiedenen Farben ausgeführt sein, beispielsweise in traditionellem Weiß und Schwarz für ein Tastenmusikinstrument, oder andere beliebige Farben unter Berücksichtigung der Reihenfolge der Anordnung der Tonerzeugungseinheiten in dem einen oder anderen musikalischen Intervall oder deren Zugehörigkeit zu dem einen oder dem anderen Rang. Zu diesem Zweck können die Tonerzeugungseinheiten mit einer Leuchtanzeige beleuchtet sein.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die funktionellen Möglichkeiten eines Musikinstruments dank einer Organisation des Systems von Tonerzeugungseinheiten, die die Verwirklichung von neuen – pentagrammisch gestuften Fibonacci-Skalen mit verschiedenen Kombinationen dieser Skalen hinsichtlich der Stufenzahl zu erweitern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

RU 2217815 C1 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Musikalische Enzyklopädie und Wörterbuch, Internet-Seite http://www.music-dic.ru [0002]
Musikalische Enzyklopädie und Wörterbuch, Internet-Seite http://www.music-dic.ru/ [0003]
The Grove Concise Dictionary of Music, herausgegeben von S. Sadie, Macmillan Press, 1994 in einer Übersetzung von L. O. Akopjan, Ausgabe Praktika, M., 2001 [0003]
The Grove Concise Dictionary of Music, herausgegeben von S. Sadie, Macmillan Press, 1994 in der Übersetzung von L.O. Akopjan, Ausgabe Praktika, M., 2001 [0005]
Garbusov – Musiker, Forscher, Pädagoge, M., 1980, S. 89–98 [0006]
Vorovjev N. N., Fibonacci-Zahl, M., Ausgabe Nauka, 1978 [0016]
www.goldenmuseum.ru [0024]

Claims

Musikinstrument, umfassend ein System von miteinander verbundenen Tonerzeugungseinheiten, in dem jede Einheit dazu bestimmt ist, eine Grundtonfrequenz zu erzeugen, und auf dieser Frequenz mit den Tonfrequenzen, die von den anderen Einheiten erzeugt werden, übereingestimmt ist, wobei die Menge an Tonerzeugungseinheiten, das Prinzip ihrer Übereinstimmung nach den erzeugten Tonfrequenzen, die Kennzeichnung der Einheiten auf dem Instrument und ihre räumliche Anordnung durch eine mehrstufige musikalische Skala bestimmt werden, die aus einem diskreten Satz an monochromatischen Tönen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Tonerzeugungseinheiten, das Prinzip ihrer Übereinstimmung nach den erzeugten Tonfrequenzen, die Kennzeichnung der Einheiten auf dem Instrument und die räumliche Anordnung der Tonerzeugungseinheiten im System auf Basis der Erzeugung eines diskreten Satzes an monochromatischen Tönen bestimmt werden, der eine pentagrammisch gestufte musikalische Fibonacci-Skala auf Basis einer geometrischen Progression mit einer Fibonacci-Zahl von Gliedern in dieser Progression und einem Progressionsfaktor k bildet, der gleich dem Quadrat des goldenen Schnittes φ² ist, wobei φ = (1 + 5^0,5)/2, wobei das Verhältnis der Tonfrequenzen von benachbarten Tonerzeugungseinheiten in der Skala durch irrationale Zahlen dargestellt ist, ausgedrückt über die Größe des goldenen Schnittes.
Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem das System von Tonerzeugungseinheiten aus miteinander übereingestimmten Untersystemen mit hinsichtlich der Stufenzahl unterschiedlichen pentagrammisch gestuften musikalischen Fibonacci-Skalen besteht.
Musikinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem eines der Untersysteme, das eine Abfolge von Tonerzeugungsblöcken mit einer kleineren Stufenzahl aufweist, in den Bereich eines anderen Untersystems fällt, das eine Abfolge von Tonerzeugungseinheiten mit einer größeren Stufenzahl aufweist.
Musikinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem die Tonerzeugungseinheiten jedes der Untersysteme mit hinsichtlich der Stufenzahl unterschiedlichen pentagrammisch gestuften musikalischen Skalen auf in der Höhe unterschiedlichen Rängen angeordnet sind.
Musikinstrument nach Anspruch 2 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem mindestens eines der Untersysteme des Systems von Tonerzeugungseinheiten einer gleichmäßig temperierten musikalischen Skala entspricht.