DE3200668A1 - Verfahren zur verbesserung der klangqualitaet von saiteninstrumenten - Google Patents

Description

Thomas H. Thomas
Litchfield, Maine o435o, V.St.A,

Verfahren zur Verbesserung der Klangqualität von Saiteninstrumenten

Als Amateurcellist und -pianist war der Erfinder mit der Klangqualität von Saiteninstrumenten viele Jahre unzufrieden und führte sehr viele Versuche mit dem Bestreben durch, eine Behandlung zu finden, die die Qualität der Klangfarbe von Musikinstrumenten stark verbessern würde, bei denen Saiten über ein Stegbauteil laufen, das seinerseits auf einem Resonanzboden aus Holz ruht. Solche Instrumente umfassen das Klavier, die Violinenfamilie, die Gitarre usw.

Was den Klang eines Instrumenttyps vom anderen unterscheidet, ist die Mischung der harmonischen Komponenten. Bei Saiteninstrumenten kennzeichnet sich diese Mischung in modernen Instrumenten durch eine übermäßig große Zahl der höheren harmonischen Komponenten. Das Ergebnis ist, daß die Klangfarbe schrill und dissonant wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung solcher Instrumente zwecks Verringerung des Gehalts an den höheren harmonischen Komponenten und dadurch Erzeugung einer wohlklingend deren, weicheren Klangfarbe zu entwickeln.

Holz ist bezüglich Dichte, Flexibilität und anderer physikalischer Eigenschaften nicht homogen. Die Art jedes Holzstückes hängt von vielen Faktoren einschließlich der chemischen Art des Bodens, in dem der das Holz liefernde Baum wuchs, der vom Baum erlebten klimatischen Bedingungen und vielleicht sogar auch der Zusammensetzung der Luft ab, in der der Baum wuchs. Daher ist es nicht möglich, eine bestimmte Dicke für das Fichtenholz in der Decke oder der Rückwand eines Gliedes der Violinenfamilie oder für den Resonanzboden eines Klaviers vorzuschreiben. Man kann die erzeugte Klangqualität nicht voraussagen. Dies ergibt die gut bekannte Tatsache, daß Instrumente gleicher Abmessungen und Formen, die von denselben Handwerkern hergestellt sind, große Qualitätsunterschiede aufweisen.

Es wurde nun gefunden, daß sich der Klang von Saiteninstrumenten erheblich verbessern läßt, indem man die Dicke des Resonanzbodens bzw. der Decke des Instruments in einem unter dem Fuß des Steges liegenden Bereich verringert.

Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist daher ein Verfahren zur Ver-

3200663

besserung der Klangqualität eines Saiteninstruments mit Saiten, einer Decke, einem Steg und einer Rückwand, mit dem Kennzeichen , daß man die Dicke der Decke in einem Bereich unterhalb der Füße des Steges verringert.

Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Verbesserung der Klangqualität eines Saiteninstruments mit einem Resonanzboden, Saiten und einem zwischen dem Resonanzboden und den Saiten und im Kontakt damit angeordneten Steg, mit dem Kennzeichen, daß man die Dicke des Resonanzbodens im Bereich, auf dem der Steg den Resonanzboden berührt, verringert.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Glied der Violinenfamilie löst man zunächst die Saiten des Instruments und entfernt den Steg. Dann schabt man ein Mehrfaches von 25,4 ,um von der Decke in dem Bereich ab, wo die Füße des Steges ruhen. Das Instrument wird dann wieder bespannt und gespielt. Die Qualität des Klanges wird etwas verbessert sein. Das Verfahren wird dann wiederholt,.bis die Qualität des Klanges vernünftigerweise befriedigend ist. Wenn das Verfahren zu weit getrieben wird, geht die Qualität verloren. Wann die Wiederholung des Verfahrens zu beenden ist, ist nur durch Erfahrung zu bestimmen, doch ist es für einen, der ein Ohr für Musik hat, nicht schwierig. Da Holz nicht homogen ist,

— ft —

kann man nicht genaue Abmessungen vorschreiben, die für alle Instrumente passen würden.

Nachdem das vorgenannte Verfahren durchgeführt wurde, kann der Klang bzw. die Klangfarbe weiter verbessert werden, indem man eine gleichartige Behandlung zur Verringerung der Dicke der Rückwand des Instruments in dem Bereich vornimmt, wo der Boden des Stimmstocks auf der Innenoberfläche der Rückwand des Instruments ruht. Es ist wichtig, daß die Arbeit an der Decke vor irgendeiner Bearbeitung an der Rückwand beendet wird. Die Verringerung der Dicke der Rückwand verbessert die Klangqualität des Instruments weiter.

Im Fall eines Klaviers kann die Klangqualität verbessert werden, indem man die Dicke des Resonanzbodens durch wiederholtes Schaben der Unterseite in unter den Stegen liegenden Bereichen verringert. Ähnlich kann eine Gitarre durch Abschaben der Innenoberfläche der Decke unter Verwendung eines Schabers behandelt werden, der durch das Schalloch eingeführt wird.

Fachleute werden natürlich verstehen, daß herkömmliche moderne Instrumente, die aus Holz hergestellt sind, gemeint sind. Die Decken und Rückwände solcher Instrumente sind normalerweise in jedem gegebenen Bereich von gleichmäßiger Dicke.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Pig. 1 eine Draufsicht eines Teils eines Instrumentes der Violinenfamilie;

Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Unteransicht der Rückwand des in Fig. 1 gezeigten Instruments, wobei der Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 3 genommen ist;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Fußes des Steges und seine Beziehung zur Decke des Instruments; und

Fig. 5 einen Schnitt eines Teils des Resonanzboden-Steges eines Klaviers.

Es erscheint nicht erforderlich, die in den Fig. bis 4 gezeigte Violine im einzelnen zu beschreiben, da Fachleute mit der betroffenen allgemeinen Technologie völlig vertraut sind. Eine vollständige Beschreibung findet sich im übrigen in "Musical Engineering" von Harry F. Olson, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1952, insbesondere Beschreibung ab Seite 118. Wie Fig. 1 zeigt, umfassen die wesentlichen Elemente der Violine vier Saiten 10, in denen der Klang erzeugt wird, wenn die Saiten unter der Wirkung eines Bogens oder beim Zupfen vibrieren. Der Körper der Violine umfaßt eine Decke 12, die als Resonanzboden wirkt und den von den Saiten erzeugten Klang modifiziert und verstärkt. Die Decke ist mit einem Paar von "F"-Löchern 13, Einbuchtungen 14 und einem Saitenhalter versehen, wovon

- ίο -

ein Teil 15 dargestellt ist. Der Saitenhalter ist mit dem unteren Ende der vier Saiten 10 verbunden. Auf der Decke 12 ist ein Steg 11 angeordnet, über den die

10
Saiten/gespannt sind. Erfindungsgemäß wird der direkt unter den Füßen des Steges 11 liegende Bereich in seiner Dicke verringert. Gewöhnlich ist die Dicke der Decke 12 wenigstens etwa 3,2 mm. Wie vorher erläutert, sieht das Verfahren das Schaben der Bereiche 16 unter den Füßen des Steges 11 in aufeinanderfolgenden Schritten vor, in deren jedem ein . Mehrfaches von 25 ,um des Holzes entfernt wird, wobei das Verfahren in wiederholten Schritten durchgeführt wird, bis der Klang des Instruments angemessen befriedigend ist. Wenn dieses Verfahren vollendet ist, wird ein weiterer Bereich 17 geschabt und geglättet, wie Fig. 1 zeigt. Fig. 3 zeigt bei 24 die ursprüngliche Dicke der Decke 12 vor dem Verdünnungsvorgang. Die Verdünnung im Bereich 17 wird vorgenommen, um das Aussehen eines allmählichen glatten Übergangs zu erzielen.

Xn Fig. 3 ist ein Stimmstock 21 dargestellt, der die Schwingungen der Decke 12 auf die Rückwand 18 des Instruments überträgt. In dieser Figur sind auch der Basisstab 22 und die Eckversteifungsblöcke 23 gezeigt. In Fig. 4 ist eine Teildarstellung des Steges 11. Darin zeigt die Linie 27 die verringerte Dicke der Decke 12 im Bereich der Stegfüße, und die Linie 26 zeigt die ursprüngliche Dicke der Decke 12 vor dem Beginn des Verfahrens.

12
Sobald die Decke/befriedigend behandelt ist, wird

da_v-< Instrument umgedreht, und man führt einen gleichartigen Prozeß an der Rückwand 18 direkt unter der Stelle durch, wo der Stimmstock 21 auf der Innenseite der Rückwand 18 ruht. In Fig. 2 ist die anfänglieh verdünnte Fläche 19'schraffiert dargestellt, und man erkennt weiter die schraffierte vergrößerte Fläche 20, die zur Verbesserung der Klangqualität nicht erforderlich ist, sondern eher als Mittel zur Wiederherstellung des glatten, attraktiven Aussehens dient. In der Praxis können die Flächen 17 und 20 noch beträchtlich größer sein, als in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Allgemein kann gesagt werden, daß die vergrößerte Fläche 20 der Rückwand 18 und die gleichartige vergrößerte Fläche 17 auf der Decke12 technisch nicht benötigt werden, um die angestrebte Verbesserung zu erhalten, sondern nur zu ästhetischen Zwecken dienen. In Fig. 3 zeigt die strichpunktierte Linie 25 die ursprüngliche Dicke des Teils der Rückwand 18, der erfindungsgemäß verdünnt wurde. Auf Seite 217 von "Musical Engineering" finden sich Spektren der Grundschwingungen und harmonischen Bestandteile aller vier Saiten einer Violine, die in ihrem geöffneten oder ungehinderten Zustand schwingen. Diese Spektren sind natürlich typisch und variieren von Instrument zu Instrument. Als das Ergebnis des Verfahrens gemäß der Erfindung stellt man fest, daß die Amplitude der höheren harmonischen Komponenten verringert wurde, wodurch der schrille Klanganteil verringert und ein lieblicherer Klang erzeugt wird.

Es sei nochmals wiederholt, daß durch sorgfältige, winzige Entfernungen von Holz in dem Bereich unter

den Füßen des Steges das Oberschwingungsmuster des Instruments Schritt für Schritt gesenkt wird, bis die ideale Violinen-(oder andere Instrumentr)Klangfarbe erreicht ist. Dieses Verfahren führt man mit dem fertigen Instrument vor der Endbearbeitung durch. Anschließendes Glätten und Ausgleichen der Oberfläche und eine Endbearbeitung bzw. Lackierung ändern den Klang nicht, soweit es das menschliche Ohr feststellen kann. Für den Handwerker sind zur fachmännischen Durchführung dieses Verfahrens nur ein gutes Ohr für musikalischen Klang und eine mäßige Eignung zum Spielen des Instruments, d. h. Fähigkeiten einer Art bzw. Größenordnung erforderlich, die man beispielsweise bei jedem kompetenten Klavierstimmer findet.

Dieses gleiche Verfahren ist auch auf die anderen Saiteninstrumente, wie z. B. Bratsche, Cello, Kontrabaß, Harfe und Gitarre, anwendbar.

Beim Klavier gibt es, wie in Fig.5 angedeutet ist, einen ausgedehnten Resonanzboden, auf dem ein Baßsteg und ein oberer Steg ruhen. In der Figur sind einer der Stege 42 sowie ein Teil einer Saite 44 gezeigt. Die Funktion eines Resonanzbodens wird in dem schon erwähnten Buch "Musical Engineering" auf Seite 110 erläutert.

Offensichtlich würde es eine Riesenaufgabe sein, die Saiten eines Pianos zu entfernen, um die Stege wegzunehmen und die Oberseite des Resonanzbodens zu schaben. Es wurde jedoch gefunden, daß die Klangqualität eines Klaviers merklich verbessert werden kann,

- 13 -

indem man wiederholt die Untierseite des Resonanzbodens in den Bereichen unter den Stegen schabt/ wie durch die Kurvenlinie 46 angedeutet ist. Wie bei anderen Saiteninstrumenten wird das Abschaben wiederholt, bis die gewünschte Verbesserung erzielt ist. Im Fall des Klaviers wird der Klang aller Töne verbessert. Zusätzlich zur Verringerung des schrillen Klanges, insbesondere der höheren Noten, werden die niedrigeren Baßnoten reiner, tiefer, lauter und süßer.

man Im Fall einer Gitarre schabt/vorzugsweise die

Unterseite der Decke unter dem Steg ab, indem man durchjdas Schalloch mit einem Schaber hineingreift, der einen genügend langen Handgriff hat.

Es sollte klar sein ,(daß das Instrument zwischen den Justierungen und häufig genug gespielt werden muß, um den Punkt optimaler Klangfarbe nicht zu verpassen. Es gibt natürlich einen Bereich von Klangfarben, die ästhetisch gefallen, und der individuelle Geschmack beherrscht die jeweilige Wahl. Beispielsweise wird der Klang einer "Stradivarius" üblicherweise als süßer, jedoch weniger brillant als der einer "Guanarius del Jesu"-Violine beschrieben. Beide Instrumente haben selbstverständlich ihre leidenschaftlichen Anhänger.

Es ist nicht möglich, im voraus die jeweilige Dicke der Decke vorherzusagen, wann das Instrument so zu beurteilen ist, daß es den am meisten erwünschten Klang erreicht hat. Da die Instrumente aus Holz

(einer zu Zeiten lebenden Substanz) bestehen, ist jede Instrumentdecke von jeder anderen verschieden. Eine nützliche Anweisung kann jedoch die sein, daß das Holz im kritischen Bereich unter den Füßen des Steges zu Beginn des Verfahrens eine Dicke von wenigstens 3,2 nun haben sollte. Die Enddicke kann so gering wie 1,6 mm sein, was eine Dickenverringerung von 50 % bedeutet. Die größeren Instrumente, wie z. B. Cello usw., sind zu Beginn entsprechend dicker. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Man beginnt mit einer normalen, handelsüblichen Violine guter Qualität im Rohzustand (unlackiert). Die Dicke der Decke unter den Füßen des Steges ist üblicherweise wenigstens 3,2 mm. Das Instrument wird besaitet. Ein Steg und ein Stimmstock werden angebracht. Das Instrument wird gestimmt und gespielt. Der Klang wird unterschiedliche Grade von harten, dünnen und nasalen Komponenten haben. Je besser der Klang ist, umso weniger Arbeit ist vorzunehmen. Der verdünnte Bereich ist etwa 9,5 mm χ 19 mm.

Der Steg und die Saiten werden entfernt; ein Holzschaber (oder anderes geeignetes Werkzeug^) wird verwendet, um ein Mehrfaches von 25,4 ,um im Bereich der Füße des Steges zu entfernen. Das Instrument wird wieder bespannt, wieder gestimmt usw. und erneut gespielt. Das ·.wohlunterscheidende Ohr wird eine Verbesserung feststellen. Der Klang ändert

sich nur etwas mit jedem Schabevorgang, doch ist dies, wie es sein sollte. Wie jede andere Fähigkeit, verbessert sich auch diese rasch mit der Praxis, ist jedoch sicher nicht schwierig zu beherrschen, sondern allenfalls langwierig. Die Erfahrung bestimmt, wann das Verfahren abgeschlossen ist. An diesem Punkt wird der kritische Flächenbereich in irgendeiner Weise markiert, wonach der Rest der Decke zur Beseitigung jeder Unebenheit oder von Hohlräumen in seiner Dicke verringert und geformt wird. Das Instrument kann nun sicher gesandet und zum Lackieren vorbereitet werden. Die letzten Prozesse beeinträchtigen den Klang überhaupt nicht, wenn der kritische Bereich nicht verändert wird. Nachdem die vorstehende Arbeit vollendet ist, wird ein ähnliches Verfahren an der Rückwand unter dem Stimmstock durchgeführt.

Beispiel 2

Beim Herstellen eines Cellos erhält man ein rohes handelsübliches Instrument guter Qualität. Die Decke sollte wenigstens 6,4 mm dick unter dem Steg sein. Wie im Beispiel 1 werden der Steg und der Stimmstock angebracht, das Instrument wird mit Saiten bespannt, gestimmt und gespielt. Wie bei der Violine wird der Klang üblicherweise ziemlich nasal und schwach, jedoch wegen der niedrigeren Stimmung des Cellos nicht zu hart wie bei einer Violine sein.

Wieder werden der Steg und die Saiten abgenommen. Ein Holzschaber wird verwendet, um ein Mehrfaches von 25,4 ,um Holz im Bereich unmittelbar darunter

zu entfernen, wo die Füße des Steges sitzen würden. Das Instrument wird erneut mit Saiten bespannt, erneut gestimmt und wieder gespielt. Man stellt den verbesserten Klang im entscheidenden Bereich fest und wiederholt das Verfahren so oft wie nötig in sehr kleinen Schritten mit häufigem erneuten Spielen des Cellos, bis die schöne, wohlklingende Klangfarbe des Instrumentes geschaffen ist. Wieder wird der kritische Bereich markiert. Der Rest der Decke wird angepaßt, um irgendwelche Vertiefungen, zahnförmige Stellen usw. zu beseitigen, und so tatsächlich unsichtbar zu machen, was mit dem Instrument vorgenommen wurde. Es kann dann die Endbearbeitung mit vollem Vertrauen folgen, daß der Klang seit dem Äugenblick des letzten geringfügigen Schabens unverändert bleiben wird. Wenn die vorstehend erläuterte Arbeit vollendet ist, führt man ein ähnliches Verfahren an der Rückwand unter dem Stimmstock durch.

Claims (9)

12. Jail. 198 2 Ansprüche

ΙΛ. Verfahren zur Verbesserung der Klangqualität eines Saiteninstruments mit Saiten, einer Decke, einem Steg und einer Rückwand,

dadurch gekennzeichnet,

daß man die Dicke der Decke (12) in einem Bereich (16) unterhalb der Füße des Steges (11) verringert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Saiteninstrument zusätzlich einen Stimmstock enthält, dadurch gekennzeichnet,

daß man nach der Verringerung der Dicke der Decke (12) die Dicke der Rückwand (18) in einem unter dem Stimmstock (21) liegenden Bereich (19) verringert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man von einem handelsüblichen Saiteninstrument, wie einer Geige oder einem Cello, mit angemessen dicker Decke (12) ausgeht.

65-(224 114)-TF

Q «Ο

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß man die Dicke der Decke (12) unter den Füßen des Steges (11) schrittweise verringert, bis die Tonqualität auf ihrem Bestwert ist, und danach den verdünnten Bereich (16) umgebende Teile (17) der Decke (12) in der Weise abschleift, daß ihre glatt konvexe, gekrümmte Oberfläche bewahrt bleibt.

5. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß man von einer handelsüblichen Geige ausgeht und die Dicke der Decke (12) der Geige unter dem Steg (11) in einem Bereich (16) von angenähert 9,5 mm χ 19 mm und unter dem Stimmstock (21) an der Rückwand (18) in einem Bereich (19) von angenähert 9,5 mm Durchmesser selektiv merklich verringert, wodurch von der Rückwand (18) ein süßerer Ton erzeugt und von der Decke (12) des Instruments ein brillanterer Ton erzeugt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

daß man die schrillen, harten und nasalen Töne von der Rückwand (18) und der Decke (12) des Instruments durch schrittweises merkliches Verringern der Dicke der in der Decke (12) unter den Stegfüßen und in der Rückwand (18) direkt über dem Stimmstock (21) liegenden, akustisch aktiven Bereiche (16, 19) bis zu einem

3200663

Punkt beseitigt, wo die harten, schrillen und nasalen Töne in süße und brillante Töne umgewandelt werden.

7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 5.. auf die Herstellung eines Saiteninstruments, wie einer Geige oder eines Cellos, verbesserter Tonqualität,

dadurch gekennzeichnet,

daß man eine Geige oder ein Cello in normaler und annehmbarer Weise fertigt und dann schrittweise den Bereich (16) der Decke (12) unter den Stegfüßen und den Bereich (19) unter dem Stimmstock (21) merklich in der Dicke verringert, wobei die Dickenverringerungen abwechselnd erfolgen, bis ein süßerer und brillanterer Ton erzielt wird.

8. Saiteninstrument, wie Geige oder Cello, verbesserter Tonqualität,
gekennzeichnet durch

einen verdünnten Teil (16) im Bereich der Decke (12) unter den Stegfüßen und einen verdünnten Teil (19) im Bereich der Rückwand (18) unter dem Stimmstock (21)

9. Verfahren zur Verbesserung der Tonqualität eines Saiteninstruments mit einem Resonanzboden, Saiten und einem zwischen dem Resonanzboden und den Seiten

und im Kontakt damit angeordneten Steg, dadurch gekennzeichnet,

daß man die Dicke des Resonanzbodens (40) im Bereich, auf dem der Steg (42) den Resonanzboden (40) berührt, verringert.