DE3802245C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Sai­ tenschwingungen auf die Wände eines Hohlkörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, vgl. AT-PS 91 576.

Bei Saiteninstrumenten dieser Gattung werden die Schwingungen der Sai­ ten von denjenigen Wänden des Instrumentenkörpers abgestrahlt, auf denen der Steg, über den Saiten gespannt sind, steht. Diese Wand wird in der Regel mit Decke bezeichnet. Bei Streichinstrumenten werden die Schwingungen durch eine sogenannte Stimme weitergeleitet auf die der Decke gegenüberliegende Hohl­ körperwand, den Boden, und auch von diesem abgestrahlt. Decke und Boden werden durch Zargenwände auf Abstand gehalten und zu einem Hohlkörper geschlossen. Diese Anordnung von Saiten, Steg und abstrahlenden Wänden hat den Nachteil, daß die vom Steg in die Decke eingeleitete Spannkraft der über ihn gespannten Saiten die Decke genau an der Stelle und in der Richtung belastet, an der sie am besten die zur Abstrahlung von Tönen notwendigen Schwingungen ausführen kann. Die Vorspannnung schränkt die Bewe­ gungsfähigkeit und dadurch auch die Tonabstrahlung ein. Dies gilt auch, wenn wie in der AT-PS 91 576 beschrieben, die Zarge nicht vollständig mit der Decke verbunden ist.

Weiter eingeschränkt wird die Bewegungsfreiheit der Decke bei Streichinstrumenten durch eine Wölbung der Decke entgegen der Saitenspannkraft. Sie streift die Decke notwendigerweise so aus, daß sie von den Saitenspannkräften nicht eingedrückt wird. Eine weitere Einschränkung der Bewegungsfreiheit der Decke und vor allem ihrer Größe und der Größe des Instrumentenkörper-Hohlraumes entsteht durch die bei Streichinstrumenten für die Bewegungsfreiheit des Bogens notwendi­ gen Einbuchtungen neben dem Steg. Um eine ausreichende Bewegung der Decke zu ermöglichen müssen zwischen den Einbuchtungen und dem Steg die Schallöcher angebracht werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches so weiterzu­ bilden, daß die den Ton abstrahlenden Wände nur unwesentlich in Richtung ihrer Schwingbewegung belastet, die Bewegung dieser Wände minimal beeinträchtigt und ein großvo­ lumiger Instrumenten-Körper ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dabei werden die Spannkräfte der über den Steg gespannten Saiten senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Ton abstrahlenden Wände des Instrumentenkörpers, das heißt; in Richtung der Hauptebene dieser Wände, eingeleitet. Dadurch werden diese Wände nicht in Schwingbewegungsrichtung vorgespannt und die Amplituden der Schwingungen nicht eingeschränkt. Diese Wände müssen nicht aus statischen Gründen gewölbt werden. Sie können eben ausgeführt werden und dann zur Abstrahlung von Tönen besser schwingen. Wei­ ter ergibt sich eine Anordnung der Ton abstrahlenden Wände unterhalb der Saiten und des Steges, die eine Einbuchtung dieser Wände für die Bewegungsfreiheit des Bogens erübrigt. Durch die statisch steifere Ableitung der Saitenspannkräfte können größere Spannkräfte abgestützt werden, der Steg kann höher ausgeführt werden und dadurch das Übersetzungsverhältnis von den Saiten- Schwingbewegungen zu den Bewegungen der Ton abstrahlenden Wände vergrößert werden.

Die genannten erfindungsgemäßen Maßnahmen führen dazu, daß bei gleicher Anregungsenergie und Schwingungsenergie die Saiten, durch größere schwingende Wände mit größeren Schwingamplituden und von einem größeren Instrumentenhohlkörper die umgebende Luft besser in Schwingung versetzt wird, und dadurch ein größerer Ton erzeugt wird, als bei vergleichbaren Saiteninstrumenten.

Die Anordnung der Schallöcher 14 nach Anspruch 2 in der Mitte der Hohlkörperseitenwände 6 und 9 ergibt einen möglichst großen Abstand von Loch zu Loch, um den Hohlkörper herum gesehen, bei gleichzeitig erwirkter Verminderung der Biegesteifigkeit dieser Wände. Der große Abstand der Löcher zueinander verhindert einen Druckausgleich der aus den Löchern austretenden Luftdruck­ schwingungen um den Instrumentenkörper herum bis hinzu langwelli­ gen, tiefen Tönen tiefer, als bei vergleichbaren Saiteninstru­ menten.

Die Gestaltung der Stützen nach Anspruch 3 verbessert die Übertragung der auf den Aufstandspunkt des Steges punktförmig auf die Aufstandwand eingeleitete Saitenschwingbewegung auf die ge­ samte Oberfläche der großen Hohlkörperseitenwände, ohne daß die breiten Stützen der Bewegungsfreiheit der Seitenwände ein­ schränken.

Der Aufbau der Wände nach Anspruch 4 verringert die bewegten Massen. Das gleiche bewirkt der Aufbau der Wände nach Anspruch 5.

Die Kerbe in der Aufstandsfläche des Steges verbessert die Bie­ gefähigkeit dieser Wand entlang der genannten Linie. Bei der Weiterleitung der Saitenschwingungen vom Steg auf die Aufstands­ wand in die Stützen wird die Aufstandwand entlang dieser Linie abgeknickt. Je geringer die Wandsteifigkeit an dieser Stelle ist, desto weniger wird die Weiterleitung der Saitenbewegungen be­ hindert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit einem Schnitt durch einen Saiteninstrumenten-Hohlkörper an der Stelle, an der die Anordnung der Bauteile zur Übertragung der Saitenschwingbewegung auf die Hohlkörperwände sichtbar wird,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Instrumentenkörpers,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Instrumentenkörper auf der Höhe des Steges,

Fig. 4 eine Ansicht des Instrumentenkörpers auf die Stegauf­ standsfläche.

Fig. 1 zeigt eine über den Steg 1gespannte Saite 2. Der Steg 1 steht mit seinen Füßen 3 und 4 auf der schmalen Hohlkörperwand 5, der sog. Steg­ aufstandswand. Auf der dem Steg abgewandten Seite der Wand 5 befindet sich zwischen den Fußpunkten 3 und 4 des Steges 1, von der Stegauf­ standswand 5 abstehend, die erste Hohlkörperseitenwand 6. Ausgehend von den Fußpunkten 3 und 4 des Steges 1 verlaufen Dreiecke bildende Stützen 7 und 8 auf die Fläche der Wand 6 zu und berühren sie im Knotenpunkt 17. Seitlich außerhalb von den Fußpunkten 3 und 4 befindet sich auf der dem Steg abgewandten Seite der Stegauf­ standswand 5 eine weitere, zweite Hohlkörperseitenwand 9. Auf deren Oberfläche hin führt, von dem Fußpunkt 3 des Steges 1, der zwischen den Wänden 6 und 9 liegt, ausgehend, die Stütze 10 und berührt sie an der Stelle 18.

Jede Wand 6 und 9 besitzt eine gerade Seite 22 und eine gebogene Seite 23. Sie werden auf der geraden Seite 22 durch die Stegauf­ standswand 5 auf Distanz gehalten und auf der gebogenen Seite 23 durch die Zarge 11. An den Eckpunkten 24, die von den Wänden 5, 6, 9 und 11 gebildet werden, befindet sich auf einer Seite der Saitenhalter 12 und auf der anderen Seite der Hals 13.

Die vom Hals 13, vom Saitenhalter 12 und vom Steg 1 in den Instrumentenhohlkörper eingeleiteten Kräfte belasten die Wand 5, und vor allem die zur Tonabstrahlung vorgesehenen Wände 6 und 9 nur von der Stirnseite her parallel zu ihren Oberflächen. Ihre Bewegungsfähigkeit als Membran wird durch sie nicht eingeschränkt.

Eine Schwingbewegung der Seite 2 beispielsweise in der Richtung des Pfeiles 30 bewirkt eine Bewegung des Steges 1 in der Weise, daß der Fuß 3 die Wand 5 eindrückt und der Fuß 4 die Wand 5 an­ hebt. Die Stützen 7 und 10 werden dadurch nach unten gedrückt und beulen die Wände 6 und 9 in Richtung der Pfeile 31 und 32 nach außen hin aus. Die Stütze 8 wird durch die Aufwärtsbewegung des Fußpunktes 4 und der Wand 5 an dieser Stelle angehoben und zieht die Wand 6 gleichsinnig zur Bewegung der Stütze 7 in der Richtung des Pfeiles 32 nach außen.

Die Ausweichbewegung des Steges 1 und der Wände 5, 6 und 7, sowie der Stützen 7, 8 und 10 sind durch die gestrichelte Linie 33 dargestellt. Sinngemäß bewegen sich die Bauteile 1, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 in entgegengesetzter Richtung, wenn die Saite 2 sich entge­ gengesetzt zum Pfeil 30 bewegt.

Bei der Bewegung der Wände 6, 9 in Richtung der Pfeile 32 und 31 wird das Volumen des Instru­ mentenhohlkörpers vergrößert. Dadurch wird Luft von außen durch die Löcher 14 in den Hohlkörper eingesaugt, bzw. bei entgegenge­ setzter Bewegungsrichtung ausgeblasen. Da die Wände 6 und 9 großflächig sind und in ihrer Bewegungsrichtung nicht durch Vor­ spannungen und Ausbeulungen eingeschränkt sind, geschieht dies wirkungsvoll, ebenso wie die Übertragung der Bewegungen der Wände 6 und 9 an deren Außenseite direkt an die Umgebungsluft.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Stütze 8 entsprechend dem Anspruch 3. Dabei ist die Stütze 8 so breit ausgeführt, daß sie bei sich zu den Ecken 24 erstreckt, die von den Wänden 5, 6, 9 und 11gebildet werden. Ihre Höhe nimmt zwischen der Berührungslinie 15 mit der Stegaufstandswand 5 und der Berührungslinie 21 mit der Wand 6, ausgehend von dem Knoten 17 unter dem Steg 1 zu den Ecken 24 hin ab. Dadurch wird die Bewegung der Stütze 8 nicht nur in einem Punkt 17 der Wand 6 mitgeteilt, sondern entlang der Linie 15, an der die Stütze 8 die Wand 6 berührt. Diese wird nicht mehr nur zeltförmig ausgebeult, sondern etwa so wie ein Regenschirm. Bei dem wird auch eine Punktlast durch die Stangen auf die Stoff­ oberfläche verteilt. Die größere Ausbeulung der Wand 9 erfaßt mehr Luft und erzeugt einen größeren Ton des Saiteninstrumentes.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Saitenschwingungsübertragungsein­ richtung zeigt Fig. 3. Hier wird die Übertragung der Saitenschwingungen auf die Wände 6 und 9 verbes­ sert durch Verringerung der bewegten Massen.

Eine Verbesserung der Schwingungsübertragung von der Saite 2 auf die Wände 6 und 9 besteht darin, die Wand 5, auf der der Steg 1 steht, entlang der in Fig. 4 gezeigten gestrichelten Linien 16, die von dem Fußpunkt 3 des Steges 1 ausgeht, der zwischen den Wänden 6 und 9 liegt, und zu den Ecken 24, die von den Wänden 5, 6, 9 und 11 gebildet werden, verläuft durch die Einkerbung biege­ weicher zu machen. Bei der Übertragung der Saitenschwingungen wird die Wand 5 entlang dieser Linien verbogen. Die Kerbe ver­ ringert das Widerstandsmoment der Wand 5 an dieser Stelle. Die vom Steg 1 dort verursachten Bewegungen werden nicht schon durch eine biegesteife Wand 5 abgestützt, sondern weitergeleitet.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Übertragung der Schwingungsbewegungen von Saiten, die über einen auf einer Stegaufstandwand an zwei Stellen aufsitzenden Steg gespannt sind, auf die Wände des Hohlkörpers eines Musikinstrumentes, wobei die von den Saiten in den Steg eingeleitete Spannkraft unterhalb der Stegauf­ standswand über Stützen, die von den Stegfußpunkten ausgehen, auf weitere Oberflächen des Hohlkörpers übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Stütze (7, 8) zu einer zwischen den beiden Stegfußpunkten (3, 4) von der Stegaufstandswand (5) ausge­ henden ersten Hohlkörperseitenwand (6) führt, und daß von einem der beiden Stegfußpunkte eine weitere Stütze (10) zu einer ebenfalls von der Stegaufstandswand (5), aber außerhalb der Stegfußpunkte (3, 4) ausgehenden zweiten Hohlkörperseiten­ wand (9) führt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Hohlkörperwände (5, 6, 9) im mittleren Flächenbereich mit einem Schalloch (14) versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der zwischen der Stegaufstandswand (5) und den Hohkörperseitenwänden (6, 9) verlaufenden Stützen (8, 10) sich bis in die Eckenerstrecken, die von den anliegenden Hohlkörperwänden (5, 6, 9, 11) gebildet werden und daß die Stützen zu diesen Ecken hin eine abnehmende Höhe haben.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hohlkörperseitenwand (6) sich nur zwischen einer Zarge (11) bis zu einem Stützenauflager (15, 17) erstreckt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hohlkörperseitenwand (9) sich nur zwischen einer Zarge (11) bis zu einem Stützenauflager (18, 19) er­ streckt, und die Stegaufstandsfläche (5) nur zwischen den Stegfußpunkten (3, 4) verläuft.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stegaufstandswand (5) mit Kerben (16) versehen ist, die von einem Stegfußpunkt zu den Ecken (24), die von den Hohlkörperwänden (5, 6, 9, 11) gebildet werden, verlaufen.