DE4313851A1 - Musikinstrument mit einem Resonanzkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Musikinstrument mit ei­ nem Resonanzkörper aus faserverstärktem Kunststoff.

Es ist bekannt, bei einen Resonanzkörper besitzen­ den Musikinstrumenten diese Resonanzkörper aus Holz anzufertigen. Solche Musikinstrumente können bei­ spielsweise Klaviere, Flügel, Streich- und Zupf­ instrumente sein. Bei der Herstellung der Resonanz­ körper wird an das zu verwendende Holz eine sehr hohe Anforderung gestellt. So muß dieses ins­ besondere sorgfältig ausgewählt, über einen langen Zeitraum gelagert und mit hohem handwerklichen Kön­ nen verarbeitet werden. Damit wird klar, daß diese Resonanzkörper nur mit einem verhältnismäßig hohen Aufwand hergestellt werden können. Darüber hinaus ist nachteilig, daß aus Holz bestehende Resonanz­ körper, das insbesondere bei Streichinstrumenten sehr dünn ausgebildet ist, bei unsachgemäßer Be­ handlung leicht zum Reißen neigt und darüber hinaus gegen Feuchtigkeit sehr empfindlich ist.

Es ist auch bereits bekannt, die Resonanzkörper aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen. Diese er­ füllen jedoch nicht annähernd die Erwartungen an eine gute Klangqualität.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Musikinstrument der gattungsgemäßen Art zu schaf­ fen, das einfach und preiswert herzustellen ist und über hervorragende Klangqualitäten verfügt.

Diese Aufgabe wird bei einem Musikinstrument gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 mit Hilfe der in diesem Anspruch genannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß der faserverstärkte Kunststoff einzelne Stränge zur Dämpfung der Schwingungen aus Hohlfasern auf­ weist, ergibt sich ein sehr guter Klang des Reso­ nanzkörpers, wobei gleichzeitig dessen Haltbarkeit wesentlich besser ist als bei herkömmlichen Reso­ nanzkörpern aus Holz oder Kunststoff.

Bevorzugt wird ein Musikinstrument, bei dem die Hohlfasern in den Strängen unidirektional angeord­ net sind. Eine solche unidirektionale Ausrichtung der Hohlfasern ist relativ einfach herstellbar. Darüber hinaus können durch die unidirektionale Ausrichtung besonders gute Klangqualitäten erreicht werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Musikinstruments ist die Anzahl der Hohlfasern bzw. die Anzahl, Breite und/oder Höhe der Stränge in Abhängigkeit von der gewünschten Dämpfungseigen­ schaft festlegbar. Durch diese Variationsmöglich­ keiten der Anzahl der Hohlfasern bzw. der Ausge­ staltung der Stränge wird erreicht, daß die Klang­ qualitäten jedes einzelnen Musikinstruments be­ einflußt und optimal eingestellt werden kann.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Musik­ instrumentes ist vorgesehen, daß die Hohlfasern gegebenenfalls eine hygroskopische Struktur be­ sitzen. Hierdurch ist sehr vorteilhaft möglich, eventuell auftretende Feuchtigkeiten aufzunehmen und eine Verschlechterung der Klangeigenschaften des Musikinstrumentes zu verhindern oder sogar durch gezielte Feuchtigkeitszugabe zu verbessern.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Musik­ instruments ist wenigstens eine Stützschicht vorge­ sehen, die vorzugsweise als eine äußere Deckschicht ausgebildet ist. Durch diese Stützschicht wird einerseits eine notwendige Festigkeit des Resonanz­ körpers erreicht und andererseits bildet diese eine bearbeitbare Schicht, die eine individuelle Gestal­ tung der Ansicht des Musikinstruments gestattet. Bei der Bearbeitung der Stützschicht wird eine die Klangqualität verschlechternde Bearbeitung der die Hohlfasern enthaltenden Schicht vermieden.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist ein Musikinstrument vorgesehen, das mehrere, wenigstens zwei zueinander versetzt angeordnete unidirektional ausgerichtete Hohlfasern enthaltende Schichten be­ sitzt. Durch die Anordnung mehrerer Schichten, die jeweils Hohlfasern enthalten, kann eine detail­ lierte Klangbeeinflussung des Resonanzkörpers er­ folgen. Indem diese Schichten vorzugsweise zueinan­ der versetzt angeordnet werden, wird gleichzeitig eine Stabilitätserhöhung des Resonanzkörpers er­ reicht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Aus­ führungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Teil einer Wandung eines Resonanzkörpers und

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 im Teilschnitt.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Resonanz­ körpers 10, und zwar einen Längsschnitt durch einen Wandungsbereich 12. Der Resonanzkörper 10 besitzt eine Trägerschicht 14 und darüber angeordnet eine erste Schicht 16, eine zweite Schicht 18 und eine dritte Schicht 20, die jeweils aus faserverstärktem Kunststoff besteht, wobei einzelne Stränge der in den Schichten vorgesehenen Fasern aus Hohlfasern bestehen. Die Stützschicht 14 bildet dabei gleich­ zeitig eine äußere Deckschicht und besteht vorzugs­ weise aus einem Kohlenstoffasern enthaltenden Vlies oder Gewebe.

In der Fig. 2 wird der Aufbau des in Fig. 1 ge­ zeigten Wandbereichs verdeutlicht. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Stützschicht 14 ein Gewebe 22 aus Kohlenstoffasern, die in eine Kunststoffschicht eingebettet sind. Die Schichten 16, 18 und 20, die hier aufgeschnitten gezeigt sind, weisen unidirektional ausgerichtete Stränge 24 auf, von denen einzelne Hohlfaserstränge 26 sind. Diese sind zur Verdeutlichung schraffiert dargestellt. Die Schichten 16 und 18 weisen jeweils abwechselnd einen Strang 24 und einen Hohlfasern enthaltenden Strang 26 auf. In der Schicht 20 sind hier beispielsweise zwischen zwei Hohlfasersträngen 26 zwei Stränge 24 vorgesehen. Im gezeigten Aus­ führungsbeispiel sind die Stränge 24 bzw. 26 der einzelnen Schichten 16, 18 und 20 zueinander versetzt angeordnet.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausschnitt aus einem Resonanzkörper ist nur beispielhaft dar­ gestellt. So können selbstverständlich mehrere Stützschichten 14 vorhanden sein oder auch mehr oder weniger die Hohlfaserstränge 26 enthaltenden Schichten 16, 18 und 20 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, daß in einer oder auch mehreren Schichten 16, 18 und 20 die Stränge 24 und 26 nicht zueinander versetzt sind, so daß diese beispiels­ weise deckungsgleich oder aber genau versetzt zu­ einander verlaufen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist denkbar, daß die Hohlfaserstränge 26 in wenigstens einer der Schichten 16, 18 und 20 in einem Winkel zu den in den anderen Schichten vorgesehen Hohlfasersträngen 26 angeordnet sind. Dieser Winkel kann von 0 bis 90° gewählt sein. Weiterhin ist denkbar, daß einzelne der Hohlfaserstränge 26 durch Stränge aus Glas und/oder Aramitfasern ersetzt werden.

Zu den bereits genannten Strängen 24 und Hohlfaser­ strängen 26 können in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte querverlaufende Stabilisierungsstränge vorgesehen sein, die ihrerseits Hohl-, Aramit-, Kohle- und/oder Glasfasern umfassen. Diese Stränge dienen der zusätzlichen Stabilisierung des Reso­ nanzkörpers. Diese Stabilisierung wird insbesondere bei sehr großen Resonanzkörpern, beispielsweise bei Bässen, vorgesehen sein.

Die Auswahl und der Aufbau der einzelnen in den Fig. 1 und 2 nur beispielhaft dargestellten Schichten richtet sich ausschließlich nach dem Musikinstrument, welches mit einem derartigen Reso­ nanzkörper ausgestattet werden soll und nach mögli­ chen zu erreichenden Dämpfungseigenschaften der je­ weiligen Resonanzkörper. Beispielsweise ist denk­ bar, daß zusätzlich zu der außenliegenden Stütz­ schicht 14 eine weitere, hier nicht dargestellte, innenliegende Stützschicht hinzukommt.

Der beschriebene Resonanzkörper wird dadurch herge­ stellt, daß die einzelnen Stützschichten 14 und Dämpfungsschichten 16, 18 und 20 übereinanderlie­ gend in eine Kunststoffmatrix eingebettet werden, die zur Aushärtung der Kunststoffmasse erwärmt und/oder unter Druck gesetzt werden kann. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Kunststoff­ matrix ist es möglich, nicht nur ebene Resonanz­ körper herzustellen, sondern diese können gleich bei der Aushärtung so ausgebildet sein, daß sie beispielsweise geschwungene Formen aufweisen, wie dies unter anderem von Streichinstrumenten bekannt ist. Der Aufbau der Resonanzkörper kann dabei so gewählt werden, daß nur einzelne Teile des Reso­ nanzkörpers separat aus den beschriebenen Stütz- und Dämpfungsschichten hergestellt werden, die dann in einem späteren Arbeitsgang in geeigneter Weise zusammengesetzt werden oder aber in besonderer Aus­ gestaltung ist denkbar, daß ein kompletter Reso­ nanzkörper einstückig aus den erwähnten Schichten hergestellt wird. Hierdurch sind gegebenenfalls be­ sonders gute Dämpfungseigenschaften des Resonanz­ körpers erreichbar, da zwischen einzelnen Berei­ chen, beispielsweise seitenteilen und Böden, ein nahtloser Übergang der Dämpfungsschichten erreicht ist.

Nach Herstellung eines Rohlings kann der Resonanz­ körper oder ein Teil des Resonanzkörpers auf der Seite der Stützschicht 14 bearbeitet werden, bei­ spielsweise durch Schleifen, so daß eine ebene Fläche oder gegebenenfalls bei entsprechender Stär­ ke der Stützschicht 14 eine Wölbungen aufweisende Fläche entsteht. Die Stützschicht 14 kann nachfol­ gend beliebig gestaltet werden, wobei hier auf Ein­ zelheiten nicht eingegangen werden soll.

An dieser Stelle wird nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das beschriebene Ausführungs­ beispiel nur eine mögliche Variante darstellt. Es ist jede weitere Kombination von verschiedenen Dämpfungsschichten, insbesondere hinsichtlich der Anzahl und der Lage der Hohlfaserstränge und der Anordnung wenigstens einer Stützschicht, möglich.

Zur Beeinflussung der Dämpfungs- und damit Klang­ eigenschaften des Resonanzkörpers können in einer oder mehreren Schichten sogenannte Mikroballons in das Harz der Kunststoffmatrix eingebracht werden. Dabei ist es auch möglich, lediglich einige Be­ reiche der Schichten mit derartigen Mikroballons zu versehen. Die Materialien für die Mikroballons sind grundsätzlich aus anorganischen Silikaten bzw. Glas. Die Korngröße kann dabei zwischen 0,01 bis 0,018 mm liegen. Weitere typische, die Klang­ eigenschaften beeinflussende Harzfüllstoffe können Talkum, Holzmehl, Glasfaserschnitzel, Baumwoll­ flocken, Aluminiumpulver, Kork, andere Faserma­ terialien oder dergleichen sein und werden in Ab­ hängigkeit der gewünschten Eigenschaften des Reso­ nanzkörpers gewählt.

Die Klang- und Dämpfungseigenschaften eines Reso­ nanzkörpers können auch noch dadurch beeinflußt werden, daß das Harz der Kunststoffmatrix mit einem Flexibilisator versehen wird, wobei auch hier das Einbringen des Flexibilisators in einer oder mehre­ ren Schichten oder auch nur in einigen Bereichen von einer oder mehreren Schichten erfolgen kann.

Die Eigenschaften des Resonanzkörpers können über­ dies dadurch beeinflußt werden, daß Harze, Lacke und/oder Klebstoffe nachträglich oben und/oder un­ ten auf der Oberfläche des Resonanzkörpers aufge­ tragen werden. Je nach den gewünschten Klangeigen­ schaften kann dabei eine durchgehende Schicht auf­ getragen oder lediglich einzelne Bereiche der Ober­ bzw. Unterseite des Resonanzkörpers benetzt werden.

Grundsätzlich werden die untersten Schichten des Resonanzkörpers, die Stütz- und die Trägerschicht, ungedämpft ausgeführt. Aber auch hier können zur Beeinflussung der Klang- und Dämpfungseigenschaften Flexibilisatoren eingebracht und/oder andere Zu­ satzstoffe, Mikroballons oder fasrige Füllstoffe beigefügt werden. Diese können dabei von Schicht zu Schicht variiert und auch gegebenenfalls nur be­ reichsweise eingebracht werden.

Claims (17)

1. Musikinstrument mit einem Resonanzkörper aus fa­ serverstärktem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der faserverstärkte Kunststoff einzelne Stränge (26) zur Dämpfung der Schwingungen aus Hohlfasern aufweist.

2. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stränge (26) und weitere keine Hohlfasern enthaltende Stränge (24) unidirektional verlaufen.

3. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (24) und/oder die Stränge (26) Glas- und/oder Aramitfasern umfassen.

4. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (24) und (26) eine Dämpfungsschicht (16, 18, 20) bilden.

5. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, wenigstens zwei Dämpfungsschichten vorgesehen sind.

6. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Hohlfasern in Abhängigkeit von den gewünschten Dämpfungseigenschaften festlegbar ist.

7. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohl­ fasern gegebenenfalls eine hygroskopische Struktur besitzen.

8. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl, Breite und/oder Höhe der Stränge (24, 26) und/oder Schichten (16, 18, 20) in Abhängigkeit von den ge­ wünschten Dämpfungseigenschaften festlegbar sind.

9. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (24, 26) einzelner Schichten (16, 18, 20) zueinan­ der versetzt angeordnet sind.

10. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (24, 26) einzelner Schichten (16, 18, 20) zueinan­ der im Winkel versetzt sind.

11. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schich­ ten (16, 18, 20) quer zu den Strängen (24, 28) verlaufende Stabilisierungsstränge aufweisen.

12. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sta­ bilisierungsstränge Hohl-, Glas-, Aramit- und/oder Kohlenstoffasern umfassen.

13. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Stützschicht (14) vorgesehen ist.

14. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz­ schicht (14) ein Kohlenstoffasern enthaltendes Ge­ webe und/oder Vlies ist.

15. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz­ schicht (14) eine äußere Deckschicht bildet.

16. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz­ schicht (14) nicht auf dem gesamten Bereich des Resonanzkörpers (10) ausgebildet ist.

17. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur einzelne Teile des Resonanzkörpers (10) aus Hohlfasern auf­ weisenden faserverstärktem Kunststoff bestehen.