DE4437676C2 - Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten (nachfolgend Steg- und Stimmstocksystem genannt) mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Der Klang hervorragender, alter Geigen ist derart betörend, daß der Wunsch, auch neue Instrumente mit dieser Eigen­ schaft zu versehen, allzu verständlich ist.

Die Gepflogenheit, auch aus diesem Grund solche alten Instrumente originalgetreu zu kopieren, hat bisher selten zum beabsichtigten Erfolg geführt.

Allein die Tatsache, daß die Schwingungseigenschaften des oft über Jahrhunderte getrockneten, und hierdurch dünner, und in seinem Gefüge dichter und fester gewordenen Holzes sicher nicht kopierbar sind, erschwert diese Bemühungen. In der Regel lassen daher selbst handwerklich einwandfrei ausgeführte, neue Instrumente nicht selten Qualitäten wie klangliche Ausgeglichenheit aller Saiten leichte Ansprache, obertonreiches Klangspektrums "großen Ton", Tragfähigkeit etc. vermissen.

Bauliche Experimente, wie z. B. das besonders dünne Ausar­ beiten des Resonanzkörpers zum Zwecke einer guten An­ sprache, haben schon so manches neue Instrument ruiniert, da es unter dem starken Zug der Saiten den statischen Erfordernissen einfach nicht mehr entsprach.

Nachfolgend beschriebene Erfindung bietet einen Lösungsweg, handwerklich guten Instrumenten mit vernünftiger Statik zu einem hervorragenden Klang zu verhelfen, ohne ihren natürlichen, auf Lebensdauer angelegten Reifungsprozeß zu beeinträchtigen.

Steg und Stimmstock haben neben ihrer rein mensurierenden bzw. statischen Funktion vornehmlich die delikate Aufgabe, die interschiedlichen Schwingungen mehrerer, oft gleich­ zeitig erregter Saiten umzuwandeln und auf den Resonanz­ körper zu übertragen.

Je energieverlustärmer diese Übertragung und die damit einhergehende Verstärkung erfolgt, desto befriedigender ist das klangliche Resultat.

Steg, Stimmstock, Decke und Boden bilden ein mechanisches Hebelsystem, in welchem die transversalen Saitenschwingun­ gen in primär longitudinale Stegschwingungen umgewandelt werden, welche ihrerseits die Decke zu Transversalschwin­ gungen anregen, die dann den Stimmstock wieder primär zu Longitudinalschwingungen veranlassen etc.

Die Drehpunkte in diesem komplexen Hebelsystem sind theo­ retisch identisch mit den Orten, an welchen durch Steg bzw. Stimmstock die Decke bzw. der Boden in Kraft- und Lastarme unterteilt wird.

Die Stegfüße und stimmstockendflächen konventioneller Stege bzw. Stimmstöcke stellen denkbar schlechte "Dreh­ punkte" dar, da sie, besonders um die empfindliche Fichten­ holzdecke vor punktueller Überlastung zu schützen, ent­ sprechend großflächig ausgelegt und möglichst perfekt der Korpuswölbung angepaßt werden müssen.

Aus FR 552 437 ist ein Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten bekannt, bei dem Steg und Stimmstock über eine elastische Lagerung mit der Instrumentendecke und dem Instrumentenboden verbunden sind.

Die technische Doppelaufgabe besteht nun darin, ein Hebel­ system mit denkbar kleinen Drehpunkten zu konstruieren, ohne gleichzeitig Veränderungen an der bewährten Kontakt­ flächengeometrie von Steg und Stimmstock vorzunehmen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der grundlegende Unterschied zu herkömmlichen Stegen und Stimmstöcken besteht darin, daß bei der Erfindung von der Möglichkeit Gebrauch gemacht wird, dieselben jeweils in separate Funktionselemente zu zertrennen, welche sich erst und nur durch den Saitendruck bzw. durch die Klemm­ spannung zwischen Decke und Boden in einem Punktlager wieder zu untrennbaren Funktionseinheiten gruppieren lassen.

Ein solches Punktlager besteht im wesentlichen aus einem, einen möglichst kleinen Punkt bildenden Körper (möglichst Kegelspitze) und einer diesen aufnehmenden Lagerpfanne, welche aus Gründen der eindeutigen Lagerpunktorientierung möglichst halbhohlkugelförmig vertieft sein sollte. Damit ein solches Punktlager unter der hohen Druckbelastung lange optimal funktioniert, sollten nur Massiv- oder Beschichtungsmaterialien verwendet werden, die Qualitäten wie Härte, Bruch- und Verschleißfestigkeit in extremem Maße in sich vereinigen. Hierzu bieten sich z. B. bestimmte Hartmetallsorten an.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde für sämtliche Drehpunktkörper Hartmetall der Sorte K 10 und für die Lagerpfannenkörper Mikrokörnung K 01 gewählt. Da dieses Material spezifisch sehr schwer ist, und auf Grund seines hohen Trägheitsmoments schwingendem Holz unterlegen ist, sollte es bei einer Massivausführung nur in Abmessungen verwendet werden, die das Maß statischer Notwendigkeit nicht überschreiten, was im übrigen auch dem Erhalt der gewohnten optischen Ästhetik eines Streichinstruments sehr entgegenkommt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, am Beispiel einer Violine dargestellt, soll nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben werden. Fig. 1 zeigt das Stegmodul und das Stimmstockmodul in richtig positioniertem Zustand mit zusätzlichen Schnitten durch das rechte Lagerelement des Stegmoduls und durch das untere Lagerelement des Stimmstockmoduls. Der Anschau­ lichkeit halber zeigt diese Figur auch die durch das rechte FF-Loch ins Instrument eingeführten Spezialwerk­ zeuge.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Geige im Bereich des Stimmstockmoduls.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Variante der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform, bei der die sich aus Drehpunkt­ körpern und Lagerpfannenkörpern zusammensetzenden Lager lediglich bezüglich einer Horizontalachse komplett um 180° gekippt sind. Wenngleich diese Lösung den Nachteil in sich birgt, daß die Drehpunkte des Hebelsystems hier­ durch weiter von Decke und Boden des Instruments entfernt sind als bei der bevorzugten Ausführungsform, hat dies - zumal bei größeren Streichinstrumenten, hier besonders bezüglich des Einsatzes am bodenwärts liegenden Stimmstock­ ende keine meßbaren negativen Auswirkungen, da die Größe der Drehpunktkörper ja nicht zwangsläufig in proportionaler Abhängigkeit zur Instrumentengröße steht, wodurch sich dann doch ein relativ geringer Abstand zum Boden herstellen läßt.

Die Erfindung besteht aus Stegmodul und Stimmstockmodul. Ersteres setzt sich zusammen aus dem Stegelement, bestehend aus dem Stegkörper 1, praktischerweise aus einem konventio­ nellen Steg hergestellt, mit daran fest angebrachten (z. B. geklebten) Drehpunktkörpern 2, und den Lagerelemen­ ten, bestehend aus den Basiskörpern 3 und den mit diesen fest verbundenen (z. B. geklebten) Lagerpfannenkörpern 4, in deren Zentrum sich Vertiefungen 5 zur Aufnahme der Drehpunktkörper 2 befinden.

Die Lagerpfannenkörper können entweder einfach auf die Basiskörper aufgebracht werden, oder wahlweise mit ihrem Zentralbereich in dieselben eingelassen werden, um den Drehpunkt näher an die Decke heranbringen zu können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden die Lagerpfan­ nenkörper als Stufenzylinder mit den Durchmessern 6 mm und 2 mm, und einer Gesamthöhe von 1,3 mm ausgebildet. Die kleinen Zylinder sind in die passenden Bohrungen der Basiskörper mittig eingelassen und verklebt. Die Basiskörper können praktischerweise aus herkömmlichen Stegfüßen angefertigt werden, die auf übliche Weise mög­ lichst vorher der Deckenwölbung angepaßt wurden. Die hier angenommene Stärke beträgt im mittleren Bereich ca. 1 mm. Der Kegelspitzenwinkel der Drehpunktkörper ist mit 90 Grad angenommen, der Kegelbasisdurchmesser mit 1,5 mm.

Das Stimmstockmodul setzt sich zusammen aus dem Stimmstock­ element, bestehend aus dem Stimmstockkörper 6 mit an seinen beiden Enden befindlichen Drehpunktkörpern 7, und den Lagerelementen, bestehend aus den Basiskörpern 8 und den mit diesen fest verbundenen Lagerpfannenkörpern 9, in deren Zentrum sich halbhohlkugelige Vertiefungen 10 zur Aufnahme der Drehpunktkörper 7 befinden. Im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel besteht der Stimmstockkörper aus einer 1 mm starken Rundstange aus Hartmetall (Sorte K 10), an deren beiden Enden die Drehpunktkörper im angenommenen Winkel von 90 Grad direkt angeschliffen sind. Die Dreh­ punktkörper können aber auch fest an die Enden herkömm­ licher Stimmstöcke angebracht (z. B. geklebt) werden. Die Lagerpfannenkörper können auch hier entweder einfach auf die Basiskörper aufgebracht werden, oder wahlweise mit ihrem Zentralbereich in dieselben eingelassen werden, um die Drehpunkte näher an Decke und Boden heranbringen zu können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden die Lagerpfannenkörper als Stufenzylinder mit den Durchmessern 6 mm und 2 mm, und einer Gesamthöhe von 1 mm ausgebildet. Mit ihren kleinen Zylindern sind sie in die passenden Zentralbohrungen der zylindrischen Basiskörper eingelassen und verklebt. Die Basiskörper können z. B. aus geeignetem Holz, Kunststoff oder einem anderen, den Resonanzkörper schonenden Material von ca. 0,5 mm Stärke und 6 mm Außen­ durchmesser gefertigt sein.

Zur Montage im Instrumentenkorpus empfiehlt sich bei Verwendung des im Ausführungsbeispiel gezeigten Stimmstock­ elements eine Montagehilfe 16, die z. B. aus einem hochflex­ iblen Gummiröhrchen besteht, welches einerseits über das obere Stimmstockende mit der daran angeschliffenen Kegel­ spitze gezogen wird, und am Rand seines anderen Endes leicht mit der Lagerpfanne verklebt ist. Die auf diese Weise elastisch fixierte Kombination wird nun mit einem individuell formbaren Spezial-Stimmstocksetzer 11, an dessen einem Ende sich ein aufgeschnittenes Gummiröhrchen 12 zur elastischen Klemmung des Stimmstocks befindet, im Innern des Instrumentenkorpus mit seinem unteren Dreh­ punktkörper in das untere, lose Lagerelement gestellt, welches dann an den gewünschten Ort gezogen wird. Sobald sich nun auch das obere Lagerelement am richtigen Ort der Decke befindet, gibt der Spezial-Stimmstocksetzer bei entsprechendem Zug den Stimmstock frei und wird wieder aus dem FF-Loch des Instruments herausgezogen. Auch die Montagehilfe kann nun, falls gewünscht, wieder entfernt werden. Standortkorrekturen des unteren Lagerelements sind mit einem normalen Stimmstocksetzer möglich. Für Standortkorrekturen des oberen Lagerelements empfiehlt sich ein individuell formbarer Korrektor 13 mit seinen unterschiedlichen Enden 14 und 15, mit dessen Hilfe das Lagerelement näher herangezogen oder weiter weggeschoben werden kann. Die Kontrolle geschieht wie üblich mit einem Spezialspiegel.

Wenngleich nach wie vor die oft langwierige Suche nach dem idealen Standort des Stimmstockmoduls, und die damit einhergehende, auf 1/10tel mm genaue Längenanpassung des Stimmstockelements erforderlich ist, entfällt nun zumindest die früher erforderliche, aufwendige Anpassung an die Decken- und Bodenwölbung, da dies automatisch von den Lagerelementen übernommen wird.

Claims (3)

1. Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten mit einem Stegmodul oder einem Stimmstockmodul oder beiden Modulen, die jeweils aus drei losen Elementen bestehen, welche erst und nur unter Druckbelastung in der für sie jeweils vorgesehenen Position untrennbare mechanische Funktionseinheiten bilden, wobei sich das Stegmodul aus einem Stegelement und zwei Lagerele­ menten zusammensetzt und das Stegelement aus einem Stegkör­ per (1) mit zwei unten fest angebrachten Drehpunktkörpern (2) oder Lagerpfannenkörpern (4′) besteht und die Lagerelemente aus Basiskörpern (3) und mit diesen fest verbundenen Lagerpfannenkörpern (4) oder Drehpunkt­ körpern (2′) bestehen, und wobei sich das Stimmstockmodul aus einem Stimmstockelement und zwei Lagerelementen zusam­ mensetzt und das Stimmstockelement aus einem Stimmstock­ körper (6) mit an seinen beiden Enden befindlichen Dreh­ punktkörpern (7) oder Lagerpfannenkörpern (9) besteht und die Lagerelemente aus Basiskörpern (8) und mit diesen fest verbundenen Lagerpfannenkörpern (9) oder Drehpunktkörpern (7) bestehen, und wobei die Drehpunkt­ körper (2, 7, 2′, 7′) und die mit zentralen Vertiefungen (5, 10, 5′, 10′) zur Aufnahme dieser Drehpunktkörper versehen­ en Lagerpfannenkörper (4, 9.4′, 9′) derart geformt sind, daß ein Kontakt der jeweils zugehörigen Teile nur in einem Punkt, der den Drehpunkt bildet, erfolgt, und wobei die Drehpunkt- und Lagerpfannenkörper aus Hartmetall oder einem anderen, der spezifischen Belastung stand­ haltenden Material bestehen.

2. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 gekennzeich­ net dadurch, daß die Drehpunktkörper (7) direkt an den Stimmstockkörper (6) angeschliffen, oder die Lagerpfannen­ vertiefungen (10′) direkt in den Stimmstockkörper (6) eingearbeitet sind.

3. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet dadurch, daß es mit Verblendungen ausge­ stattet ist, die das gewohnte Erscheinungsbild herköm­ mlicher Stege und Stimmstöcke zumindest annäherungsweise herstellen.