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Saitenspann- und Tremolovorrichtung für mechanische Streichinstrumente.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Saitenspannung von mechanischen
Streichinstrumenten der Geigenklasse, insbesondere um ein empfindlich ansprechendes
Tremolo zu erzeugen.
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Die Erfindung ist in einer Ausführungsform in der Zeichnung dargestellt,
welche den Halsteil einer Geige, das dazugehörige Lager, Spannvorrichtungen und
damit zusammenwirkende Tremolovorrichtung zeigt.
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stellt einen Rahmenteil des mechanischen Musikinstrumentes dar, B
den auf den Rahmen befestigten Geigenhals. C, C sind Schwingungshebel,
welche als Teile der Spannvorrichtungen für die Violinsaiten i dienen. C2 stellt
eine Spannfeder dar in Verbindung mit einem dieser Hebel; D, D' sind Schwingungsvorrichtungen,
die mit den Hebeln verbunden sind und im Zusammenwirken mit diesen das Tremolo hervorbringen.
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In der Zeichnung sind lediglich zwei Spann-und Tremolovorrichtungen
gezeigt. Es versteht sich aber von selbst, daß jede einzelne Saite des Instrumentes
mit einer besonderen derartigen Vorrichtung versehen ist, wie auch jeder Spannhebel
seine besondere Spannfeder besitzt.
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Zum Verständnis der Erfindung genügt aber die Beschreibung und Abbildung
der Spann- und Tremolovorrichtung für eine einzige Saite. Der Hebel C ist z. B.
in dem Rahmen bei z drehbar gelagert und mit einer Segmentführung 3 versehen, in
welcher die Saite gelagert wird und durch welche sie frei gleiten kann. Der Hebel
C ist ferner mit einer Einstellvorrichtung q. versehe, mit deren Hilfe die Saite
bei ihrer Verbindung mit dem Hebel gespannt werden kann. Die Feder ist als lange
Spiralfeder ausgebildet, welche aus leichtem Draht hergestellt sein kann. Der Hebel
C befindet sich normalerweise in wagerechter Lage und wird in dieser durch die Feder
C2 gehalten, welche als gewöhnliche Spannvorrichtung dient.
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Die Schwingungsvorrichtung D@ dient zur Drehung des Spannhebels C
um den Zapfen 2 und besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 5 mit darin gleitendem
Kolben 5a, der eine Verbindungsstange 5b aufweist. Das obere Ende der letzteren
ist bei 6 drehbar mit dem Hebelende C verbunden.
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Die Spiralfeder C2 bildet mit der normalen wagerechten Lage des Hebels
C einen Winkel von. etwa q.5°. Die Feder ist so einge.-stellt, daß sie die gewünschte
Normalspannung erzeugt, wenn der Hebel seine wagerechte Lage einnimmt. Die Saite
i ist so mit dem Hebel verbunden, daß sie bei dessen wagerechter Lage die richtige
Normalspannung aufweist. Das eine Ende von Feder C2 ist mit dem Drehzapfen 6 durch
ein Band 7 verbunden, das andere Ende vermittels einer geeigneten Spannungsregelvorrichtung,
die aus. einem drehbaren Hebel 8 und einer Stellschraube 9 besteht. Diese Teile
sind auf einem geeigneten Träger io am Rahmen befestigt.
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Der Kolben 5- gleitet im Zylinder 5 unter dem Einfluß von Luftdruckschwankungen
in demselben. Diese Schwankungen können von beliebiger Frequenz sein und jede gewünschte
Amplitude der Hebelbewegung hervorrufen. Die Druckschwankungen im Zylinder werden
gewöhnlich mittels einer geeigneten, nicht gezeichneten Luftpumpe erzeugt. Frequenz
und Amplitude der Bewegung für die verschiedenen Hebel bzw. Saiten sind gewöhnlich
voneinander verschieden, da der Bewegungscharakter der Saite angepaßt werden muß.
Eine schwerere Saite z. B. erfordert eine größere Amplitude, um das Tremolo zu erzeugen,
als eine leichtere Saite. Die Kolben 5a wirken
bei vorliegender
Konstruktion absichtlich nicht in erster Linie durch ihr Gewicht, sondern werden
bezüglich ihrer Dimensionen und Stärke so leicht als möglich ausgebildet, um die
Trägheit der bewegten Teile möglichst zu verringern. In geringem Maße wirken die
Kolben auch durch ihr Gewicht, aber dies ist nur von nebensächlicher Bedeutung.
Es wurde gefunden, daß wesentlich bessere Wirkungen erzielt werden können, wenn
man als Hauptspannungsmittel Federn verwendet.
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Es ist wünschenswert, beim Aufbringen der Saiten eine Anordnung zu
wählen, welche keine wesentliche Änderung des Zuges bewirkt, welchen die Saite auf
den Hebel ausübt, ohne Rücksicht auf dessen Stellung. Wie aus den Abbildungen hervorgeht,
wird dieser gewünschte Erfolg durch die besondere Anordnung von Feder und Hebel
erzielt. Bei der Bewegung des Hebels nimmt der Punkt 6 Stellungen ein, welche in
der Zeichnung bei 6 bzw. 6b gestrichelt dargestellt sind. Die Schwingungen können
durch Luftschwingungen im Zylinder 5 erzeugt werden. Angenommen, der Hebel C befindet
sich in seiner obersten Stellung, so wirkt die Feder längs einer Linie zwischen
Punkt 6b und Punkt i i, wobei letzterer jenen Punkt darstellt, wo das andere Federende
mit dem Einstellhebel 8 verbunden ist. Die wirksame Hebellänge ergibt sich, wenn
man die Linie 12 senkrecht zur Verbindungslinie 6, 11 bis zum Schnittpunkt mit einer
zu letzterer parallelen Linie durch Drehpunkt 2 zieht. Befindet sich der Hebel C
dagegen in der Normalstellung, so wird der wirksame Hebelarm durch eine Linie 13
gekennzeichnet, die senkrecht zur Federachse verläuft bis zum Schnittpunkt mit einer
durch Drehpunkt 2 parallel zur Federachse gezogenen Geraden. In gleicher Weise kann
man den wirksamen Hebelarm für die unterste Stellung des Hebels C ermitteln. Man
sieht ohne weiteres, daß der wirksame Hebelarm dann am längsten ist, wenn der Hebel
C sich in seiner tiefsten Stellung befindet, und umgekehrt am kürzesten, wenn er
in der höchsten .Stellung liegt. Andererseits weist die Feder die geringste Spannung
auf, wenn sie auf den längsten wirksamen Hebelarm wirkt, und umgekehrt, so daß also
der Hebelarm sich in umgekehrtem Verhältnis ändert wie die Federspannung. Es findet
also eine gegenseitige Kompensation statt. Diese ermöglicht eine praktisch konstant
bleibende Wirkung der Spannungsvorrichtung während der Schwingung des Hebels bei
Erzeugung des Tremolos. Eine solche Anordnung gestattet es der Schwingungsvorrichtung,
den Spannungshebel derart in Schwingungen zu versetzen, daß der beste Tremoloeffekt
erzielt wird, da es offensichtlich ist, daß einer Feder nicht die Nachteile anhaften,
welche bei der Verwendung von Gewichten am Spannungshebel auftreten. Diese weisen
nämlich eine solche Trägheit auf, daß es schwer ist, eine den Schwingungen entsprechende
Tremolobewegung zu erzielen. Es ist also erwünscht, die schwingenden Teile so leicht
als möglich zu machen und als Hauptspannungsmittel eine Feder zu verwenden. Es hat
sich weiterhin gezeigt, daß es möglich ist, jede gewünschte Gleichförmigkeit der
Spannung aufrechtzuerhalten und nur jene graduellen Änderungen zu erzeugen, welche
notwendig sind, um die beste Tremolowirkung hervorzubringen. Es wird also eine neue
technische Wirkung durch die Verwendung der gekennzeichneten Kombination erzielt.
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Es ist natürlich möglich, Länge und Anordnung der Feder zu ändern,
aber -es ist in hohem Maße wünschenswert, eine solche Anordnung zu wählen, durch
welche es ermöglicht wira, daß die Änderung der Federspannung durch eine entgegengesetzte
Änderung des wirksamen Hebelarmes kompiensiert wird.
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Man kann gewünschtenfalls auf den Tremoloeffekt verzichten. In diesem
Falle werden die Schwingungsvorrichtungen D, D' weggelassen. Die Spannungshebel
und Federn dienen nach wie vor als die normalen Spannungsmittel für die Saiten.
Die ursprüngliche Einstellung der Saiten geschieht mittels Vorrichtung 4; dann aber
halten Hebel und Federn die richtige Spannung aufrecht ohne Rücksicht auf das Streichen
der Saiten, was gewöhnlich hinreicht, um eine beträchtliche Änderung in der Stellung
der Hebel zu verursachen.