EP0050314A2

EP0050314A2 - Vibratable member, in particular a resonant body for sound-producing devices

Info

Publication number: EP0050314A2
Application number: EP81108350A
Authority: EP
Inventors: Georg Ignatius
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1982-04-28
Also published as: JPS57168297A; EP0050314A3; DE8130121U1; DE3140929A1

Abstract

In vibratable members or resonant bodies for sound-producing devices, in particular musical instruments, there is the need for design measures that are simple to carry out in constructional terms and are aimed at purposely influencing the resonance spectrum and the sound quality, in particular also the transient response and thus the playability of musical instruments. To obtain a solution, there is formed on the surface, in particular also on the edge surface, of vibratable members - e.g. on a string- bearing bridge of a stringed or plucked instrument - a finely profiled notched structure (ES9, FKS, KKS), or also a wavy edged structure (KWS), which reduces the ratio of the bending stiffness to the vibrating mass and/or effects a subdivision of the vibratable member into vibratable submembers and/or an enlargement of the effective sound radiating area. These measures also come into consideration for mechanised string instruments (piano) and for wind instruments, including mechanised ones (organ), and for auxiliary equipment such as bows. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingkörper, insbesondere einen Resonanzkörper, für Klangerzeugungsgeräte, wie Musikinstrumente und Lautsprecher, bei dem auf mindestens einer Oberfläche eine Kerbstruktur gebildet ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf Saiteninstrumente, insbesondere Saiten-Streichinstrumente, mit einem an einen Haupt-Resonanzkörper angesetzten, sich wenigstens annähernd in Längsrichtung der Bespannung erstreckenden Halskörper, wobei dieser Halskörper oder andere Schwing- bzw. Resonanzkörperbestandteile ebenfalls mit einer Kerbstruktur versehen sein können.The invention relates to a vibrating body, in particular a resonance body, for sound generating devices, such as musical instruments and loudspeakers, in which a notch structure is formed on at least one surface. The invention further relates to stringed instruments, in particular stringed stringed instruments, having a neck body attached to a main resonance body and extending at least approximately in the longitudinal direction of the covering, this neck body or other vibrating or resonance body components also being able to be provided with a notch structure.

Aus der DE-AS 12 53 564 ist eine Stegkonstruktion für Saiteninstrumente bekannt, bei der ein als Versteifungselement wirkender Steg oder "Stimmbalken" bzw. mehrere solcher Elemente, die eine seitliche Anlage- und Verbindungsfläche für den Anschluss an einen Resonanzboden aufweisen, mit durch Rillen gebildeter Kerbstruktur vorgesehen sind. Diese Rillen, die zueinander parallel oder überkreuzt angeordnet sein können, haben eine offene Querschnittsfläche, die in Bezug auf die Querschnittsabmessungen des Versteifungselementes vergleichsweise gross bemessen ist. Dies hat eine vergleichsweise starke Ungleichförmigkeit der Biegesteifheit des Versteifungselementes und eine ebensolche Ungleichförmigkeit der zusätzlichen Massenbelegung und Dämpfung an der Oberfläche des Resonanzbodens zur Folge. Der angestrebten Beeinflussung des Schwingungspektrums des gesamten Schwing- bzw. Resonanzgebildes sind daher enge Grenzen gesetzt.From DE-AS 12 53 564 a bridge construction for stringed instruments is known, in which a bridge acting as a stiffening element or “tuning beam” or several such elements, the have a lateral contact and connection surface for connection to a soundboard, with notch structure formed by grooves are provided. These grooves, which can be arranged parallel or crossed to one another, have an open cross-sectional area which is relatively large in relation to the cross-sectional dimensions of the stiffening element. This results in a comparatively strong non-uniformity of the bending stiffness of the stiffening element and a similar non-uniformity in the additional mass assignment and damping on the surface of the soundboard. The desired influence on the oscillation spectrum of the entire oscillation or resonance structure is therefore subject to narrow limits.

Ferner ist aus der DE-AS lO 10 808 ein auf seiner inneren Oberfläche mit einer Kerbstruktur versehener Resonanzkörper für Blasinstrumente bekannt. Dort ist der vergleichsweise dickwandige Hohl-Resonanzkörper, nämlich der Tubus des Blasinstrumentes, mit einer Linienrasterung versehen, die durch Einkerben mit einem geeigneten Spitzwerkzeug hergestellt wird. Dieser Rasterung wird eine Beeinflussung der Tonqualität in Richtung weicherer "Holztöne" zugeschrieben. Eine wesentliche Beeinflussung des Eigenschwingverhaltens des Tubus durch diese Rasterung kommt jedoch nicht in Betracht, weil die Verformungssteifheit, vor allem die Längsbiegesteifheit, wegen der vergleichsweise grossen Wandstärke und insbesondere wegen der formsteifen, rohrförmigen Ausbildung von einer solchen Oberflächenrasterung praktisch unabhängig ist. Die Wirksamkeit der bekannten Massnahme kann somit allenfalls auf inneren Schall-Reflexionsverhältnissen bzw. deren Veränderung beruhen, nicht aber auf einer wesentlichen Veränderung des Schwingungsspektrums des klangbestimmenden Körpers.Furthermore, DE-AS 10 808 discloses a resonance body for wind instruments provided with a notch structure on its inner surface. There, the comparatively thick-walled hollow resonance body, namely the tube of the wind instrument, is provided with a line grid, which is produced by notching with a suitable pointed tool. An influence on the sound quality in the direction of softer "wood tones" is attributed to this screening. A significant influence on the natural vibration behavior of the tube by this grid is not considered, however, because the deformation stiffness, especially the longitudinal bending stiffness, because of the comparatively large wall thickness and in particular because of the dimensionally stable, tubular design of such a tube surface grid is practically independent. The effectiveness of the known measure can therefore at best be based on internal sound reflection conditions or their change, but not on a substantial change in the vibration spectrum of the sound-determining body.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung eines Schwingkörpers bzw. Resonanzkörpers, der sich durch eine innerhalb des musikalisch relevanten Frequenzbereiches weitgehend beliebig und gleichmässig gestaltbare Spektral- bzw. Resonanzverteilung und damit durch eine insgesamt verbesserte Tonqualität sowie gegebenenfalls auch Lautstärke und verbessertes Einschwingverhalten für gewünschte Frequenzbereiche auszeichnen. Die erfindungsgemässe Hauptlösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einem Schwing- bzw. Resonanzkörper der eingangs erwähnten Art dadurch, dass die Kerbstruktur als das Verhältnis der Biegesteifheit zur schwingfähigen Masse des Schwingkörpers herabsetzende Feinprofilierung ausgebildet ist.In contrast, the object of the invention is to create a vibrating body or resonance body which is characterized by a spectral or resonance distribution that can be configured as desired and uniformly within the musically relevant frequency range and thus by an overall improved sound quality and, if appropriate, also volume and improved transient response for desired frequency ranges . The main solution of this task according to the invention is characterized in the case of a vibrating or resonance body of the type mentioned at the outset in that the notch structure is designed as a fine profiling which reduces the bending stiffness to the vibratable mass of the vibrating body.

Ausgehend von einem Schwing- oder Resonanzkörper mit im wesentlichen unstrukturierter Oberfläche ergibt eine solche, als Feinprofilierung gestaltete Kerbstruktur mit ihren im Vergleich zu den Querschnittsabmessungen der zugehörigen Schwingkörperabschnitte geringen offenen Querschnittsfläche und mit ihrem demgemäss erreichbaren hohen Kerbdichte (Kerbzahl bezogen auf die Einheit der Schwingkörperoberfläche oder auf die Einheit der Schwingkörperbreite quer zur Kerblängsrichtung bei linienförmigen Kerben) eine annähernd stetige Verteilung der Veränderung der Biegesteifheit. Die Massenbelegung (auf die Flächeneinheit der Schwingkörperoberfläche bezogene Masse) wird bei einer solchen Feinprofilierung vergleichsweise wenig beeinflusst, so dass insgesamt eine gezielte Verschiebung von im Ausgangszustand oberhalb des relevanten Frequenzbereiches liegenden Resonanzfrequenzen in die oberen und mittleren Abschnitte des relevanten Frequenzbereiches erzielbar ist. Wesentlich hierbei ist auch, dass durch die gleichmässige räumliche Verteilung der Beeinflussung des Eigenschwingverhaltens innerhalb des Schwingkörpers abrupte _Ungleichmässig- keiten innerhalb des Resonanzspektrums vermieden werden, die zu unerwünschten, verzerrungsartigen Ueberbetonungen eng begrenzter Frequenzbereiche führen können. Im allgemeinen kann aufgrund umfangreicher Versuche, insbesondere an Saiteninstrumenten, gesagt werden, dass mit einer Feinprofilierungs-Kerbstruktur der vorliegenden Art eine ausgeglichenere Klangqualität (voller, mehr oder weniger weich einsetzender, jedoch weittragender Ton) selbst bei einfachen, im Ausgangszustand hinsichtlich ihrer Tonqualität unbefriedigenden Musikinstrumenten erreichbar ist. Zu einem wesentlichen Teil dürfte dies auf die Verlagerung der abgestrahlten Schwingungsenergie aus störend oder nichtnutzbar hohen Frequenzbereichen in gewünschte Abschnitte des relevanten Frequenzbereiches zurückzuführen sein.Starting from a vibrating or resonating body with an essentially unstructured surface, such a notch structure, designed as a fine profile, results with its small open cross-sectional area in comparison to the cross-sectional dimensions of the associated vibrating body sections and with its correspondingly achievable high notch density (notch number based on the unit of the vibrating body surface or on the unit of the vibrating body width transversely to the longitudinal direction of the notch in the case of linear notches) an approximately continuous distribution of the Change in bending stiffness. The mass assignment (mass based on the surface area of the vibrating body surface) is influenced comparatively little with such a fine profiling, so that overall a targeted shift of resonance frequencies above the relevant frequency range in the initial state into the upper and middle sections of the relevant frequency range can be achieved. The essential factor is that by the uniform spatial distribution of the influence of the abrupt natural vibration behavior within the vibration body _U ngleichmässig- opportunities be avoided within the resonant spectrum, unwanted distortion like About stresses can lead narrowly defined frequency ranges. In general, based on extensive tests, particularly on stringed instruments, it can be said that with a fine-profiled notch structure of the present type, a more balanced sound quality (full, more or less soft, but far-reaching sound) is achieved, even with simple musical instruments which are unsatisfactory in their initial quality is achievable. To a large extent, this should be due to the shifting of the radiated vibrational energy from disturbing or unusable high frequency ranges into the desired sections of the relevant frequency range.

Zum Erfindungsgegenstand gehören ferner verschiedene Zusatzmassnahmen an Schwingkörpern der vorliegenden Art, die eine besondere Wirksamkeit in Verbindung mit einer Feinprofilierungs-Kerbstruktur entfalten, jedoch gegebenenfalls auch unabhängig davon mit Vorteil anwendbar sind. Hierzu gehört an erster Stelle eine Ausführung der Kerbstruktur in Form von Einschnitten, welche den Schwingkörper in Teilschwingelemente gliedern: Die so entstehenden-Teilschwingelemente-innerhalb des Gesamt-Schwingkörpers weisen infolge ihrer verkleinerten Maximalabmessungen im allgemeinen erhöhte Resonanzfrequenzen auf, die gegebenenfalls mit Hilfe einer unterlagerten Feinprofilierungs-Kerbstruktur in gewünschte Abschnitte des relevanten Frequenzbereiches verlagert werden können. Insbesondere hat es sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft erwiesen, die Einschnitte zur Gliederung des Schwingkörpers in Teilschwingelemente bei der Anwendung auf langgestreckte Versteifungselemente des Schwingkörpers in Form von wellenförmigen Oberflächenformen auszuführen. Insbesondere hat eine wellenförmige Gestaltung der Längskanten solcher Versteifungselemente markante Verbesserungen der Tonqualität erbracht, und zwar vor allem bei Saiteninstrumenten mit Hohl-Resonanzkörper. Eine solche, vergleichsweise sanft geschwungene Wellenform erlaubt es, die Forderung nach Vermeidung von abrupten Formübergängen mit grösseren Kontursprüngen und entsprechend abrupten Aenderungen der Biegesteifheit innerhalb des Schwingkörpers zu erfüllen.The subject matter of the invention also includes various additional measures on vibrating bodies of the present type, which have a particular effectiveness in connection with a fine profiling Unfold notch structure, but can also be used with advantage independently of it, if necessary. First and foremost, this includes a design of the notch structure in the form of incisions, which divide the vibrating body into partial vibrating elements: The resulting partial vibrating elements within the overall vibrating body generally have increased resonance frequencies due to their reduced maximum dimensions, which may be with the help of a subordinate fine profiling Notch structure can be shifted to desired sections of the relevant frequency range. In this context, it has proven to be particularly advantageous to make the incisions for dividing the vibrating body into partial vibrating elements when applied to elongated stiffening elements of the vibrating body in the form of wavy surface shapes. In particular, a wavy design of the longitudinal edges of such stiffening elements has brought about marked improvements in sound quality, especially in the case of stringed instruments with a hollow resonance body. Such a comparatively gently curved waveform makes it possible to meet the requirement for avoiding abrupt shape transitions with larger contour changes and corresponding abrupt changes in the bending stiffness within the vibrating body.

An zweiter Stelle der Zusatzmassnahmen steht eine Ausbildung der Kerbstruktur als die wirksame Flächenausdehnung einer äusseren Schallabstrahlungsfläche vergrössernde Feinprofilierung.In the second place of the additional measures is the formation of the notch structure as a fine profiling which increases the effective surface area of an outer sound radiation surface.

Das Kerbprofil braucht in diesem Fall nicht unbedingt mit einer wesentlichen Beeinflussung der Biegesteifheit des betroffenen Schwingkörperteiles verbunden zu sein, jedoch kann eine solche Beeinflussung gegebenenfalls gleichzeitig mit Vorteil verwirklicht sein. Während bei der blossen Beein- .flussung der Biegesteifheit grundsätzlich sehr geringe bis verschwindend geringe freie Profilquerschnittsflächen für die Kerbstruktur ausreichen , ist für die Funktion einer vergrösserten Schallabstrahlungsfläche eine gewisse Oeffnung des Kerbprofils erforderlich. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Profilausbildung mit in Richtung der Schallabstrahlung divergierenden Profilflanken. Im Gegensatz zu der bekannten Rasterung der Tubusinnenfläche eines Blasinstrumentes, wie sie eingangs erwähnt wurde, ergibt eine solche äussere, vergrösserte Schallabstrahlungsfläche eine intensivere und gleichmässigere Kopplung des Schwinggebildes mit der schallübertragenden Atmosphäre.In this case, the notch profile does not necessarily have to be associated with a substantial influence on the bending stiffness of the vibrating body part concerned, but such an influence can possibly be realized at the same time with advantage. While in principle influencing the bending stiffness, very small to vanishingly small free profile cross-sectional areas are sufficient for the notch structure, a certain opening of the notch profile is required for the function of an enlarged sound radiation area. A profile formation with profile flanks that diverge in the direction of the sound radiation is particularly advantageous. In contrast to the known rastering of the inner tube surface of a wind instrument, as mentioned at the beginning, such an enlarged, larger sound radiation surface results in a more intensive and uniform coupling of the vibrating structure with the sound-transmitting atmosphere.

Als weitere Zusatzmassnahme, die wiederum gemäss praktischen Versuchsergebnissen bevorzugt in Verbindung mit einer Feinprofilierungs-Kerbstruktur anzuwenden ist, bezieht sich auf Schwingkörper für Saiteninstrumente mit einem Haupt-Resonanzkörper, im allgemeinen einem entsprechenden Hohlkörper, mit dem ein sich im wesentlichen in Längsrichtung der Bespannung erstreckender Holzkörper verbunden ist. Diese Zusatzmassnahme besteht darin, im Bereich des Halskörpers mindestens einen vorzugsweise wenigstens annähernd angeschlossenen Hohlraum zu bilden. Eine solche Hohlraumbil-dung-ergibt vorwiegend eine Betonung der mittleren und tieferen Abschnitte des relevanten Frequenzbereiches sowie erfahrungsgemäss insbesondere eine grössere Weichheit des Tones und eine verbesserte-Asprache bei der Tonerzeugung. Dies dürfte auch auf die verminderte Dämpfung und Vergleichmässigung des Schwingungverhaltens innerhalb des gesamten Resonanzkörpers zurückzuführen sein. Die gleiche Massnahme der Hohlraumbildung kann übrigens mit Vorteil auch für andere Ansatzkörper und Versteifungskörper angewendet werden, die mit dem Resonanzkörper eines Streichinstrumentes verbunden sind, beispielsweise die innerhalb des Hohl-Resonanzkörpers angeordneten Eckversteifungen, aber auch für äussere, stabförmige Ansatzkörper.As a further additional measure, which, according to practical test results, should preferably be used in conjunction with a fine-profiled notch structure, relates to vibrating bodies for string instruments with a main resonance body, generally a corresponding hollow body, with which a wooden body extending essentially in the longitudinal direction of the covering connected is. This additional measure consists in the area of the neck body at least one preferably at least approximately connected cavity to build. Such cavity formation primarily results in an emphasis on the middle and lower sections of the relevant frequency range, and experience has shown in particular that the tone is softer and that the speech is improved. This may also be due to the reduced damping and uniformity of the vibration behavior within the entire resonance body. The same measure of cavity formation can also advantageously be used for other attachment bodies and stiffening bodies which are connected to the resonance body of a string instrument, for example the corner stiffeners arranged inside the hollow resonance body, but also for outer, rod-shaped attachment bodies.

Hervorzuheben ist, dass die erfindungsgemässen Klangverbesserungsmassnahmen auch bei der Anwendung für Bögen zum Spielen von Streichinstrumenten bemerkenswerte Wirkungen, insbesondere hinsichtlich leichterer Ansprache und Weichheit des Tones, hervorbringen. Dies gilt vor allem für die Anbringung von flächenhaften Feinprofilierungs-Kerbstrukturen, die besonders an aus Kunststoff bestehenden Bögen mit geringem-Aufwand herstellbar sind und dort überraschende Effekte haben.It should be emphasized that the sound improvement measures according to the invention also produce remarkable effects when used for bows for playing string instruments, in particular with regard to easier response and softness of the tone. This applies above all to the attachment of planar fine-profiled notch structures, which can be produced with little effort, in particular on arches made of plastic, and which have surprising effects there.

Kerbstrukturen und Wellenkonturen, insbesondere im Bereich von vorspringenden Körperkanten, sind unter Berücksichtigung der speziellen Verhältnisse mit deutlichen Klangverbesserungseffekten auch bei Lautsprechern der verschiedenen bekannten Bauarten anwendbar. Hierfür kommen zunächst die resonanzbestimmenden Gehäuseelemente und äussere, schallabstrahlende Bauteile in Betracht, aber auch Schwingmembranen und Koppelelemente. Membranen können z.B. mit noppenartigen Elementen besetzt oder mit feinen Lochstrukturen versehen werden, weil hier Einschnitte zur Kerbenbildung im allgemeinen nicht in Betracht kommen.Notch structures and wave contours, in particular in the area of projecting body edges, can also be used with loudspeakers of the various known types, taking into account the special conditions with significant sound improvement effects. The resonance determinants come first housing elements and external, sound-emitting components, but also vibration membranes and coupling elements. Membranes can, for example, be covered with nub-like elements or be provided with fine hole structures, because notches for notching are generally not an option here.

Die Erfindung wird weiter anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Hierin zeigt:

Fig. l eine Innenansicht der Resonanzdecke eines üblichen Streichinstrumentes, beispielweise einer Violine, mit verschiedenen Versteifungselementen und erfindungsgemässen Unterteilungseinschnitten,
Fig. 2 bis
Fig. 2e das Seitenprofil verschiedener Versteifungselemente gemäss Fig. 1,
Fig. 3 das Seitenprofil des Bassbalkens gemäss Fig. 1,
Fig. 4 die Innenansicht des Resonanzbodens eines Zupfinstrumentes mit mehreren Versteifungselementen,
Fig. 5 einen Teilquerschnitt des Resonanzkörpers nach Fig. 4 mit dem Seitenprofil eines Versteifungselementes in grösserem Massstab,
Fig. 6 eine schematische Draufsicht des Resonanzkörpers eines Flügels mit einer erfindungsgemässen Einschnittanordnung,
Fig. 6a in grösserem Massstab den Querschnitt eines Versteifungselementes am Resonanzkörper des Flügels nach Fig. 6, und zwar mit erfindungsgemässen Einschnitten,
Fig. 7 in grösserem Massstab einen Teilquerschnitt eines flächenhaften Resonanzelementes mit erfindungsgemässen Einschnitten,
Fig.' 8 eine Seitenansicht eines Stimmstockes mit zwei verschiedenen Formen von erfindungsgemässen Einschnitten,
Fig. 9 einen Steg eines Streichinstrumentes mit erfindungs-' gemässen Randeinschnitten,
Fig. 10 und
Fig. 11 je eine wellenförmige Längskantenprofilierung eines Versteifungselementes bzw. Steges für ein Saiten-Streichinstrument bzw. -Zupfinstrument
Fig. 12 einen Klavier-Rahmen mit Feinprofilierungs-Kerbstrukturen und wellenförmigen Längskantenprofilierungen an verschiedenen Schwingkörperelementen,
.Fig. 13 und
Fig. 14 eine höckerartige bzw. lochartige Feinprofilierungs-Kerbstruktur für eine Schwingkörperoberfläche in schematischer Darstellung,
Fig. 15 und
Fig. 16 eine linienrasterförmige bzw. punktrasterförmige Verteilung von Feinprofilierungselementen nach Fig. 13 oder 14,
Fig. 17 den Halskörper eines Saiteninstrumentes mit an verschiedenen Oberflächenabschnitten eingearbeiteter Feinprofilierungs-Kerbstruktur,
Fig. 18 den Saitenhalter eines Streichinstrumentes mit Feinprofilierungs-Kerbstruktur,
Fig. 19 einen Bogen für ein Streichinstrument, ebenfalls mit Feinprofilierungs-Kerbstruktur,
Fig. 20 einen Tubusabschnitt eines Blasinstrumentes mit Feinprofilierungs-Kerbstruktur,
Fig. 21 ein Mundstück für ein Blechblasinstrument mit Feinprofilieruns-Kerbstruktur,
Fig. 22 einen mit Hohlraum versehenen Saiteninstrument-Halskörper im Längsschnitt. und
Fig. 23 bis
Fig. 26 verschiedene Querschnittsformen eines Halskörpers nach Fig. 22.

The invention is further explained on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the drawings. Herein shows:

1 shows an interior view of the soundboard of a conventional string instrument, for example a violin, with various stiffening elements and subdivision cuts according to the invention,
Fig. 2 to
2e the side profile of different stiffening elements according to FIG. 1,
3 shows the side profile of the bass bar according to FIG. 1,
4 the interior view of the soundboard of a plucked instrument with several stiffening elements,
5 shows a partial cross section of the resonance body according to FIG. 4 with the side profile of a stiffening element on a larger scale,
6 shows a schematic top view of the sound box of a wing with an incision arrangement according to the invention,
6a on a larger scale the cross section of a stiffening element on the resonance body of the wing according to FIG. 6, namely with incisions according to the invention,
7 on a larger scale, a partial cross section of a planar resonance element with cuts according to the invention,
Fig. ' 8 shows a side view of a reed block with two different shapes of incisions according to the invention,
9 shows a bridge of a bowed instrument with edge incisions according to the invention,
Fig. 10 and
11 each have a wave-shaped longitudinal edge profile of a stiffening element or web for a stringed string instrument or plucking instrument
12 shows a piano frame with fine profiling notch structures and wavy longitudinal edge profiling on various vibrating body elements,
.Fig. 13 and
14 shows a bump-like or hole-like fine profiling notch structure for a vibrating body surface in a schematic representation,
15 and
16 shows a line-grid-shaped or dot-grid-shaped distribution of fine profiling elements according to FIG. 13 or 14,
17 shows the neck body of a stringed instrument with a fine-profiled notch structure incorporated in various surface sections,
18 the tailpiece of a bowed instrument with fine profiling notch structure,
19 a bow for a string instrument, also with a fine-profiled notch structure,
20 shows a tube section of a wind instrument with a fine-profiled notch structure,
21 shows a mouthpiece for a brass instrument with a fine-profiled notch structure,
22 shows a neck instrument body with a cavity in longitudinal section. and
23 to
26 shows various cross-sectional shapes of a neck body according to FIG. 22.

Die in Fig. 1 dargestellte Resonanzdecke trägt neben einem Bassbalken Vl ein aus drei schmalen, zueinander parallel angeordneten Rippen bestehendes Versteifungselement V2 mit einer Einsenkung als Ansatzstelle für den Stimmstock sowie vier kleiner Einzel-Versteifungsrippen, die im Winkel zu den vorgenannten Versteifungselementen angeordnet und in Figurgen 2b bis 2e innerhalb von Fig. 1 mit ihren Seitenprofilen angedeutet sind. Das Seitenprofil des Versteifungselementes V2 ist in Fig. 2a, dasjenige des Bassbalkens in Fig. 3 gesondert dargestellt. Die zusätzlichen Versteifungselemente zeichnen sich durch vergleichsweise geringe Masse und entsprechende Dämpfung in bezug auf die damit erzielte Erhöhung der Biegesteifigkeit und damit der Schwingfähigkeit des gesamten Resonanzkörpers bei höheren Frequenzen aus. Die hierfür massgebenden Eigenschaften, insbesondere eine vergleichsweise geringe Querschnittsbemessung.The resonance ceiling shown in Fig. 1 carries, in addition to a bass bar Vl, a stiffening element V2 consisting of three narrow, mutually parallel ribs with a depression as an attachment point for the reed block and four small individual stiffening ribs, which are arranged at an angle to the aforementioned stiffening elements and in figures 2b to 2e are indicated with their side profiles within FIG. 1. The side profile of the stiffening element V2 is shown separately in FIG. 2a, that of the bass bar in FIG. 3. The additional stiffening elements are characterized by a comparatively low mass and corresponding damping with respect to the increase in bending stiffness achieved and thus the ability of the entire resonance body to vibrate at higher frequencies. The decisive properties for this, in particular a comparatively small cross-sectional dimensioning.

Gemäss vorliegender Erfindung sind die Versteifungselemente durch quer zu ihrer Längsrichtung angeordnete und sich nur über einen Teil des Querschnittes der Versteifungselemente erstreckende Einschnitte in eine grössere Anzahl von Teilschwingkörpern gegliedert. Im mittleren Bereich des Bassbalkens Vl sind in Längsrichtung dieses Versteifungselementes gleichmässig verteilt angeordnete Einschnitte ES1 angebracht, die mit einer vergleichsweise grossen Tiefe vom Profilscheitel ausgehend in Richtung zum Profilfuss des Versteifungselementes eingreifen. Die restliche Querschnittshöhe ist im Hinblick auf die statische und dynamische Funktion des Versteifungselementes ausreichend bemessen.According to the present invention, the stiffening elements are divided into a larger number of partial oscillating bodies by cuts arranged transversely to their longitudinal direction and extending only over part of the cross section of the stiffening elements. In the middle region of the bass beam VI, incisions ES1 are arranged in the longitudinal direction of this stiffening element, which are distributed uniformly and which engage with a comparatively large depth starting from the profile vertex in the direction of the profile foot of the stiffening element. The remaining cross-sectional height is with regard to the static and dynamic function of the stiffening element is adequately dimensioned.

Im Endbereich des Bassbalkens sind demgegenüber Einschnitte ES2 angebracht, deren gegenseitiger Abstand und Eingriffs- .tiefe in den Profilquerschnitt zum Ende des Bassbalkens hin abnimmt. Dies trägt der geringeren Gesamt-Querschnittshöhe des Profils in diesem Bereich Rechnung. Ausserdem ist im Hinblick auf die statische Biege-Tragfunktion die Dicke der Einschnitte äusserst gering gehalten, so dass praktisch nur eine Durchtrennung der Zugfasern vorliegt, während in Druckrichtung wegen der Elastizität des Materials, im allgemeinen Holz, nach dem Einbringen der Einschnitte wieder formschlüssige Anlage zwischen den einzelnen Teilschwingkörpern gegeben ist. Damit bleibt eine gewisse Biegessteifheit und Schwingfähigkeit, auch in Richtung quer zur Profilhöhe, erhalten. Entsprechende Einschnitte ES2 können auch am anderen Ende des Bassbalkens vorgesehen werden (nicht dargestellt). Insbesondere kommt auch eine gleichmässige Erstreckung der Einschnittanordnung über die gesamte Länge des Bassbalkens in Betracht. Die Bemessung, Formgebung und Anordnung der Einschnitte bietet eine breite Variationsmöglichkeit für die Einstellung unterschiedlicher Klangbildeffekte.In contrast, incisions ES2 are made in the end region of the bass beam, the mutual distance and depth of engagement of which decreases in the profile cross section towards the end of the bass beam. This takes into account the lower overall cross-sectional height of the profile in this area. In addition, with regard to the static bending support function, the thickness of the incisions is kept extremely small, so that there is practically only a cut through of the tension fibers, while in the pressure direction due to the elasticity of the material, generally wood, after the incisions have been made, form-fitting contact between the individual partial vibrating bodies is given. This maintains a certain degree of bending stiffness and oscillation ability, even in the direction transverse to the profile height. Corresponding incisions ES2 can also be provided at the other end of the bass bar (not shown). In particular, a uniform extension of the incision arrangement over the entire length of the bass beam can also be considered. The dimensioning, shape and arrangement of the incisions offers a wide range of options for setting different sound effects.

Für das zusätzliche Versteifungselement V2 sind nach Fig. 2a Einschnitte ES2 im Profilscheitel angebracht. Die Eingriffstiefe der Einschnitte nimmt entsprechend der Gesamt-Querschnittshöhe nach beiden Enden des Elementes hin ab. Gleiches gilt für die Einschnittdicke. Eine derartige Ausführung mit gegliederten, zusätzlichen Versteifungselementen hat sich vor allem im oberen Teil des mittlern Hörbarkeits-Frequenzbereiches als überraschend wirksam in Richtung einer Verbesserung der Klangfülle erwiesen.For the additional stiffening element V2, incisions ES2 are made in the profile vertex according to FIG. 2a. The depth of engagement of the incisions increases according to the overall cross-section descend towards both ends of the element. The same applies to the incision thickness. Such a design with structured, additional stiffening elements has proven to be surprisingly effective, particularly in the upper part of the middle audibility frequency range, in the direction of improving the sonority.

Eine andere Kerbstruktur mit Aufgliederung des Schwingkörpers und mit einer Vergrösserung der wirksamen Schallabstrahlungsfläche ist bei der Resonanzdecke nach Fig. 1 im Kantenbereich angedeutet. Es hat sich überraschend, jedoch durch wiederholte praktische Versuche an verschiedenen Saiteninstrumenten und insbesondere Streichinstrumenten eindeutig gezeigt, dass auch mit solchen, im Hinblick auf die Flächenausdehnung des betroffenen Schwingkörpers, hier der Resonanzdecke, kleinen Einschnitten eine deutliche Wirkung in verbesserten Tonvolumen erreichbar ist.Another notch structure with structure of the vibrating body and with an enlargement of the effective sound radiation area is indicated in the edge region in the resonance ceiling according to FIG. 1. It has surprisingly been found, however, through repeated practical tests on various stringed instruments and in particular stringed instruments, that even with such small incisions, with regard to the surface area of the affected vibrating body, here the soundboard, a clear effect in improved tone volume can be achieved.

In den Kantenbereichen A und B dürfte teilweise auf das Zu--sammenwirken von Resonanzdecke und Zarge zurückzuführen sein. In diesen Bereichen stellt sich das aus der Zarge und den beiderseits mit dieser verbundenen Kantenabschnitten der Resonanzdecke bzw. des Resonanzboden bestehende Gebilde als Hochkant-Biegeträger nach Art eines I-Trägers dar. Bei einem solchen Gebilde entsprechen die erwähnten Kantenabschnitte den Flanschen des Trägers, die für die Biegesteifheit massgebend sind. Eine örtliche Verminderung der Biegesteifheit quer zur Ebene von Resonanzboden und Resonanzdecke bedeutet hier also insgesamt eine Zunahme der in den gewünschten Frequenzbereichen schwingfähigen Bestandteile des Resonanzkörpers. Gemäss Fig. 1 sind die Einschnitte ES4 in den Kantenbereichen A und B zu diesem Zweck mit vergleichsweise weit geöffneten Querschnitt nach Art von V-Kerben ausgebildet. Gegebenenfalls kann eine solche Einschnittanordnung auf dem gesamten Umfang von Resonanzdecke und Resonanzboden vorgesehen werden, insbesondere auch an den Kanten C und D der Schall-Löcher der Resonanzdecke. Letzteres ergibt eine deutlich grössere Weichheit des Tones.In the edge areas A and B it may be partly due to the interaction of the soundboard and frame. In these areas, the structure consisting of the frame and the edge sections of the soundboard or soundboard connected to it on both sides is an upright bending beam in the manner of an I-beam. In such a structure, the edge sections mentioned correspond to the flanges of the beam, which are decisive for the bending stiffness. A local reduction in bending stiffness across the plane of soundboard and soundboard here means an overall increase in the components of the resonance body that can vibrate in the desired frequency ranges. 1, the incisions ES4 in the edge regions A and B are designed for this purpose with a comparatively wide open cross section in the manner of V-notches. If necessary, such an incision arrangement can be provided on the entire circumference of the soundboard and soundboard, in particular also on the edges C and D of the sound holes of the soundboard. The latter results in a significantly greater softness of the tone.

Bei der Resonanzdecke nach Fig. 1 als flächenhaftem Schwingkörper ist ferner eine Aufgliederung durch sich flächenhaft erstreckende Feinprofilierung dargestellt, und zwar mittels Einschnitten mit linienförmiger Längserstreckung auf einer Flächenseite oder auch auf beiden zueinander entgegengesetzt orientierten Flächenseiten des Schwingkörpers. Solche Einschnitte ES7 sind in Fig. 7 an einem schematisch wiedergegebenen Teilquerschnitt eines flächenhaften Schwingkörpers dargestellt, und zwar für beiderseitige Einschnitte. Es handelt sich hier um Einschnitte mit geringer Schnittdicke, jedoch mit vergleichsweise grosser Eingriffstiefe. Praktische Versuche haben gezeigt, dass auch mit einer noch wesentlich geringeren Eingriffstiefe bedeutende klangliche Effekte erzielbar sind. Im Falle beidseitiger Einschnittanordnung ist eine versetzte Anordnung der Einschnitte an beiden Flächenseiten im Hinblick auf die Erhaltung ausreichender Biegefestigkeit und Biegesteifheit des Gesamtgebildes wesentlich. Hinsichtlich der Linienführung der Einschnitte kommen unterschiedliche Typen in Betracht, von denen eine Auswahl in Fig. 1 angedeutet ist. Dabei handelt es sich jeweils um mindestens - eine Schar von Einschnitten, die im allgemeinen über grössere Flächenbereiche des Schwingkörpers erstreckt ist.1 as a planar vibrating body, a division by finely extending fine profiling is also shown, namely by means of incisions with linear longitudinal extension on one face side or also on both face sides of the vibrating body oriented opposite to each other. Such cuts ES7 are shown in FIG. 7 on a schematically represented partial cross section of a planar vibrating body, specifically for cuts on both sides. These are incisions with a small cutting thickness, but with a comparatively large depth of engagement. Practical tests have shown that significant sonic effects can be achieved even with a much smaller depth of intervention. In the case of an incision arrangement on both sides, there is an offset arrangement of the incisions on both surfaces sides with regard to the maintenance of sufficient bending strength and rigidity of the overall structure. With regard to the lines of the incisions, different types come into consideration, a selection of which is indicated in FIG. 1. Each of these is at least one set of cuts which generally extends over larger surface areas of the vibrating body.

In einem ersten Bereich E sind nach Fig. 1 zueinander parallel verlaufende, kreisbogenförmige Einschnitte in einer grösseren Anzahl angebracht. Im Bereich F befindet sich eine Schar von zueinander spitzwinklig angeordneten Einschnitten, hier in einer gleichmässig verteilten Radialanordnung. Diese Schar von Radialschlitzen überlagert im Beispielsfall die kreisbogenförmigen Schlitze gemäss Bereich E. Wie nicht besonders dargestellt ist, können die bogenförmigen Einschnitte auch mit einer geschlossenen, hier also kreisförmigen Linienführung eingebracht werden. Auch eine sprialförmige Linienführung ist anwendbar und ergibt ähnliche Effekte wie eine Schar von konzentrischen Einschnittlinien. In der Herstellung mittels automatisch gesteuerten Werkzeuge bietet die Spiralform gewisse Vorteile.In a first region E, circular arc-shaped incisions are made in a larger number in accordance with FIG. 1. In area F there is a group of incisions arranged at an acute angle to one another, here in an evenly distributed radial arrangement. In the example, this group of radial slots overlaps the circular-arc-shaped slots according to area E. As is not particularly shown, the arc-shaped incisions can also be made with a closed, in this case circular, line. Spiral-shaped lines can also be used and produce similar effects to a set of concentric incision lines. The spiral shape offers certain advantages in the production by means of automatically controlled tools.

Weiterhin ist im Bereich G der Resonanzdecke nach Fig. 1 eine Schar von geradlinigen, im wesentlichen parallelen Einschnitten dargestellt, deren gegenseitiger Abstand bei den im Randbereich der Resonanzdecke liegenden Einschnitten vermindert ist. Die Variation der Einschnittabstände-stellt im übrigen ein leicht beherrschbares Mittel zur Einstellung gewünschter Schwingungsformen in ihrer Verteilung über die Schwingkörperfläche dar. Weiterhin befindet sich im Bereich H wiederum eine Schnittanordnung mit zwei rechtwinklig überlagerten Scharen von zueinander parallelen Einschnitten. Eine solche Schnittanordnung eignet sich insbesondere zur gleichmässigen Aufgliederung grösserer Flächenbereiche.Furthermore, in the region G of the soundboard according to FIG. 1, a group of straight, essentially parallel incisions is shown, the mutual distance of which is reduced in the incisions lying in the edge region of the soundboard. The Variation of the incision distances - moreover, represents an easily manageable means for setting desired forms of vibration in their distribution over the surface of the vibrating body. Furthermore, in area H there is again a cutting arrangement with two perpendicularly superimposed groups of incisions parallel to one another. Such a cutting arrangement is particularly suitable for the uniform division of larger surface areas.

In Fig. 4 und 5 ist die Anwendung von Scheiteleinschnitten an Biege-Versteifungselementen am Beispiel des Resonanzkörpers eines Zupfinstrumentes dargestellt, beispielsweise einer Laute. Nach Fig. 4 weist die Resonanzdecke eine Mehrzahl von quer zur Bespannung angeordneten Biegeträgern V3 auf. Im Beispiel sind in Trägerlängsrichtung gleichmässig verteilt angeordnete Einschnitte ES5 von vergleichsweise grosser Schnittdicke und vergleichsweise geringer Eingriffstiefe angedeutet. Damit lässt sich eine beachtliche Verbesserung des Klangbildes sogar an einfachen, fabrikmässig hergestellten -Instrumenten erreichen. Die vergleichsweise geringe Eingriffstiefe lässt die Biegetragfunktion im Hinblick auf die Flachbodenausführung des Resonanzkörpers ausreichend bestehen.4 and 5 show the use of apex incisions on bending stiffening elements using the example of the resonance body of a plucked instrument, for example a lute. 4, the soundboard has a plurality of bending beams V3 arranged transversely to the covering. In the example, incisions ES5 of a comparatively large section thickness and a comparatively small engagement depth, which are arranged uniformly distributed in the longitudinal direction of the carrier, are indicated. This means that the sound quality can be considerably improved even on simple, factory-made instruments. The comparatively small engagement depth allows the bending load function to exist sufficiently with regard to the flat-bottom design of the resonance body.

Fig. 6 zeigt die Anwendung einer Schwingkörperunterteilung durch Scharen von linienförmigen Einschnitten am Beispiel eines Flügel-Resonanzbodens. Im Bereich K befinden sich zueinander rechtwinklig angeordnete Linieneinschnitte nach Art des Bereiches H in Fig. 1, während der Bereich L in Fig. 6 die für grössere Flächenausdehnungen in der Herstellung bequemere, einfache Parallelanordnung zeigt. Hier kommt beispielsweise - wie strichliert angedeutet - die Anordnung von zwei sich kreuzenden Einschnittscharen auf beiden zueinander entgegengesetzten Flächenseiten eines Schwingkörpers in Betracht. Ausserdem sind in Fig. 6 Biege-Versteifungselemente V4 angedeutet, deren Querschnitt in Fig. 6a dargestellt ist. Hier sind Scheiteleinschnitte ES6 gebildet, die in Anbetracht der statischen Tragfunktion nur eine vergleichsweise geringe Eingriffstiefe haben. Gleichwohl ergibt sich wegen der Quererstreckung über die gesamte Breite der Biegeträger eine bemerkenswerte Klangverbesserung. Die bereits angezonene Fig. 7 zeigt Einschnittsformen, die auch in den Bereichen K und L bei der Gliederung eines Flügel-Resonanzbodens anwendbar sind.Fig. 6 shows the application of a vibrating body subdivision by flocks of linear incisions using the example of a wing soundboard. In area K there are line incisions arranged at right angles to each other according to Art of the area H in FIG. 1, while the area L in FIG. 6 shows the simple, simple parallel arrangement for larger surface areas in the production. Here, for example, as indicated by dashed lines, the arrangement of two intersecting coulters on both opposite sides of a vibrating body comes into consideration. In addition, bending stiffening elements V4 are indicated in FIG. 6, the cross section of which is shown in FIG. 6a. Here, apex incisions ES6 are formed which, in view of the static load-bearing function, have only a comparatively small engagement depth. Nevertheless, because of the transverse extension across the entire width of the bending beam, there is a remarkable improvement in sound. 7, which has already been zoned, shows incision shapes which can also be used in the areas K and L when structuring a wing soundboard.

Eine Anwendung für die Gliederung von stabförmigen Schwingkörpern ist am Beispiel eines Stimmstockes an sich üblicher Art, beispielsweise für Streichinstrumente, in Fig. 8 angedeutet. Eingehende praktische Untersuchungen haben gezeigt, dass auch ein solches Uebertragungselement im Hinblick auf seine Biegschwingfähigkeit durch Gliederung und Feinprofilierungs-Kerbstruktur einer erheblichen Wirkung auf das Klangbild fähig ist. Im oberen Bereich des Stimmstockes ist eine Mehrzahl von zueinander parallel verlaufenden und den Stabumfang geschlossen umgreifenden, wellenförmigen Einsenkungen Es8 und mit einer zusätzlichen Feinprofilierung vorgesehen, während im unteren Bereich eine den Stabumfang wendelförmig umgreifende, im Profil wellenförmige Einsenkung ebenfalls mit Feinprofilierung, wiedergegeben ist. Diese Ausführung eignet sich besonders für vergleichsweise schlanke Stäbe, weil die Knickfestigkeit weniger beeinflusst wird. Eine solche Strukturierung kommt auch für stabförmige Ansatzelemente, wie Stachel an Violoncelli, in Betracht.An application for the structuring of rod-shaped vibrating bodies is indicated in FIG. 8 using the example of a tuning stick of a conventional type, for example for string instruments. In-depth practical examinations have shown that such a transmission element is also capable of having a considerable effect on the sound image in terms of its flexural oscillation ability due to its structure and fine-profiled notch structure. In the upper area of the reed block there is a plurality of corrugated depressions Es8 running parallel to one another and encompassing the rod circumference in a closed manner and with additional fine profiling seen, while in the lower area a helically encircling encirclement of the rod circumference, also wavy in profile with a fine profile, is reproduced. This version is particularly suitable for comparatively slim bars because the buckling strength is less affected. Such structuring can also be used for rod-shaped attachment elements, such as spikes on cellos.

Endlich zeigt Fig. 9 die Anwendungsmöglichkeit von Einschnitten ES9 in Form von Randeinkerbungen für den Steg einer Violine, der ausserdem mit einer flächenhaften Einsenkung (ES) zur Verminderung der Schwingmasse und Dämpfung versehen ist. Es hat sich gezeigt, dass besonders durch die Kombination von Randeinkerbungen mit einer solchen Massenverminderung eine beachtliche Verbesserung in Richtung grösserer Ausgeglichenheit des Tones und grösseren Tonvolumens erreichbar ist. Gegebenenfalls kann eine Anordnung von Randeinkerbungen im Gegensatz zum dargestellten Beispiel gemäss Fig. 9 an beiden Seitenkanten des Steges, gegebenenfalls auch an anderen Umfangskantenabschnitten, vorgesehen werden.Finally, FIG. 9 shows the possibility of using incisions ES9 in the form of edge notches for the bridge of a violin, which is also provided with a planar depression (ES) to reduce the vibration mass and damping. It has been shown that, in particular, by combining edge notches with such a reduction in mass, a remarkable improvement in the direction of greater balance of tone and greater tone volume can be achieved. If necessary, in contrast to the example shown in FIG. 9, an arrangement of edge notches can be provided on both side edges of the web, possibly also on other peripheral edge sections.

Ferner ist in Fig. 9 an einer Seitenkante des Steges eine wellenförmige Profilierung ES10 angedeutet. Eine solche Wellenprofilierung wurde sowohl für sich als auch in kombinierter Anwendung mit einer Feinprofilierung erprobt, wobei letztere ebenfalls längs der Kantenbereiche und darüberhinaus auch auf der vorderen und hinteren Planfläche des Steges aufgebracht wurde. Es ergab sich, dass die wellenförmige Kantenprofilierung bereits für sich einen merklich verbessernden Einfluss auf die Tonqualität hat, in wesentlich stärkerem Masse allerdings bei kombinierter Anwendung der vorgenannten Feinprofilierungs-Kerbstrukturen.Furthermore, a wavy profiling ES10 is indicated on a side edge of the web in FIG. 9. Such a wave profiling was tested both individually and in combination with a fine profiling, the latter also being applied along the edge regions and, moreover, also on the front and rear flat surfaces of the web. It emerged that the wavy edges profiling already has a noticeably improving influence on the sound quality, but to a much greater extent when the aforementioned fine profiling notch structures are used in combination.

In Fig. 9 ist noch ein andersartiges Zusatzelement für Musikinstrumente, insbesondere für Saiten- und Streichinstrumente angedeutet, nämlich ein an sich bekannter Dämpfungskörper DA, der wie der ihn tragende Steg mit flächenhaften Kerbstrukturen FKS aus sich z.B. schneidenden Linearkerbenscharen versehen ist. Auch sich längs der vorspringenden Körperkanten erstreckende Kerbstrukturen KKS, entsprechend im wesentlichen den Einschnitten ES9, und eine wellenförmige Kanten-Konturierung KWS, ähnlich der wellenförmigen Profilierung ES10, sind für den Dämpfungskörper anwendbar. Ein mit wenigstens einem Teil, vorzugsweise aber mit der Gesamtheit solcher Strukturen versehener Dämpfungskörper hat bei praktischen Ausführungen eine wesentliche Verfeinerung und einen grösseren Klangreichtum innerhalb des angestrebten, gedämpften Klangbildes ergeben.In Fig. 9 another type of additional element for musical instruments, in particular for stringed and bowed instruments is indicated, namely a damping body DA known per se, which like the bridge carrying it with flat notch structures FKS consists of e.g. intersecting linear notch shares is provided. Notch structures KKS extending along the projecting body edges, corresponding essentially to the incisions ES9, and a wavy edge contouring KWS, similar to the wavy profile ES10, can also be used for the damping body. A damping body provided with at least a part, but preferably with the entirety of such structures, has resulted in a substantial refinement and a greater richness of sound within the desired, damped sound pattern in practical embodiments.

Fig. lO zeigt ein stegförmiges Versteifungselement für gewölbte oder gekrümmte Resonanzböden oder Resonanzecken von Hohlraum-Resonanzkörpern von Streichinstrumenten. Die freie Längskante des Versteifungselementes ist mit einer hier vergleichsweise langwelligen, stetig wechselnd gekrümmten Profilierung versehen. Solche wellenförmigen Längskantenprofile sind auch für die in Fig. 1 dargestellten Versteifungselemente, insbesondere für einen Bassbalken, geeignet. Die bereits einleitend erwähnte Gliederungswirkung ohne abrupte Steifheitsänderungen innerhalb des Schwingkörpers lassen sich damit auf einfache Weise verwirklichen.10 shows a web-shaped stiffening element for curved or curved soundboards or resonance corners of cavity resonance bodies of string instruments. The free longitudinal edge of the stiffening element is provided with a comparatively long-wave, constantly changing profile. Such wavy longitudinal edge profiles are also suitable for the stiffening elements shown in FIG. 1, in particular for a bass beam. The structuring effect already mentioned in the introduction without abrupt changes in stiffness within the vibrating body can thus be achieved in a simple manner.

Fig. 11 zeigt einen stetig mit grader Unterkante, wie sie für ebene Resonanzplatten beispielsweise in Saiten-Zupfinstrumenten und Klavieren oder dergleichen verwendet werden. Die freie Längskante des Steges ist entweder, wie im linken Abschnitt von Fig. 11 angedeutet, mit einer - hier vergleichsweise kurzwelligen Profilierung mit Anlage der Saiten S auf den Profilköpfen oder aber, wie im rechten Abschnitt von Fig. 11 gezeigt, geradlinig in Verbindung mit über die Steglänge verteilt angeordneten Aussparungen AS ausgebildet. Diese Aussparungen bilden Hohlräume innerhalb des Steg-Schwingkörpers und haben eine ähnliche Wirkung wie die Wellenprofilierung der Längskante. Der Vorteil der letztgenannten Ausführung besteht in der freizügigen Gestaltbarkeit der Aussparungen unabhängig von der allgemeinen vergleichsweise engen Saitenanordnung.Fig. 11 shows a steady with a straight lower edge, as used for flat resonance plates, for example in string plucked instruments and pianos or the like. The free longitudinal edge of the web is either, as indicated in the left section of FIG. 11, with a - here comparatively short-wave profiling with the strings S resting on the profile heads or, as shown in the right section of FIG. 11, a straight line in connection with Recesses AS distributed over the length of the web are formed. These recesses form cavities within the web vibrating body and have a similar effect to the wave profiling the long edge. The advantage of the last-mentioned embodiment is that the recesses can be freely designed, regardless of the generally comparatively narrow string arrangement.

Die in Fig. 12 gezeigte Bespannungs- und Resonanzanordnung für ein Klavier umfasst in üblicher Weise einen flächenhaften, massiven Metallrahmen RA, hinter dem eine Resonanzplatte RS in schwingungsübertragender Kopplung mit dem Rahmen angeordnet ist. Die in üblicher Weise über Kreuz geführte Saitenbespannung ist mit nicht näher bezeichneten Zapfen üblicher Art am,Rahmen befestigt und durch mehrere langgestreckte, bogenförmig ausgebildete Stege ST für die erwähnte Schwingungskopplung mit der Resonanzplatte verbunden.The stringing and resonance arrangement for a piano shown in FIG. 12 conventionally comprises a flat, solid metal frame RA, behind which a resonance plate RS is arranged in a vibration-transmitting coupling to the frame. The string covering, which is carried out in a conventional manner, is fastened to the frame with pins of a conventional type, which are not described in more detail, and is connected to the resonance plate by a plurality of elongated, arch-shaped webs ST for the aforementioned vibration coupling.

Auf der dem Rahmen zugewandten und sich mit Abstand von diesem erstreckenden Frontoberfläche der Resonanzplatte RS, die in Fig. 12 teilweise sichtbar ist, sind im Beispiel flächenhafte Feinprofilierungs-Kerbstrukturen FKS in Form sich schneidender Scharen von Linearkerben eingearbeitet. Hierfür kommen beispielsweise Einschnitte mit einem Profil nach Art der in Fig. 7 gezeigten in Betracht. Entsprechend kann auch die rückseitige Oberfläche mit solchen Kerbstrukturen versehen sein. Das Resonanzgebilde gewinnt dadurch die Schwingfunktionen eines Gebildes mit wesentlich grösseren Abmessungen. Die erzielten Verbesserungen hinsichtlich Tonfülle, Tragweite und Anspracheverbesserungen sind beträchtlich.In the example, planar fine-profile notch structures FKS in the form of intersecting sheets of linear notches are incorporated on the front surface of the resonance plate RS facing the frame and extending at a distance therefrom, which is partially visible in FIG. 12. For example, incisions with a profile of the type shown in FIG. 7 come into consideration. Correspondingly, the back surface can also be provided with such notch structures. The resonance structure thereby gains the oscillation functions of a structure with much larger dimensions. The improvements achieved in terms of tonality, scope and response improvements are considerable.

Weiterhin ist auch der Rahmen in der angedeuteten Weise mit flächenhaften Feinprofilierungs-Kerbstrukturen FKS sowie darüberhinaus mit sich längs der Rahmenkanten erstreckenden Feinprofilierungs-Kerbstrukturen KKS versehen. Letztere sind beispielhaft nur an der linken Aussenkante des Rahmens angedeutet.-Diese Feinprofilierung kann grundsätzlich über .sämtliche Rahmenkanten erstreckt werden, auch über die Kanten der Rahmenausnehmungen. Sodann ist an der rechten Rahmenkante in Fig. 12 eine wellenförmige Kantenprofilierung KWS angedeutet, die ebenfalls grundsätzlich an allen Rahmenkanten und auch in Ueberlagerung mit einer Kanten-Feinprofilierung vorgesehen werden kann. Weiterhin kommen für die Stege ST ebenfalls mit wellenförmiger Kantenprofilierung und/oder mit Ausnehmungen gemäss Fig. 11 sowie gegebenenfalls zusätzlich mit Feinprofilierungen im Oberflächen- und Kantenbereich versehene Elemente in Betracht. Insgesamt nehmen bei einer solchen Ausführung praktisch alle Konstruktionselemente des Schwingkörpers an der Resonanzbildung und an der Ausfüllung der Resonanzspektrums teil.Furthermore, in the manner indicated, the frame is also provided with planar fine-profiled notch structures FKS and, moreover, with fine-profiled notch structures KKS extending along the frame edges. The latter are indicated by way of example only on the left outer edge of the frame. This fine profiling can in principle be extended over all frame edges, also over the edges of the frame recesses. A wavy edge profile KWS is then indicated on the right frame edge in FIG. 12, which can also be provided in principle on all frame edges and also in superimposition with an edge fine profile. Furthermore, for the webs ST, elements with wavy edge profiling and / or with recesses according to FIG. 11 and, if appropriate, additionally with elements provided with fine profiling in the surface and edge region are also suitable. Overall, with such a design, practically all construction elements of the vibrating body take part in the resonance formation and in the filling of the resonance spectrum.

In Fig. 13 und 14 sind weitere Gestaltungsmöglichkeiten einer Feinprofilierungs-Kerbstruktur angedeutet. Fig. 13 zeigt eine flächenhaft erstreckte Anordnung von höcker- oder noppenförmigen Vorsprüngen als Feinprofilierungselemente FPV an einem flächenhaften Resonanzgebilde, beispielsweise einer Resonanzplatte RS. Diese Feinprofilierungselemente können grundsätzlich mit Hilfe an sich üblicher Bearbeitungsmethoden aus dem Vollen der Resonanzkörperoberfläche herausgearbeitet werden. Dabei können die Profilierungselemente vorteilhaft innerhalb einer flächenhaften Einsenkung ES des Resonanzkörpers von vergleichsweise geringer Tiefe untergebracht werden, so dass ihre Spitzen mit der ursprünglichen Oberfläche des Resonanzkörpers fluchten. Bei grossflächigen Profilierungen dieser Art empfiehlt sich jedoch das - gegebenenfalls mechanisiert und automatisiert auszuführende - Aufsetzen entsprechender Profilkörper auf eine Resonanzkörperoberfläche. Geeignete Klebeverfahren hierfür stehen in der einschlägigen Technologie zur Verfügung.13 and 14 further design options of a fine profiling notch structure are indicated. FIG. 13 shows a planar arrangement of protuberances or knob-like projections as fine profiling elements FPV on a planar resonance structure, for example a resonance plate RS. These fine profiling elements can in principle be worked out from the full surface of the resonance body with the aid of processing methods which are conventional per se will. The profiling elements can advantageously be accommodated within a planar depression ES of the resonance body of comparatively little depth, so that their tips are aligned with the original surface of the resonance body. In the case of large-area profilings of this type, however, it is advisable to place corresponding profile bodies on a resonance body surface, which may be carried out mechanically and automatically. Suitable adhesive processes for this are available in the relevant technology.

Demgegenüber sind in Fig. 14 ebenfalls allseitig umgrenzte bzw. punktförmige, jedoch als Höhlungen oder Einsenkungen ausgebildete Feinprofilierungselemente FPH l bis FPH 4 mit unterschiedlichen Profil- und Flankenformen im Querschnitt einer Resonanzplatte RS angedeutet. Divergierende Profilflankenformen entsprechend den Elementen FPH 1 und FPH 2, insbesondere konvex gekrümmte Profilflankenformen gemäss FPH 2, eignen sich besonders für eine Verbesserung der Schallabstrahlunsverhältnisse, während voluminösere Querschnittsformen gemäss FPH 3 und FPH 4 für eine gegebenenfalls angestrebte, stärkere Beeinflussung der Biegesteifheit oder sogar der Massenbelegung bevorzugt in Betracht kommen. Entsprechende Profilformen können übrigens auch für vorspingende Profilierungselemente FPV gemäss Fig. 13 angewendet werden. Auch für linienförmige Feinprofilierungselemente bzw. Einschnitte kommen in Hinblick auf die verschiedenen angestrebten Effekte solche unterschiedlichen Profilformen mit Vorteil zur Anwendung.In contrast, in FIG. 14 all-round delimited or punctiform, but designed as hollows or depressions, fine profiling elements FPH 1 to FPH 4 with different profile and flank shapes in cross section of a resonance plate RS are indicated. Diverging profile flank shapes corresponding to the elements FPH 1 and FPH 2, in particular convexly curved profile flank shapes according to FPH 2, are particularly suitable for improving the sound radiation conditions, while more voluminous cross-sectional shapes according to FPH 3 and FPH 4 are intended to influence the bending stiffness or even the mass occupancy if desired are preferred. Corresponding profile shapes can also be used for protruding profile elements FPV according to FIG. 13. Such different profile shapes also come with line-shaped fine profiling elements or incisions in view of the different effects sought Advantage to use.

Die punktförmigen Feinprofilierungselemente FPV und FPH lassen sich insbesondere auf ausgedehnten Oberflächenabschnitten von Resonanzkörpern in linienförmiger Anordnung nach Art einer Linearkerbenschar herstellen, wie dies in Fig. 15 angedeutet ist. Infolge der aneinandergereihten Einzelelemente ergibt sich eine Wirkung ähnlich derjenigen von mehreren sich schneidenden Kerbscharen, jedoch mit einer vergleichsweise stärkeren Vergrösserung der wirksamen Schallabstrahlungsfläche. Aehnliche Strukturen mit in verschiedenen Richtungen längs der Oberfläche gezielt stärkeren oder schwächeren Auswirkungen auf die Biegesteifheit lassen sich vorzugsweise mit punktrasterförmigen Anordnungen von Feinprofilierungselementen erzielen, wie dies in Fig. 16 dargestellt ist.The punctiform fine profiling elements FPV and FPH can be produced in particular on extended surface sections of resonance bodies in a linear arrangement in the manner of a linear notch family, as is indicated in FIG. 15. As a result of the individual elements strung together, there is an effect similar to that of a number of intersecting notch shares, but with a comparatively greater enlargement of the effective sound radiation area. Similar structures with specifically stronger or weaker effects on the bending stiffness in different directions along the surface can preferably be achieved with dot-matrix arrangements of fine profiling elements, as shown in FIG. 16.

Als weitere Anwendungsbeispiele für Feinprofilierungs-Kerbstrukturen sind in den Fig. 22 bis 21 verschiedene Musikinstrumente bzw. Hilfgeräte zur Klangerzeugung schematisch abschnittsweise wiedergegeben. Nach Fig. 17 sind beispielsweise aus Linearkerbscharen bestehende Feinprofilierungs-Kerbstrukturen FKS an der Oberfläche des Griffbrettes GR sowie des Halskörpers HK, am Halsansatz HA und am Kropf KR sowie an den Wirbeln WR einer Violine angedeutet. Entsprechendes gilt für die Darstellung in Fig. 18 bezüglich des Saitenhalters SH. Ueberraschende Effekte haben sich ferner auch durch die Anwendung auf Bögen für Streichinstrumente ergeben, wie ein solcher schematisch in Fig. 19 angedeutet ist. Die Feinprofilierungs-Kerbstrukturen FKS sind hier in Form von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Einschnitten an der Stange SG sowie in Form von sich kreuzenden Einschnitten am Frosch FR, aber auch im Bereich der vergleichsweise grossflächig ausgebildeten Spitze SP des Bogens eingearbeitet. Auch für die Klangabstrahlenden und Resonanzbestimmenden Elemente von Blasinstrumenten sind entsprechende Anwendungen erprobt worden. Fig. 20 zeigt schematisch den Endabschnitt eines Tubus mit Kanten- und Flächen-Kerbstrukturen KKS bzw. FKS. Besonders die Anordnung längs der Mündungskante hat sich als wirksam erwiesen. Auch für Mundstücke von Blechblasinstrumenten, wie ein solches schematisch in Fig. 21 angedeutet ist, kommen solche Kanten- und Flächen-Kerbstrukturen in Betracht, wobei sich verbesserte Anblaseigenschaften ergeben haben.22 to 21, various musical instruments or auxiliary devices for sound generation are shown schematically in sections as further application examples for fine profiling notch structures. According to FIG. 17, fine profiling notch structures FKS consisting of linear notches are indicated on the surface of the fingerboard GR and the neck body HK, on the neck attachment HA and on the bolster KR and on the vertebrae WR of a violin. The same applies to the illustration in FIG. 18 with regard to the tailpiece SH. Surprising effects have also resulted from the application to bows for string instruments, as such is indicated schematically in Fig. 19. The fine profiling notch structures FKS are incorporated here in the form of incisions extending in the circumferential direction on the rod SG and in the form of intersecting incisions on the frog FR, but also in the region of the comparatively large-area tip SP of the arch. Appropriate applications have also been tested for the sound-emitting and resonance-determining elements of wind instruments. 20 schematically shows the end section of a tube with edge and surface notch structures KKS or FKS. In particular, the arrangement along the mouth edge has proven to be effective. Such edge and surface notch structures also come into consideration for mouthpieces of brass instruments, as is schematically indicated in FIG. 21, and improved blowing properties have resulted.

In den Fig. 22 bis 26 sind Anwendungsbeispiele der zum Erfindungsgegenstand gehörenden Hohlraumbildung innerhalb von üblicherweise massiven Bestandteilen eines Streichinstrumentes dargestellt. Fig. 22 zeigt einen Hohl-Halskörper HHK mit einem rohrförmigen Längshohlraum Hl, der sich längs des Griffbrettes GR erstreckt, sowie quer dazu angeordnete, kürzere Hohlräume H2 und H3 in Form von Querbohrungen im Bereich des Halsansatzes HA bzw. des Kropfes KR. Das dem Halsansatz HA an der Innenseite des Resonanz-Hohlkörpers gegenüberliegende, an sich übliche Verstärkungselement VE ist ebenfalls mit mehreren Bohrungen zur Bildung von Hohlräumen H4 versehen.22 to 26 show application examples of the formation of voids belonging to the subject matter of the invention within usually massive components of a stringed instrument. FIG. 22 shows a hollow neck body HHK with a tubular longitudinal cavity H 1, which extends along the finger board GR, and shorter cavities H2 and H3 arranged transversely thereto in the form of transverse bores in the region of the neck attachment HA or the bolster KR. The reinforcement element VE, which is conventional and is located opposite the neck extension HA on the inside of the resonance hollow body, is also provided with a plurality of bores for forming cavities H4.

Fig. 23 zeigt im Querschnitt einen Hals-Längshohlraum Hl, der durch leistenförmige, sich in Halslängsrichtung erstreckende Versteifungselemente VS zusätzlich gegliedert ist. Eine stärkere Gliederung ergibt sich mit einer Querschnittsstruktur gemäss Fig. 24, die eine Mehrzahl von sich in Halslängsrichtung erstreckenden, rinnenförmigen Hohlräumen Hla umfasst. Besonders herstellungsgünstig ist die Ausführung eines Längskanals Hlb nach Fig. 25, da mit einem einfachen Bohrwerkzeug herstellbar. Ausserdem ergeben sich durch die kreisförmige Querschnittform intensive Hohlraumschwingungen. Auch hier ist eine Längsgliederung mittels eines leistenförmigen Verstärkungselementes VS zusätzlich vorgesehen. Fig. 26 zeigt im Querschnitt die bereits erwähnten Hohlräume H2 und H4 im Bereich des Halsansatzes und des inneren Verstärkungselementes VE.23 shows in cross section a longitudinal neck cavity H 1, which is additionally divided by strip-shaped stiffening elements VS extending in the longitudinal direction of the neck. 24, which comprises a plurality of channel-shaped cavities Hla which extend in the longitudinal direction of the neck. The execution of a longitudinal channel Hlb according to FIG. 25 is particularly favorable in terms of production, since it can be produced with a simple drilling tool. In addition, the circular cross-sectional shape results in intense cavity vibrations. Here too, a longitudinal structure by means of a strip-shaped reinforcing element VS is additionally provided. 26 shows in cross section the cavities H2 and H4 already mentioned in the region of the neck attachment and the inner reinforcing element VE.

Claims

1. vibrating body, in particular resonance body, for sound generating devices, such as musical instruments and loudspeakers, in which a notch structure is formed on at least one surface, characterized in that the notch structure is designed as a fine profile that reduces the bending stiffness to the vibratable mass of the vibrating body.

2. vibrating body, in particular resonance body, for sound generating devices, such as musical instruments and loudspeakers, in which a notch structure is formed on at least one surface, in particular according to claim 1, characterized in that the notch structure is formed by a plurality of incisions dividing the vibrating bodies into partial vibrating elements.

3. Vibrating body according to claim 2, characterized by at least one elongated stiffening element with a wavy surface shape, in particular longitudinal edge shape.

4. vibrating body, in particular resonance body, for sound generating devices, such as musical instruments and loudspeakers, in which a notch structure is formed on at least one surface, in particular according to one of claims 1 to 3, characterized in that the notch structure increases the fine surface area of the outer sound radiation surface as fine profiling is trained.

5. vibrating body according to one of the preceding claims, in particular planar vibrating body, characterized by at least one notch structure formed at least partially by linear incisions.

6. Vibrating body according to claim 5, characterized in that the notch structure has at least one family (E, G, L) of at least approximately parallel incisions (ES7).

7. vibrating body according to claim 5 or 6, characterized in that the notch structure has at least one family (F) of mutually at an acute angle incisions.

8. vibrating body according to one of claims 5 to 7, characterized in that the notch structure has at least one family (E) of arcuate, in particular of at least approximately arcuate incisions.

9. A vibrating body according to claim 8, characterized in that at least some of the incisions form self-contained curves.

10. Swinging body according to one of claims 5 to 9, characterized in that at least two cutting coulters intersecting on a flat side of the vibrating body are provided.

11. Vibrating body according to one of claims 5 to 10, characterized in that at least two intersecting coulters are provided on opposite surface sides of the vibrating body.

12. A vibrating body according to one or more of the preceding claims, in particular a planar vibrating body, characterized by at least one notch structure which is formed by at least one extensively extended, substantially coherent depression with a plurality of profile elevations included therein.

13. Vibrating body according to one of the preceding claims, in particular planar vibrating body, characterized by at least one notch structure which is formed at least in sections by a plurality of recesses arranged on at least one surface of the vibrating body, substantially all-sided limited, in particular point-shaped profile depressions.

14. Swinging body according to claim 12 or 13, characterized in that the profile increases or depressions are hump-shaped or funnel-shaped, in particular frustoconical or truncated pyramid-shaped.

15. Vibrating body according to one of claims 12 to 14, characterized in that the profile increases or decreases are arranged at least in sections distributed in a grid pattern.

16. Swinging body according to one of claims 12 to 14, characterized in that the profile increases or decreases are arranged at least in sections distributed in a line grid.

17. Vibrating body according to one or more of the preceding claims, characterized in that the notch structure is formed by at least one additional element attached to a surface of the vibrating body.

18. Vibrating body according to one of the preceding claims, characterized in that the areal density of the profile indentations or profile elevations is at least in sections more than 10 / cm ² , preferably more than 25 / cm ² .

19. Vibrating body according to claim 18, characterized in that the areal density of the profile indentations or profile elevations is at least in sections in a range between 50 / cm ² and 100 / cm ² .

20.- vibrating body according to one of the preceding claims, characterized in that the surface density and the profile depth of the fine profiling at least in sections according to a ratio of the free surface to the profile envelope surface (SF / HF) of at least 1.2 to 1, preferably of at least 1.5 to 1, is dimensioned.

21. A vibrating body according to one of the preceding claims, in particular a planar vibrating body, characterized in that the fine profiling has a multiplicity of profile depressions with profile flanks that diverge in the direction of the sound radiation.

22. Swinging body according to one of the preceding claims, in particular according to claim 20, characterized in that the profile flanks of the depressions are at least partially convex towards the clear cross section of the depression.

23. A vibrating body according to one of the preceding claims, in particular a planar vibrating body, characterized in that the fine profiling is arranged in the region of an outer sound radiation surface of the device.

24. Vibrating body according to claim 23, characterized in that the fine profiling is arranged in the area of a convexly curved or curved outer sound radiation surface, in particular within a bead-like edge region of a sound radiation surface.

25. Vibrating body according to one of the preceding claims, characterized in that the fine profiling is arranged on a string-carrying element, in particular a tailpiece or frame of a stringed instrument, in particular also a mechanized plucking instrument (piano etc.).

26. A vibrating body according to one of the preceding claims, for a stringed instrument with a web supporting the covering between two-sided fixtures transversely against a resonance body, in particular for a string instrument, characterized in that the fine profiling over at least a portion of the surface and / or over at least one edge portion of the jetty

27. Vibrating body according to one of the preceding claims, in the form of a resonance body with a rod-shaped attachment body, in particular a tuning stick arranged within the resonance body and / or a support rod (spike) attached to the outside of the resonance body, in particular for a stringed instrument, characterized in that the fine profiling is extended at least over a portion of the surface of the rod-shaped extension body.

28. Vibrating body according to one of the preceding claims, characterized by the design as a bow for excitation of vibration of a string instrument with a notch structure designed as a fine profile.

29. A vibrating body according to claim 28, characterized in that the fine profiling extends at least over a portion of the surface of a rod-shaped longitudinal member of the bow and is designed in particular as a groove profiling or line-grid-shaped point profiling which at least partially surrounds the arc circumference.

30. Vibrating body according to claim 28 or 29, characterized in that the fine profile is arranged in the region of the bow tip and / or in the region of the handle-side covering holder.

31. Vibrating body according to one of the preceding claims, characterized by the design as a resonance-determining and / or sound-emitting element of a wind instrument, in particular also a mechanized wind instrument (organ) with a notch structure designed as a fine profile.

32. Vibrating body according to claim 31, characterized in that the fine profile extends at least over a portion of the outer surface of a wind instrument tube.

33. Vibrating body according to claim 31 or 32, characterized in that the fine profile extends over at least a portion of the surface in the mouth region, in particular in the mouth edge region

34. vibrating body, in particular resonance body, for string instruments, in particular string bowed instruments, with a neck body connected to a main resonance body and extending at least approximately in the longitudinal direction of the covering, in particular with a notch structure according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one preferably at least approximately closed cavity is formed in the region of the neck body.

35. Damping body for musical instruments, in particular stringed and bowed instruments, in particular for fitting or clamping in the area of the string-supporting bridge of a stringed or bowed instrument, characterized by at least one flat and / or notch or wave structure formed on a projecting edge of the damping body (DA) (FKS, KKS, WKS).