EP0352310A1 - Einrichtung zur übertragung von saitenschwingungen auf die wände eines hohlkörpers. - Google Patents

Einrichtung zur übertragung von saitenschwingungen auf die wände eines hohlkörpers.

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EP0352310A1
EP0352310A1 EP89900794A EP89900794A EP0352310A1 EP 0352310 A1 EP0352310 A1 EP 0352310A1 EP 89900794 A EP89900794 A EP 89900794A EP 89900794 A EP89900794 A EP 89900794A EP 0352310 A1 EP0352310 A1 EP 0352310A1
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hollow body
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support
wall
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10D—STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS; WIND MUSICAL INSTRUMENTS; ACCORDIONS OR CONCERTINAS; PERCUSSION MUSICAL INSTRUMENTS; AEOLIAN HARPS; SINGING-FLAME MUSICAL INSTRUMENTS; MUSICAL INSTRUMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10D3/00—Details of, or accessories for, stringed musical instruments, e.g. slide-bars
    • G10D3/04—Bridges

Definitions

  • the invention relates to a device for transmitting string vibrations to the walls of a hollow body according to the preamble of claim 1.
  • the vibrations of the strings are radiated from those walls of the instrument body on which the bridge over which the strings are stretched stands.
  • This wall is usually called the ceiling.
  • the vibrations are passed on by a so-called voice to the hollow body wall opposite the ceiling, the floor, and also from these; emitted.
  • the top and bottom are kept at a distance by frame walls and closed to form a hollow body.
  • This arrangement of strings, bridge and radiating walls has the disadvantage that the tension force introduced by the bridge into the ceiling of the strings stretched over it loads the ceiling exactly at the point and in the direction in which it is best suited for the emission of tones Can execute vibrations.
  • the pretension limits the ability to move and thereby also the sound radiation.
  • the freedom of movement of the blanket is further restricted by a curvature of the blanket against the string tension. It necessarily stiffens the blanket in such a way that it is not pressed in by the string tension forces.
  • a further restriction of the freedom of movement of the ceiling arises from the fact that string instruments transmit vibrations to the entire surface of the ceiling and: ur string tension support
  • DISCOUNT necessary so-called bass bar.
  • the invention is therefore based on the object of providing an arrangement of walls and supports in accordance with the preamble of the main claim, in which the string tension forces introduced via the web only insignificantly load the sound-radiating walls in the direction of their oscillating movement, the necessary stiffening the movements of these Minimally impair walls and enable a large-volume instrument body.
  • REPLACEMENT LEAF Walls are unnecessary for the freedom of movement of the arch. Due to the statically more rigid derivation of the string tensioning forces, greater tensioning forces can be supported, the bridge can be made higher and thereby the transmission ratio of the string oscillating movements to the movements of the sound-emitting walls can be increased.
  • the arrangement of the holes 14 according to claim 2 in the middle of the hollow body side walls 6 and 9 results in the greatest possible distance from hole to hole, seen around the hollow body, with a simultaneous reduction in the bending stiffness of these walls.
  • the large spacing of the holes from one another prevents pressure equalization of the air pressure vibrations emerging from the holes around the instrument body down to long-wave, deep tones deeper than with comparable stringed instruments.
  • the design of the supports according to claim 3 improves the transmission of the string oscillating movement initiated at a point of contact of the web onto the contact surface on the entire surface of the large hollow body side walls without the wide supports restricting the freedom of movement of the side walls.
  • the notch in the contact area of the web improves the bendability of this wall along the line mentioned.
  • the support wall is bent along this line. The lower the wall rigidity at this point, the less the transmission of the string movements is prevented.
  • Fig. 1 is a perspective view with a section through a stringed instrument hollow body at the point at which the arrangement of the components for transmitting the string oscillating movements on the hollow body walls is visible.
  • FIG. 2 shows a side view of an instrument body according to the invention.
  • FIG. 3 shows a section through the instrument body at the level of the web.
  • FIG. 4 shows a view of the instrument body on the web contact area.
  • REPLACEMENT LEAF 1 shows a string 2 stretched over the bridge 1.
  • the bridge 1 stands with its feet 3 and 4 on the narrow hollow body wall 5.
  • triangular supports 7 and 8 run towards the surface of the wall 6 and touch them at the node 17.
  • Each wall 6 and 9 has a straight side 22 and a curved side 23. They are kept at a distance on the straight side 22 by the web stand wall 5 and on the curved side 23 by the frame 11. At the corner points 24, which are formed by the walls 5, 6, 9 and 11, there is the tailpiece 12 on one side and the neck 13 on the other side.
  • REPLACEMENT LEAF A swinging movement of the side 2, for example in the direction of the arrow 30, causes a movement of the web 1 in such a way that the foot 3 presses in the wall 5 and the foot 4 lifts the wall 5.
  • the supports 7 and 10 are thereby pressed down and bulge the walls 6 and 9 in the direction of arrows 31 and 32 outwards.
  • the support 8 is raised by the upward movement of the base 4 and the wall 5 at this point and pulls the wall 6 in the same direction as the movement of the support 7 in the direction of arrow 32 outwards.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the support 8 according to claim 3.
  • the support 8 is so wide that it extends to the corners 24, which from the walls 5,6,9 and 11th
  • REPLACEMENT LEAF be formed. Its height decreases between the line of contact 15 with the web rising wall 5 and the line of contact 21 with the wall 6, starting from the node 17 under the web 1 to the corners 24. As a result, the movement of the support 8 is not only communicated at a point 17 of the wall 6, but also along the line 15 at which the support 8 touches the wall 6. This is no longer just bulged out like a tent, but something like an umbrella. In this case, a point load is also distributed through the rods to the surface of the fabric. The larger bulge of the wall 9 captures more air and produces a larger tone of the stringed instrument.
  • FIG. 3 A further embodiment of the string vibration transmission device is shown in FIG. 3 according to claim 6.
  • the transmission of the string vibrations to the walls 6 and 9 is improved by reducing the moving masses.
  • the moving masses are reduced here by omitting the parts of the walls 5, 6 and 9 listed in Claim 6.
  • An improvement in the transmission of vibrations from the string 2 to the walls 6 and 9 consists in the wall 5, on which the bridge 1 stands, along the dashed lines 16 shown in FIG. 4, which starts from the base point 3 of the bridge 1, which is between the walls 6 and 9, and to the corners 24, which are formed by the walls 5, 6, 9 and 11, runs through a notch to make them more flexible.
  • the wall 5 is bent along these lines.
  • the notch reduces the section modulus of the wall 5 at this point.
  • the movements caused there by the web 1 are not already supported by a flexible wall 5, but are passed on.

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Description

Einrichtung zur Übertragung von Saitenschwingungen auf die Wände eines Hohlkörpers.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Sai¬ tenschwingungen auf die Wände eines Hohlkörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei heutigen Saiteninstrumenten werden die Schwingungen der Sai¬ ten von denjenigen Wänden des Instrumentenkörpers abgestrahlt, auf denen der Steg, über den die Saiten gespannt sind, steht. Diese Wand wird in der Regel mit Decke bezeichnet. Bei Streichinstrumenten werden die Schwingungen durch eine sogenannte Stimme weitergelei et auf die der Decke gegenüberliegende Hohl¬ körperwand, den Boden, und auch von diesen; abgestrahlt. Decke und Boden werden durch Zargenwände auf Abstand gehalten und zu einem Hohlkörper geschlossen. Diese Anordnung von Saiten, Steg und abstrahlenden Wänden hat den Nachteil, daß die vom Steg in die Decke eingeleitete Spannkraft der über ihn gespannten Saiten die Decke genau an der Stelle und in der Richtung belastet, an der sie am besten die zur Abstrahlung von Tönen notwendigen Schwingungen ausführen kann. Die Vorspannung schränkt die Bewe¬ gungsfähigkeit und dadurch auch die Tonabstrahlung ein.
Weiter eingeschränkt wird die Bewegungsfreiheit der Decke bei Streichinstrumenten durch eine Wölbung der Decke entgegen der Saitenspannkraft .Sie steift die Decke notwendiger Weise so aus, daß sie von den Saitenspannkräften nicht eingedrückt wird. Eine weitere Einschränkung der Deckenbewegungsfreiheit entsteht durch den bei Streichinstrumenten zur Übertragung der Schwingungen auf die ganze Deckenfläche und :ur Saitenspannkraftabstützung
SATZBIATT notwendigen sogenannten Baßbalken. Eine weitere Einschränkung der Bewegungs reiheit der Decke und vor allem Ihrer Größe und der Größe des Instrumentenkörper-Hohlraumes ensteht durch die bei Streichinstrumenten für die Bewegungsfreiheit des Bogens notwendi¬ gen Einbuchtungen neben dem Steg. Um eine ausreichende Bewegung der Decke zu ermöglichen müssen zwischen den Einbuchtungen und dem Steg die Schallöcher angebracht werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Wänden und Stützen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen, bei der die über den Steg eingeleiteten Saitenspann¬ kräfte die Ton abstrahlenden Wände nur unwesentlich in Richtung ihrer Schwingbewegung belasten, die notwendigen Versteifungen die Bewegungen dieser Wände minimal beeinträchtigen und einen großvo- lumigen Instrumenten-Körper ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Dabei werden die Spannkräfte der über den Steg gespannten Saiten senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Ton abstrahlenden Wände des Instrumentenkörpers, das heißt; in Richtung der Hauptebene dieser Wände, eingeleitet. Dadurch werden diese Wände nicht in Schwingbewegsuπgsrichtuπg vorgespannt und die Amplituden der Schwingungen nicht eingeschränkt. Diese Wände müssen nicht aus statischen Gründen gewölbt werden. Sie können eben ausgeführt werden und dann zur Abstrahlung von Tönen besser schwingen. Wei¬ ter ergibt sich eine Anordnung der Ton abstrahlenden Wände unterhalb der Saiten und des Steges, die eine Einbuchtung dieser
ERSATZBLATT Wände für die Bewegungsfreiheit des Bogens erübrigt. Durch die statisch steifere Ableitung der Saitenspannkräfte können größere Spannkräfte abgestützt werden, der Steg kann höher ausgeführt werden und dadurch das Übersetzungsverhältnis von den Saiten- Schwingbewegungen zu den Bewegungen der Ton abstrahlenden Wände vergrößert werden.
Die genannten erfindungsgemäßen Maßnahmen führen dazu, daß bei gleicher Anregungsenergie und Schwingungsenergie der Saiten, durch größere schwingende Wände mit größeren Schwingamplituden und von einem größeren Instrumentenhohlkörper die umgebende Luft besser in Schwingung versetzt wird, und dadurch ein größerer Ton erzeugt wird, als bei vergleichbaren Saiteninstrumenten.
Die Anordnung der Löcher 14 nach Anspruch 2 in der Mitte der Hohlkörperseitenfwände 6 und 9 ergibt einen möglichst großen Abstand von Loch zu Loch, um den Hohlkörper herum gesehen, bei gleichzeitig erwirkter Verminderung der Biegesteifigkeit dieser Wände. Der große Abstand der Löcher zueinander verhindert einen Druckausgleich der aus den Löchern austretenden Luftdruck¬ schwingungen um den Instrumentenkörper herum bis hin zu langwelli¬ gen, tiefen Tönen tiefer, als bei vergleichbaren Saiteninstru¬ menten.
Die Gestaltung oer Stützen nach Anspruch 3 verbessert die Übertragung der auf αen Aufstandspunkt des Steges punktförmig auf die Aufstandwand eingeleitete Saitenschwingbewegung auf die ge¬ samte Oberfläche der großen Hohlkörperseitenwände, ohne daß die breiten Stützen die Bewegungsfreiheit der Seitenwände einschränken.
ERSATZBLATT Der Aufbau der Wände nach Anspruch 4 verringert die bewegten Massen. Das Gleiche bewirkt der Aufbau der Wände nach Anspruch 5 und 6.
Die Kerbe in der Aufstandsfläche des Steges verbessert die Bie¬ gefähigkeit dieser Wand entlang der genannten Linie. Bei der Weiterleitung der Saitenschwingungen vom Steg auf die Aufstands¬ wand in die Stützen wird die Aufstandwand entlang dieser Linie abgeknickt. Je geringer die Wandsteifigkeit an dieser Stelle ist, desto weniger wird die Weiterleitung der Saitenbewegungen be¬ hindert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit einem Schnitt durch einen Saiteninstrumenten-Hohlkorper an der Stelle, an der die Anordnung der Bauteile zur Übertragung der Saitenschwingbewegungen auf die Hohlkörperwände sichtbar wird.
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen InstrumentenKörpers.
Fig. 3 einen Schnitt durch den Instrumenter- örper auf der Höhe des Steges.
Fig. 4 eine Ansicht des Instrumer-tenKörpers auf die Stegauf- standsflache.
ERSATZBLATT Fig. 1 zeigt eine über den Steg 1 gespannte Saite 2. Der Steg 1 steht mit seinen Füßen 3 und 4 auf der schmalen Hohlkörperwand 5. Auf der dem Steg abgewandten Seite der Wand 5 befindet sich zwischen den Fußpunkten 3 und 4 des Steges 1 , von der Stegauf- standswand 5 abstehend, die Hohlkörperseitenwand 6. Ausgehend von den Fußpunkten 3 und 4 des Steges 1 verlaufen Dreiecke bildende Stützen 7 und 8 auf die Fläche der Wand 6 zu und berühren sie im Knotenpunkt 17 . Seitlich außerhalb von den Fußpunkten 3 und 4 befindet sich auf der dem Steg abgewandten Seite der Stegauf- standswand 5 eine weitere Hohlkörperseitenwand 9. Auf deren Oberfläche hin führt, von dem Fußpunkt 3 des Steges 1 , der zwischen den Wänden 6 und 9 liegt, ausgehend, die Stütze 10 und berührt sie an der Stelle 18.
Jede Wand 6 und 9 besitzt eine gerade Seite 22 und eine gebogene Seite 23. Sie werden auf der geraden Seite 22 durch die Stegauf- standswand 5 auf Distanz gehalten und auf der gebogenen Seite 23 durch die Zarge 11 . An den Eckpunkten 24, die von den Wänden 5, 6,9 und 11 gebildet werden, befindet sich auf einer Seite der Saitenhalter 12 und auf der anderen Seite der Hals 13.
Die vom Hals 13, vom Saitenhalter 12 und vom Steg 1 in den Instrumentenhohlkörper eingeleiteten Kräfte belasten die Wand 5, und vor allem die zur Tonabstrahlung vorgesehenen Wände 6 und 9 nur von der Stirnseite her parallel zu ihren Oberflächen. Ihre Bewegungsfähigkeit als Membran wird durch sie nicht eingeschränkt .
ERSATZBLATT Eine Schwingbewegung der Seite 2 beispielsweise in der Richtung des Pfeiles 30 bewirkt eine Bewegung des Steges 1 in der Weise, daß der Fuß 3 die Wand 5 eindrückt und der Fuß 4 die Wand 5 an¬ hebt. Die Stützen 7 und 10 werden dadurch nach unten gedrückt und beulen die Wände 6 und 9 in Richtung der Pfeile 31 und 32 nach außen hin aus. Die Stütze 8 wird durch die Aufwärtsbewegung des Fußpunktes 4 und der Wand 5 an dieser Stelle angehoben und zieht die Wand 6 gleichsinnig zur Bewegung der Stütze 7 in der Richtung des Pfeiles 32 nach außen.
Die Ausweichbewegung des Steges 1 und der Wände 5, 6 und 7, sowie der Stützen 7, 8 und 10 sind durch die gestrichelte Linie 33 dargestellt. Sinngemäß bewegen sich die Bauteile 1, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 in entgegengesetzer Richtung, wenn die Saite 2 sich entge¬ gengesetzt zum Pfeil 30 bewegt.
Bei der Bewegung der Wände 6 in Richtung des Pfeiles 32 und der Wand 9 in Richtung des Pfeiles 31 wird das Volumen des Instru¬ mentenhohlkörpers vergrößert. Dadurch wird Luft von außen durch die Löcher 14 in den Hohlkörper eingesaugt, bzw. bei entgegenge¬ setzter Bewegungsrichtung ausgeblasen. Da die Wände 6 und 9 großflächig sind und in ihrer Bewegungsrichtung nicht durch Vor¬ spannungen und Ausbeulungen eingeschränkt sind, geschieht dies wirkungsvoll, ebenso wie die Übertragung der Bewegungen der Wände 6 und 9 an deren Außenseite direkt an die ümgebungsluft.
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Stütze 8 entsprechend dem Anspruch 3. Dabei ist die Stütze 8 so breit ausgeführt, daß sie bis sich zu den Ecken 24 erstreckt, die von den Wänden 5,6,9 und 11
ERSATZBLATT gebildet werden. Ihre Höhe nimmt zwischen der Berührungslinie 15 mit der Stegaufstandswand 5 und der Berührungslinie 21 mit der Wand 6, ausgehend von dem Knoten 17 unter dem Steg 1 zu den Ecken 24 hin ab. Dadurch wird die Bewegung der Stütze 8 nicht nur in einem Punkte 17 der Wand 6 mitgeteilt, sondern eintlang der Linie 15, an der die Stütze 8 die Wand 6 berührt. Diese wird nicht mehr nur zeltförmig ausgebeult, sondern etwa so wie ein Regenschirm. Bei dem wird auch eine Punktlast durch die Stangen auf die Stoff¬ oberfläche verteilt. Die größere Ausbeulung der Wand 9 erfaßt mehr Luft und erzeugt einen größeren Ton des Saiteninstrumentes.
Eine weitere Ausgestaltung der Saitenschwingungsübertragungsein- richtung zeigt Fig. 3 entsprechend dem Anspruch 6. Hier wird die Übertragung der Saitenschwingungen auf die Wände 6 und 9 verbes¬ sert durch Verringerung der bewegten Massen. Die bewegten Massen werden hier durch Weglassen der im Anspuch 6 aufgeführten Teile der Wände 5, 6 und 9 verringert.
Eine Verbesserung der Schwingungsübertragung von der Saite 2 auf die Wände 6 und 9 besteht darin, die Wand 5, auf der der Steg 1 steht, entlang der in Figur 4 gezeigten gestrichelten Linien 16, die von dem Fußpunkt 3 des Steges 1 ausgeht, der zwischen den Wänden 6 und 9 liegt, und zu den Ecken 24, die von den Wänden 5, 6,9 und 11 gebildet werden, verläuft durch eine Einkerbung biege¬ weicher zu machen. Bei der Übertragung der Saitenschwingungen wird die Wand 5 entlang dieser Linien verbogen. Die Kerbe ver¬ ringert das Widerstandsmoment der Wand 5 an dieser Stelle. Die vom Steg 1 dort verursachten Bewegungen werden nicht schon durch eine b iege-b-tei fe Wand 5 abgestützt, sondern weitergeleitet.
ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Übertragung der Schwingungsbewegungen von Saiten, die über einen auf einer Hohlkörperwand an zwei Stellen aufsitzenden Steg gespannt sind, auf die Wände des Hohlkörpers eines Musikinstrumentes, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die von den Saiten (2) in den Steg (1) und auf eine Stegaufstandswand (5) eingeleitete Spannkraft unterhalb der Stegaufstandswand (5) über Stützen (7,8,10), die von den Stegfußpunkten (3,4) ausgehen und auf die Oberflächen einer zwischen den Stegfußpunkten (3,4) von der Stegaufstandswand (5) ausgehenden Hohlkörperseϊtenwand (6) und zu einer weiteren, ebenfalls von der Stegaufstandswand (5) außerhalb der Stegfu߬ punkte (3,4) ausgehenden, Hohlkörperseitenwand (9) führen, abgestützt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Hohlkörperwände (5, 6, 9) im mittleren Flächenbereich mit einem Schalloch (14) versehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der zwischen der Stegaufstandswand (5) und den Hohlkörperseitenwänden (6, 9) verlaufenden Stützen (8, 10) so breit sind, daß sie sich bis in die Ecken erstrecken, die von den anliegenden Hohlkörperwänden (5, 6, 9, 11) gebildet werden, und welche zu diesen Ecken hin eine abnenmende Höhe haben.
ERSATZBLATT
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperseitenwand (6) sich zwischen der Zarge (11) und dem Stützenauflagerpunkt (17) beziehungsweise der Stützen- anlagelinie (15) erstreckt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperseitenwand (9) sich zwischen der Zarge (11) und dem Knoten (18) beziehungsweise der Stützenanlagelinie (19) erstreckt, und die StegaufStandsfläche (5) zwischen den Stegfußpunkten (3, 4) beziehungsweise den Stützenauflager- linien (20,21) verläuft.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hohlkorperseitenwand (6) zwischen der Zarge (11) und dem Stützenauflagerpunkt (17) beziehungsweise der Stützenauflagerli- nie (15) verläuft, und die Hohlkorperseitenwand (9) sich zwischen der Zarge (11) und der Stützenauflagerstelle (18) beziehungsweise der Stützenanlagelinie (19) erstreckt, und die Stegaufstands- fläche (5) zwischen den Stegfußpunkten (3,4) beziehungsweise den Stützenauflagerlinien (20,21) verläuft.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Stegaufstandswand (5) mit Kerben (16) versehen ist, die von einem Stegfußpunkt zu den Ecken (24), die von den Hohlkörperwänden (5, 6, 9, 11) gebildet werden, verlaufe .
ERSATZBLATT
EP89900794A 1988-01-27 1988-12-29 Einrichtung zur übertragung von saitenschwingungen auf die wände eines hohlkörpers Expired - Lifetime EP0352310B1 (de)

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