RU2367032C1

RU2367032C1 - Method for retaining tune of stringed musical instrument

Info

Publication number: RU2367032C1
Application number: RU2008113024/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Хромов (RU); Александр Евгеньевич Хромов
Original assignee: Александр Евгеньевич Хромов
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: physics; acoustic.

SUBSTANCE: invention relates to a method for retaining the tune of a stringed musical instrument. The stringed musical instrument has a tremolo mechanism, back yoke, front yoke, tuning pins with possibility of adjusting the centre height of a tuning pin, on which a string is wound. The section of the string, between the point at which the string touches the back yoke and where it touches the axis of the tuning pin, on which the string is wound, is straight. The string touches the front yoke through adjustment of the centre height of the tuning pin, on which the string is wound. The string is pressed to the front yoke using a stretched elastic element, which is situated next to the front yoke between the front yoke and the axis of the tuning pin.

EFFECT: longer retention of tune of a stringed musical instrument.

7 dwg

Description

Изобретение относиться к струнным музыкальным инструментам, имеющим механизм тремоло, например электрогитаре, и позволяет осуществить более продолжительную фиксацию строя, препятствует расстройке музыкального инструмента во время игры на нем и при пользовании механизмом тремоло.The invention relates to stringed musical instruments having a tremolo mechanism, such as an electric guitar, and allows for a longer fixation of the system, prevents the detuning of a musical instrument while playing it and when using the tremolo mechanism.

Известен способ сохранения строя струнного музыкального инструмента за счет применения опоры струны (переднего порожка) где струны опираются на ролик, крепящийся на оси, патент США №2191776 27.02.1940 года, что позволяет уменьшить силу трения струны о порожек.A known method of maintaining the string musical instrument through the use of the support of the string (front nut) where the strings are based on a roller mounted on an axis, US patent No. 2191776 02/27/1940, which allows to reduce the friction force of the string against the thresholds.

Известен способ сохранения строя струнного музыкального инструмента за счет применения опоры струны (переднего порожка) где струна опирается на ролик, патент США №4709 61.01.12.1987, кл. США 84/314N, что позволяет уменьшить силу трения струны о порожек при применении механизма тремоло.There is a method of maintaining the operation of a stringed musical instrument through the use of a string support (front nut) where the string is based on a roller, US patent No. 4709.01.01.12.1987, class. USA 84 / 314N, which allows to reduce the friction force of the string against the nut when using the tremolo mechanism.

Известен способ сохранения строя струнного музыкального инструмента за счет применения опоры струны (переднего порожка) где струны опираются на секторообразную опору, способную совершать угловое перемещение в пределах рабочего зазора, патент США 4915006. 10.04.1990 г., кл. США 84/314 N, что позволяет уменьшить силу трения струны о порожек и избежать сильной пластической деформации в месте касания струны порожка.There is a method of maintaining the operation of a stringed musical instrument through the use of a string support (front nut) where the strings are supported by a sector-shaped support capable of angular movement within the working clearance, US patent 4915006. 04/10/1990, cl. USA 84/314 N, which allows to reduce the friction force of the string against the nut and to avoid strong plastic deformation at the point of contact of the string nut.

Все вышеперечисленные способы сохранения строя музыкального инструмента применяются на гитарах, комплектующихся устройствами для натяжения струн (колками), у которых ось, на которую наматывается струна, не имеет возможности перемещаться в осевом направлении относительно колка, а совершает только вращательное движение. Применение вышеперечисленных конструкций для сохранения строя музыкального инструмента влечет за собой изгиб и пластическую деформацию струны в месте соприкосновения струны и порожка.All of the above methods of preserving the musical instrument’s order are used on guitars equipped with string tensioning devices (pegs), in which the axis on which the string is wound does not have the ability to move in the axial direction relative to the stake, but only rotates. The use of the above structures to preserve the structure of a musical instrument entails bending and plastic deformation of the string at the point of contact between the string and the nut.

На фиг.1 изображен струнный музыкальный инструмент электрогитара, конструкция которой позволяет осуществить предлагаемый способ сохранения строя музыкального инструмента при игре с применением механизма тремоло.Figure 1 shows a string musical instrument electric guitar, the design of which allows the proposed method to preserve the structure of a musical instrument when playing using the tremolo mechanism.

На фиг.2 - разрез А-А. На фиг.3 - разрез А-А в момент игры на гитаре. На фиг.4 - вид по стрелке В. На фиг.5 - разрез Б-Б. На фиг.6 - разрез Г-Г. На фиг.7 - конструкция колка, применяемая для осуществления предлагаемого способа сохранения строя. Гитара, фиг.1, оборудована механизмом тремоло 2. Струны 3 опираются на опору 4 (передний порожек) и настраиваются колками 9. Рычагом 7 можно менять усилие натяжения струн и создавать эффект "тремоло".Figure 2 is a section aa. Figure 3 - section aa at the time of playing the guitar. Figure 4 is a view along arrow B. Figure 5 is a section bB. Figure 6 - section GG. In Fig.7 - the construction of the peg, used to implement the proposed method of maintaining the order. The guitar, figure 1, is equipped with a tremolo mechanism 2. The strings 3 are based on a support 4 (front nut) and are tuned by pegs 9. Using the lever 7, you can change the tension force of the strings and create the effect of “tremolo”.

Пружины 11 компенсируют усилие натяжения струн. Механизм тремоло опирается в опору 60 и имеет точку вращения 10.Springs 11 compensate for the string tension. The tremolo mechanism is supported in a support 60 and has a pivot point 10.

Предлагаемый способ сохранения строя музыкального инструмента, оборудованного механизмом тремоло, осуществляется за счет прямолинейного расположения участка струны 3, находящегося между точкой соприкосновения струны 3 с задней опорой (задним порожком) 8 на фиг.2 и точкой 61. Точка 61 на фиг.4 - место соприкосновения струны с осью колка. Соприкосновение с передним порожком осуществляется при помощи регулировки высоты оси 9 колка, а прижим струны к переднему порожку для извлечения качественного звука осуществляет предварительно растянутый упругий элемент 17 (в данном случае пружина 17 на фиг.3, фиг.5, фиг.6.), расположенный рядом с передним порожком между передним порожком струны и осью колка. Одна пружина 17 прижимает к переднему порожку две струны при помощи скобы 19, фиг.2, 3, 4, 5, 6. Скоба 19 имеет резиновую прокладку 20 для предотвращения скольжения пружины 17 относительно струны 3. Прямолинейность участка струны, 7 находящегося между задним порожком и осью колка, обеспечивается конструкцией колка фиг.7, позволяющей регулировать высоту оси, на которую наматывается струна и расположением установочного отверстия 65, фиг.6.The proposed method of maintaining the operation of a musical instrument equipped with a tremolo mechanism is carried out due to the rectilinear location of the section of the string 3 located between the point of contact of the string 3 with the back support (rear nut) 8 in figure 2 and point 61. Point 61 in figure 4 - place the contact of the string with the shaft axis. Contact with the front nut is carried out by adjusting the height of the axis of the shaft 9, and pressing the string to the front nut to extract high-quality sound is carried out by a pre-stretched elastic element 17 (in this case, the spring 17 in Fig. 3, Fig. 5, Fig. 6.), located next to the front nut between the front nut of the string and the shaft axis. One spring 17 presses two strings against the front nut with the help of the bracket 19, FIGS. 2, 3, 4, 5, 6. The bracket 19 has a rubber gasket 20 to prevent the spring 17 from sliding against the string 3. The straightness of the section of the string 7 located between the rear nut and the axis of the stake, is provided by the design of the stake of Fig. 7, which allows you to adjust the height of the axis on which the string is wound and the location of the mounting hole 65, Fig. 6.

Высоту оси колка над поверхностью 66, фиг.6 головки грифа можно регулировать и с помощью прокладок 26, фиг.6, расположенных между корпусом колка и головкой грифа.The height of the axis of the shaft above the surface 66, Fig.6 headstock can be adjusted using the gaskets 26, Fig.6, located between the body of the stake and the head of the neck.

Для осуществления предлагаемого способа сохранения строя струнного музыкального инструмента можно использовать следующую конструкцию колка. Колок, фиг.7, имеет вращающийся стержень 40, на который наматывается струна 3. Стержень 40 имеет нарезанную на наружной цилиндрической поверхности резьбу 42, на которую навернуты две гайки 43 и 51. Эти гайки стягивают находящуюся между ними надетую на стержень 40 шестеренку 49 червячной пары. Шестеренка 49 крепится к стержню 40 при помощи шпоночного соединения 54. Шестеренка 49 имеет возможность перемещения вдоль оси стержня 40, имеющего длинную канавку 52 для шпонки. Распорная втулка 56 упирается одним концом в шестеренку 49 червячной пары, а другим в гайку 43. Стержень 40 вместе с намотанной на него струной 3 имеет возможность, при изменении положения стягивающих гаек 43 и 51, перемещаться вдоль своей оси вращения. Колпак 50 закрывает червячный механизм. Крепление колка осуществляют гайка 44, шайба 45, корпус колка 46.To implement the proposed method of preserving the string musical instrument, you can use the following design splitting. The bell, Fig. 7, has a rotating rod 40, on which the string 3 is wound. The rod 40 has a thread 42 cut on the outer cylindrical surface, onto which two nuts 43 and 51 are screwed. These nuts tighten the worm gear 49 worn on the rod 40 between them. couples. The gear 49 is attached to the shaft 40 by means of a key connection 54. The gear 49 is movable along the axis of the shaft 40 having a long key groove 52. The spacer sleeve 56 abuts at one end against the gear 49 of the worm pair and the other against the nut 43. The shaft 40, together with the string 3 wound thereon, is able, when changing the position of the tightening nuts 43 and 51, to move along its axis of rotation. Cap 50 covers the worm gear. The fastening of the stake is carried out by nut 44, washer 45, and the body of the stake 46.

Работает колок следующим образом.The bell works as follows.

Вращая червяк 55 ручкой 21, вращается и шестеренка 49, а вместе с ней стягивающие гайки 43 и 51, распорная втулка 56, стержень 40. Струна при этом меняет свое натяжение, фиг.7. Распорная втулка 56 соприкасается с корпусом колка 46 выступом 47 и входит цилиндрической поверхностью 48 в отверстие корпуса 46. Зазор, образующийся между корпусом и боковой поверхностью шестеренки, необходим для свободного вращения стержня 40. Этот зазор не должен препятствовать правильному расположению пары червяк - шестеренка. То есть он должен быть минимально допустимым. Для его регулировки возможно использование прокладок.Rotating the worm 55 with the handle 21, the gear 49 rotates, and with it the tightening nuts 43 and 51, the spacer sleeve 56, the rod 40. The string changes its tension, Fig.7. The spacer sleeve 56 is in contact with the shaft 46 of the projection 47 and enters the cylindrical surface 48 into the hole of the housing 46. The gap formed between the body and the side surface of the gear is necessary for the free rotation of the shaft 40. This gap should not prevent the worm - gear pair from being correctly positioned. That is, it should be minimally acceptable. It is possible to use gaskets to adjust it.

Когда гайки 43 и 51 затянуты, стержень 40, распорная втулка 56, шестеренка 49 образуют неподвижную относительно друг друга конструкцию, фиг.7.When the nuts 43 and 51 are tightened, the rod 40, the spacer sleeve 56, the gear 49 form a fixed structure relative to each other, Fig.7.

Регулировка положения стержня 40 проводится следующим образом. Сняв крышку колка 50, получаем доступ к гайке 51.The adjustment of the position of the rod 40 is as follows. Removing the cover of the peg 50, we get access to the nut 51.

Если открутить гайку 43 или гайку 51, фиг.7, то стержень 40 можно перемещать вдоль оси вращения. Достигнув прямолинейного положения струны от заднего порожка 8, фиг.1, до точки касания 61, фиг.4, струны стержня колка, при этом обязательно касание струны опорной плоскости переднего порожка 29, фиг.6, гайки 43 и 51 закручиваются. Надевается колпак 50. Дальнейшая подстройка инструмента не нарушит прямолинейности струны, так как угол поворота стержня 40 при подстройке очень мал.If you unscrew the nut 43 or nut 51, Fig.7, then the rod 40 can be moved along the axis of rotation. Having reached the straightforward position of the string from the rear nut 8, Fig. 1, to the point of contact 61, Fig. 4, the stem of the stem of the shaft, it is necessary to touch the string of the supporting plane of the front nut 29, Fig. 6, the nuts 43 and 51 are twisted. The cap 50 is put on. Further tuning of the instrument will not violate the straightness of the string, since the angle of rotation of the rod 40 during tuning is very small.

Желательно использовать специальную форму поверхности 41, на которую наматывается струна (патент Российской Федерации №2053575, C1 6G10C 3/10 27.01.1996 г.). Тогда будет достигнут максимально положительный результат сохранения строя струнного музыкального инструмента, оборудованного механизмом тремоло. Более подробно с конструкцией колка можно ознакомиться в заявке регистрационный №2008107024, входящий №007609, дата поступления 26.02.2008.It is advisable to use a special shape of the surface 41, on which the string is wound (patent of the Russian Federation No. 2053575, C1 6G10C 3/10 01/27/1996). Then the most positive result will be achieved by maintaining the operation of the string musical instrument equipped with a tremolo mechanism. In more detail with the design of the splitting can be found in the application registration No. 2008107024, incoming No. 007609, receipt date 02/26/2008.

Гитары часто оборудуются механизмом тремоло. Во время игры на гитаре с использованием механизма тремоло 2, фиг.1, происходит ослабление или усиление натяжения струн, что влечет за собой перемещение струн относительно порожка 4 вследствие упругой деформации струн. Наибольшее перемещение будет на струне, натягиваемой наиболее удаленной от порожка осью колка.Guitars are often equipped with a tremolo mechanism. When playing the guitar using the tremolo mechanism 2, figure 1, there is a weakening or strengthening of the tension of the strings, which entails the movement of the strings relative to the nut 4 due to the elastic deformation of the strings. The greatest movement will be on the string, pulled by the axis of the shaft that is farthest from the nut.

Если электрогитара имеет неподвижный порожек на головке грифа, то при работе механизма тремоло происходит проскальзывание струны по неподвижному порожку по линии 29, фиг.6. Из-за сил трения струны о порожек и пластической деформации в месте изгиба струны, после изменения натяжения струн механизмом тремоло, струна не возвращается в исходное положение, а строй гитары нарушается.If the electric guitar has a motionless nut on the head of the neck, then when the tremolo mechanism operates, the string slips along the motionless nut on line 29, Fig.6. Due to the friction forces of the string against the sills and plastic deformation at the place of bending of the string, after changing the tension of the strings by the tremolo mechanism, the string does not return to its original position, and the guitar is broken.

Также при применении во время игры на гитаре приема "подтяжка" строй инструмента может быть нарушен.Also, when using the “pull-up” technique while playing the guitar, the tuning of the instrument may be impaired.

Чтобы избежать нарушения строя, целесообразно регулировать угол изгиба струны на порожке головки грифа.To avoid disturbance, it is advisable to adjust the angle of bending of the string on the nut of the head of the neck.

При большом угле изгиба на порожке 4 струна пластически деформируется. Поэтому наилучшее положение струны относительно порожка головки грифа - это прямая. В этом случае при пользовании механизмом тремоло на порожке головки грифа сила трения очень мала и пластической деформации струны не происходит, что положительно влияет на сохранение строя музыкального инструмента. Однако достичь такого расположения струны очень сложно, если стержень, на который наматывается струна, не имеет возможности перемещаться в осевом положении. Ведь нельзя предугадать, сколько витков струны будет намотано на стержень.With a large bending angle on the nut 4, the string is plastically deformed. Therefore, the best position of the string relative to the nut of the head of the neck is a straight line. In this case, when using the tremolo mechanism on the nut of the headstock, the friction force is very small and the plastic deformation of the string does not occur, which positively affects the preservation of the musical instrument structure. However, to achieve this arrangement of the string is very difficult if the rod on which the string is wound does not have the ability to move in axial position. After all, you can not predict how many turns of the string will be wound on the rod.

При замене струн надо произвести предварительную настройку инструмента.When replacing strings, the instrument must be pre-configured.

Потом отрегулировать прямолинейность струн в месте касания струной переднего порожка при помощи гаек 43 и 51, фиг.7. После этого подстроить музыкальный инструмент.Then, to adjust the straightness of the strings at the place where the string touches the front nut with the help of nuts 43 and 51, Fig. 7. After that, tune the musical instrument.

Предлагаемый способ выгодно отличается от известных ранее. Фактически, расположение струны прямолинейно от заднего порожка до оси колка с обязательным касанием переднего порожка и прижимом струны к переднему порожку упругим элементом - это виртуальное создание нулевого лада, где пружина 17, скоба 19 и прокладка 20 выполняют роль пальца музыканта.The proposed method compares favorably with previously known. In fact, the location of the string is straight from the rear nut to the axis of the shaft with the obligatory touching of the front nut and pressing the string to the front nut with an elastic element - this is the virtual creation of a zero fret, where the spring 17, the clamp 19 and the gasket 20 act as the musician’s finger.

Рассмотрим процесс, условно разбитый на две части, извлечения звука не в открытой позиции, фиг.2.Consider a process conventionally divided into two parts, sound extraction is not in the open position, Fig.2.

Палец 21 музыканта прогибает струну 3, и происходит сначала соприкосновение струны с ладом 22, а потом прижим струны к ладу 22. Чтобы достичь соприкосновения струны с ладом, надо прогнуть струну. На это уходит некоторое усилие. После соприкосновения струны с ладом необходимо приложить еще некоторое усилие и прижать струну к ладу, чтобы извлечь качественный звук. Это усилие очень мало. Для электрогитары со струнами средней толщины оно составляет около 0,3 кг. То есть достаточное усилие для качественного звука 300 г на одну струну. В середине грифа оно еще меньше.The finger 21 of the musician bends the string 3, and the string first touches the fret 22, and then the string is pressed to the fret 22. To reach the string in contact with the fret, it is necessary to bend the string. It takes some effort. After the string touches the fret, you need to make some more effort and press the string to the fret in order to extract high-quality sound. This effort is very small. For an electric guitar with strings of medium thickness, it is about 0.3 kg. That is, sufficient effort for a high-quality sound of 300 g per string. In the middle of the neck, it is even smaller.

Теперь рассмотрим извлечения звука в открытой позиции с применением предлагаемого способа, фиг.6.Now consider the extraction of sound in an open position using the proposed method, Fig.6.

Прямолинейно расположенная струна 3 при помощи регулировки высоты оси 9 касается переднего порожка по линии 29. Это подобие касания струны к ладу, фиг.3. при помощи пальца. А прижим струны к переднему порожку для достижения качественного звука осуществляют пружина 17 и скоба 19.A rectilinearly arranged string 3 by adjusting the height of the axis 9 touches the front nut on line 29. This is similar to touching the string to the fret, Fig.3. with your finger. And pressing the strings to the front nut to achieve high-quality sound is carried out by the spring 17 and the bracket 19.

Когда гитара настроена, усилие натяжения одной струны составляет в среднем около 7 кг. А усилие прижима к переднему порожку для получения качественного звука составляет около 300 г. Поэтому, практически, прогиба струны в месте касания скобы 19 нет. Струна сохраняет прямолинейность. Сила трения по линии 29 очень мала и не влияет на изменение строя музыкального инструмента при пользовании механизмом тремоло. Не происходит зацепа витков канители струн о передний порожек, так как нет изгиба струн о передний порожек. Нет пластической деформации струн в месте соприкосновения с передним порожком.When the guitar is tuned, the tension force of one string is on average about 7 kg. And the clamping force to the front nut for obtaining high-quality sound is about 300 g. Therefore, in practice, there is no deflection of the string at the point of contact of the bracket 19. The string remains straightforward. The friction force on line 29 is very small and does not affect the change in the structure of a musical instrument when using the tremolo mechanism. There is no engagement of the turns of the string stringer against the front nut, since there is no bending of the strings about the front nut. There is no plastic deformation of the strings in contact with the front nut.

Claims

A method for maintaining the operation of a stringed musical instrument containing a tremolo mechanism, a back nut, a front nut, a peg with the possibility of adjusting the height of the axis of the peg on which the string is wound, characterized in that the section of the string located between the touch point of the back nut string and the point of contact with the axis the spike on which the string is wound is straightforward, while the string is in contact with the front nut by adjusting the height of the axis of the spike on which the string is wound, and the string clamp to the front nut is carried out using a pre-stretched elastic element located next to the front nut between the front nut of the string and the axis of the shaft.