DE20008793U1

DE20008793U1 - Stringed instrument with area-reducing device in the sound outlet

Info

Publication number: DE20008793U1
Application number: DE20008793U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-16
Filing date: 2000-04-16
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2010-04-17

Description

BeschreibungDescription

Saiteninstrument mit flächenreduzierender Vorrichtung in der Schallaustrittsöffiiung.String instrument with an area-reducing device in the sound outlet opening.

Schallaustrittsöffhungen, bei Saiteninstrumenten Schalllöcher genannt, werden üblicherweise in die Resonanzdecke des Instrumentes geschnitten. Bei Westerngitarren zum Beispiel beträgt der Schalllochdurchmesser meist um die zehn Zentimeter. Damit sind nach Helmholtz^ neben dem Resonanzkörpervolumen mit der Länge und dem Durchmesser der Schallaustrittsöffiiung die drei resonanzfrequenzbestimmenden baulichen Größen festgelegt. Die Resonanzfrequenz des sogenannten Helmholtz-Resonators ist durch ein maximales Hinundherströmen der Luftmoleküle in der Schallaustrittsöffiiung messtechnisch zu ermitteln. So findet sich bei Gitarren üblicher Ausführung eine schallverstärkte Abstrahlung bei etwa 115 Hz, das entspricht ungefähr dem Ton der &Agr;-Saite. Bis zum E der tiefsten Saite schwächt sich die Abstrahlung kontinuierlich ab.Sound outlets, called sound holes on stringed instruments, are usually cut into the soundboard of the instrument. On western guitars, for example, the sound hole diameter is usually around ten centimeters. According to Helmholtz^, this determines the three structural dimensions that determine the resonance frequency, in addition to the volume of the resonator, the length and diameter of the sound outlet. The resonance frequency of the so-called Helmholtz resonator can be determined by measuring the maximum back and forth flow of air molecules in the sound outlet. For example, guitars of the usual design have a sound-amplified radiation at around 115 Hz, which corresponds approximately to the tone of the α string. The radiation weakens continuously up to the E of the lowest string.

Hörpsychologisch ist es aber vorteilhaft, wenn die Tiefen etwas hervortreten gegenüber den Mitten bzw. zumindest nicht zurücktreten. Eine solche Gitarre wird auf 82 Hz, ein Akustik-Bass auf 41 Hz und ein Kontrabass auf etwa 33 Hz eingestellt. Ein Instrument, das so abgestimmt ist, klingt ausgewogener - hifi-mäßiger. Dabei ist es unerheblich, an welcher Stelle des Resonanzkörpers sich die Schallaustrittsöffiiung befindet. Nach der Theorie des Helmholtz Resonators kann die Schallaustrittsöffiiung an beliebiger Stelle der begrenzenden Fläche des Volumens angebracht werden. Bei der Gitarre zum Beispiel stehen die Zarge, der Boden und die Decke zur Auswahl. Vorteilhaft ist zum Beispiel der Bereich der Decke am Hals-Zarge-Übergang, da die Decke in diesem Fall nicht von einem zentralen Schallloch durchbrochen und mechanisch wie akustisch geschwächt wird.From a hearing psychology perspective, however, it is advantageous if the bass is somewhat more prominent than the mids, or at least not recedes. A guitar like this is set to 82 Hz, an acoustic bass to 41 Hz, and a double bass to around 33 Hz. An instrument tuned in this way sounds more balanced - more hi-fi. It is irrelevant where on the resonator the sound outlet is located. According to the theory of the Helmholtz resonator, the sound outlet can be located anywhere on the volume's boundary surface. With a guitar, for example, you can choose between the sides, the back, and the top. The area of the top at the neck-side transition is advantageous, for example, because in this case the top is not broken up by a central sound hole and is not weakened mechanically and acoustically.

Um dies zu erreichen, wird die Fläche der Schallaustrittsöffiiung gemäß Schutzanspruch 1 mit einer Vorrichtung in der Schallaustrittsöffiiung verkleinert eingestellt (Fig.l). Dabei ist deren Form und Befestigung von untergeordneter Bedeutung; sie kann sich beispielsweise als kreisrunde Scheibe befestigt am Boden, an der Decke oder an der Schallaustrittsöffiiung symmetrisch in der Schallaustrittsöffnung befinden. Wird eine Flächenreduzierung zum Beispiel bei einer üblichen Westerngitarre auf etwa ein Drittel der ursprünglichen Größe vorgenommen, sollte die Resonanzfrequenz bei etwa 82 Hz liegen.To achieve this, the surface area of the sound outlet opening is reduced using a device in the sound outlet opening (Fig. 1). The shape and fastening of the device are of secondary importance; for example, it can be a circular disk attached to the floor, ceiling or sound outlet opening, symmetrically positioned in the sound outlet opening. If the surface area of a conventional acoustic guitar is reduced to about a third of its original size, for example, the resonance frequency should be about 82 Hz.

Schutzanspruch 2 beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, mit der die Resonanzfrequenz des Systems verändert werden kann. So ist es zum Beispiel möglich, das Instrument auf den Grundton der verwendeten Tonart oder nach der Vorliebe des Musikers abzustimmen. Wird die Vorrichtung in der Schallaustrittsöffiiung zum Beispiel konisch und dazu in der Schallaustrittsöffiiung auf und ab beweglich gestaltet, lassen sich verschiedene wirksame Schallaustrittsöffhungsflächen realisieren (Fig.2).Claim 2 describes an advantageous embodiment of the invention with which the resonance frequency of the system can be changed. For example, it is possible to tune the instrument to the fundamental tone of the key used or to the preference of the musician. If the device in the sound outlet opening is designed to be conical, for example, and to be movable up and down in the sound outlet opening, various effective sound outlet opening surfaces can be realized (Fig. 2).

Schutzanspruch 3 gibt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung an. Je nach akustischer Gegebenheit kann es sich als vorteilhaft erweisen, den Schall aus dem Resonanzraum und/oder den Schall, der an der Schallaustrittsöffnung abgestrahlt wird, durch eine entsprechende Gestaltung der Vorrichtung in der Schallaustrittsöffnung so umzulenken, dass er in die Abstrahlrichtung der Decke und damit auf den Zuhörer weist. Dazu kann die Fläche der flächenreduzierenden Vorrichtung, die der längenbestimmenden Fläche der Schallaustrittsöffiiung gegenüberliegt, zu dieser einen Winkel von 45° einnehmen oder hohlkehlenartig ausgeführt werden (Fig.3).Claim 3 specifies a further advantageous embodiment of the invention. Depending on the acoustic conditions, it may prove advantageous to redirect the sound from the resonance chamber and/or the sound that is emitted at the sound outlet opening by appropriately designing the device in the sound outlet opening so that it points in the direction of radiation from the ceiling and thus towards the listener. For this purpose, the surface of the area-reducing device that is opposite the length-determining surface of the sound outlet opening can form an angle of 45° to it or be designed in the form of a cove (Fig. 3).

Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 und 2 verändert sich in geringem Maße auch der Parameter Resonanzvolumen, je nach dem wie weit die Vorrichtung in dasIn the design of the device according to claims 1 and 2, the resonance volume parameter also changes slightly, depending on how far the device is inserted into the

• ··

Resonanzvolumen hineinreicht. Die wirksame Länge der Schallaustrittsöflhung kann sich erheblich ändern, wenn es durch die Gestaltung der Vorrichtung zu einer Art Schallführung kommt. Auch in dem Fall ist die richtige Position der Vorrichtung in der Schallaustrittsöffiiung erreicht, wenn bei der anvisierten Frequenz ein maximales Hinundherströmen der Luftmoleküle in der Schallaustrittsöffiiung festzustellen ist.resonance volume. The effective length of the sound outlet opening can change considerably if the design of the device results in a kind of sound guide. In this case too, the correct position of the device in the sound outlet opening is achieved when a maximum back and forth flow of the air molecules in the sound outlet opening can be observed at the targeted frequency.

Die Schutzansprüche 4, 5 und 6 beruhen auf der Überlegung, dass die bis jetzt vorgestellten Ausführungen der Schutzansprüche 1, 2 und 3 so gestaltet sind, dass sie nachträglich in ein Instrument eingebaut werden können.Claims 4, 5 and 6 are based on the consideration that the embodiments of claims 1, 2 and 3 presented so far are designed in such a way that they can be subsequently incorporated into an instrument.

Die Schutzansprüche 7, 8 und 9 gehen davon aus, dass neben den bis jetzt vorgestellten Ausführungen der Schutzansprüche 1,2 und 3 jeweils mindestens eine weitere Schallaustrittsöffiiung vorhanden ist (zum Beispiel in der Zarge). So könnte die Schallabstrahlung wahlweise auf den Musiker und/oder das Publikum erfolgen, wenn sich die einzelnen Flächen mit der Vorrichtung zum Beispiel so weit verkleinern ließen, dass sie praktisch geschlossen wären. Die Stärke der Schallabstrahlung aus den einzelnen Schallaustrittsöffnungen und die Resonanzfrequenz sind dann von dem Abgleich und Einstellung beider Vorrichtungen abhängig. Sinnvoll wären in diesem Fall zum Beispiel Markierungen an den Vorrichtungen und den Rändern der Schallaustrittsöffnungen, um dem Musiker eine Orientierungshilfe zu geben.Claims 7, 8 and 9 assume that, in addition to the versions of claims 1, 2 and 3 presented so far, there is at least one further sound outlet opening (for example in the frame). The sound could be emitted either to the musician and/or the audience if, for example, the individual surfaces could be reduced in size with the device to such an extent that they were practically closed. The strength of the sound radiation from the individual sound outlet openings and the resonance frequency then depend on the adjustment and setting of both devices. In this case, it would be useful to have markings on the devices and the edges of the sound outlet openings to give the musician an orientation aid.

1) Lit.: Klinger, H. H., Technische Akustik, Franzis-Verlag München, 1966, S.64f.1) Lit.: Klinger, H. H., Technical Acoustics, Franzis-Verlag Munich, 1966, p.64f.

2/22/2

List of reference symbols for Fig. 1 to

a flächenreduzierende Vorrichtung b Schallloch c Griffbrett d Randbefestigung e Stega surface-reducing device b sound hole c fingerboard d edge attachment e bridge

f Resonanzkörper g Befestigungsbügel h Halsf Resonator g Mounting bracket h Neck

i Deckei Ceiling

k Schraubelement 1 Bodenk Screw element 1 Floor

m Befestigungsfußm mounting foot

Claims

1. Sound outlet opening in string instruments, characterized in that the sound outlet opening, after its diameter has been determined by cutting or punching out of the limiting surfaces of the resonance body, receives a mechanical device in the sound outlet opening by means of which its opening area is reduced ( Fig. 1).

2. Sound outlet opening in string instruments, characterized in that the sound outlet opening, after its diameter has been determined by cutting or punching out of the limiting surfaces of the resonance body, receives a mechanical device in the sound outlet opening with which its area can be changed ( Fig. 2).

3. Sound outlet opening according to protection claim 1, characterized in that the mechanical device in the sound outlet opening is designed such that the sound from the resonance body and radiated from the ceiling cutout is deflected in the radiation direction of the ceiling ( Fig. 3).

4. Sound outlet opening according to protection claim 1, characterized in that the effective sound outlet opening area consists of several individual opening areas and at least one of them has a mechanical device in the sound outlet opening for reducing its area.

5. Sound outlet opening according to protection claim 2, characterized in that the effective sound outlet opening area consists of several individual opening areas and at least one of them has a mechanical device in the sound outlet opening for changing its area.

6. Sound outlet opening according to protection claim 3, characterized in that the effective sound outlet opening surface consists of several individual opening surfaces and in at least one of them the mechanical device in the sound outlet opening is designed such that the sound from the resonance body and radiated from the ceiling cutout is redirected in the radiation direction of the ceiling.