DE4400622A1

DE4400622A1 - Stringed instrument

Info

Publication number: DE4400622A1
Application number: DE4400622A
Authority: DE
Inventors: Bruno Bernhardt
Original assignee: IEG Industrie Engineering GmbH
Current assignee: IEG Industrie Engineering GmbH
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1995-07-20
Also published as: WO1995019621A1

Abstract

In a stringed instrument, the tailpiece (24) is secured to the instrument's sound box via an interchangeable vibration plate (30) which provides a strong force component along the covering board (11) of the sound box to improve the transmission of the string vibrations and the sound quality of the instrument.

Description

Die Erfindung betrifft ein Saiteninstrument mit über einen aus Decke, Boden und Seitenzargen gebildeten Hohlkörper als Reso nanzkörper gespannten und durch einen Steg auf ihm abgestütz ten, mittels eines Bogens anstreichbaren oder mit den Fingern zupfbaren Saiten, die mit ihren einen Enden in einem Saiten halter befestigt sind, der seinerseits an einem Ende des Hohl körpers verankert ist.The invention relates to a string instrument with over one Ceiling, bottom and side frames formed as a hollow body body stretched and supported on it by a bridge touchable with a bow or with your fingers pluckable strings that have one ends in one string holder are attached, which in turn at one end of the hollow is anchored in the body.

Saiteninstrumente, insbesondere die Instrumente der Violin familie mit ihrem aus Holz gefertigten Hohlkörper, sind hin sichtlich ihres Klanges individuelle Instrumente mit unter schiedlichen Schwingungsspektren. Zwar können Meister von Streichinstrumenten schon allein durch eine Verlagerung der Bogenanstrichstelle gegenüber dem Steg merkliche Klangver änderungen ihres Instrumentes erreichen, doch wird dies als unzureichend empfunden. Virtuosen arbeiten mit verschiedenen Instrumenten, die durch bauliche Maßnahmen auf ein für Kammer musik passendes weicheres Klangbild oder aber auf ein bei einem Konzertinstrument gewünschtes härteres Klangbild ausge legt sind. Solche baulichen Veränderungen können insbesondere in der Höhe des Steges mit Lageänderung des Griffbrettes und in noch vielen anderen Maßnahmen liegen. Als besonders nach teilig wird dabei empfunden, daß die erwähnten Änderungen nicht kurzfristig und im Bedarfsfalle von dem Instrumentenbe nutzer selbst durchgeführt werden können, etwa um rasch den Einfluß wechselnder Luftfeuchtigkeit über eine Änderung des Saitendruckes auf den Steg ohne Änderung der Saitenspannung auszugleichen, sondern daß dazu der Geigenbauer benötigt wird. So wirkt der Druck des Steges eines Streichinstrumentes von der Decke über den Stimmstock und den Boden auf den Resonanz körper, um eine gute Übertragung der Schwingungen der Saiten auf den Resonanzkörper zu gewährleisten. Dies ist sehr wich tig, da ohnehin nur ein sehr kleiner Bruchteil der aufgewand ten Schwingungserregungsenergie über den Resonanzkörper in akustische Energie übersetzt wird.Stringed instruments, especially violin instruments family with their hollow body made of wood, are gone visually their sound individual instruments with under different vibration spectra. Masters of String instruments simply by shifting the Bow painting point opposite the bridge noticeable sound achieve changes to your instrument, but this is called felt insufficient. Virtuosos work with different Instruments by structural measures on a for chamber music matching softer sound or on a desired harder sound image sets are. Such structural changes can in particular at the height of the bridge with change of position of the fingerboard and lie in many other measures. As especially after It is felt in part that the changes mentioned not at short notice and if necessary from the instrumentation users can be carried out themselves, for example to quickly access the Influence of changing air humidity by changing the String pressure on the bridge without changing the string tension to compensate, but that the violin maker is needed. This is how the pressure of the bridge of a string instrument works the ceiling over the reed block and the floor on the resonance body to ensure good transmission of the vibrations of the strings to ensure the sound box. This is very important due to the fact that only a very small fraction of the money was spent vibration excitation energy via the resonance body in acoustic energy is translated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saiteninstrument der eingangs genannten Art ohne Änderung seines Grundaufbaues so zu gestalten, daß das Klangbild des Instrumentes verbessert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführte Merkmal gelöst.The invention has for its object a string instrument of the type mentioned at the outset without changing its basic structure to be designed so that the sound of the instrument is improved can be. This object is achieved by the im characteristic part of the main claim listed feature solved.

Die Erfindung berücksichtigt die Tatsache, daß in der durch den Zug der gespannten Saiten überwiegend auf Biegung bean spruchten Decke des den Resonanzkörper bildenden Hohlkörpers durch die gewählte Faserrichtung des Holzes in erster Linie Longitudinalschwingungen auftreten. Während die Schwingungen der gespannten Saiten über den Steg senkrecht auf die Decke des Hohlkörpers einwirken und von der Saitenspannstelle des Halses aus überwiegend in der Ebene der Decke in die Hohl körperdecke eintreten, werden die Saitenschwingungen vom anderen Ende der Saiten über den Saitenhalter schräg in den Hohlkörper eingeleitet, da der Saitenhalter bei fast allen Saiteninstrumenten über eine um eine Kante des Hohlkörpers herumgeführte Schlaufe in einen auf der Zargenseite des Hohl körpers angeordneten Saitenhalterknopf eingehängt ist. Die an der Abstützstelle in den Hohlkörper übertragene Schwingungs energie wird bei der herkömmlichen Abstützung zu einem ungün stig großen Teil in die Zarge des Hohlkörpers und den dort befindlichen Unterklotz des Hohlkörpers geleitet und gedämpft. Was an Schwingungsenergie in die Decke des Hohlkörpers ge langt, wirkt sich zu einem unerwünscht großen Anteil in Quer schwingungen aus, die zwar ebenfalls das Klangbild beeinflus sen, jedoch eine langsame Ausbreitung haben und einer starken Dämpfung unterliegen und dadurch das wirksame Frequenzspektrum ungünstig einseitig beeinflussen.The invention takes into account the fact that in the the tension of the tensioned strings mainly on bending said ceiling of the hollow body forming the resonance body through the selected grain of the wood in the first place Longitudinal vibrations occur. During the vibrations the strings stretched across the bridge perpendicular to the ceiling of the hollow body and act from the string tension of the Neck out predominantly in the level of the ceiling in the hollow body cover enter, the string vibrations from the other end of the strings at an angle into the tailpiece Hollow body initiated because the tailpiece in almost all Stringed instruments over an edge of the hollow body loop around in one on the frame side of the hollow body-arranged tailpiece button is hooked. The on the support point in the hollow body transmitted vibration With conventional support, energy becomes unhealthy large part in the frame of the hollow body and there located sub-block of the hollow body passed and damped. What vibrational energy ge in the ceiling of the hollow body reaches, affects an undesirably large proportion in cross vibrations that also influence the sound sen, but have a slow spread and a strong one Are subject to attenuation and thereby the effective frequency spectrum adversely affect one-sided.

Der Erfinder hat erkannt, daß durch die Anordnung eines Schwingungsplättchens ein wesentlich höherer Anteil der am Saitenhalter auftretenden Schwingungsenergie in die Ebene der Decke des Hohlkörpers eingeleitet und damit dort in longitudi nale Schwingungen umgesetzt werden kann. Dadurch läßt sich nicht nur eine bessere Ausnutzung der am Saitenhalter auftre tenden Schwingungsenergie der Saiten erreichen, sondern durch die Wahl der Dicke des lose auf der Höhe der Decke am Hohlkör per oder aber direkt am Deckenrand lose anliegenden Schwin gungsplättchens, durch die Wahl seines Materials und auch durch das Maß des Überstandes des Schwingungsplättchens über die Decke des Hohlkörpers läßt sich das Klangbild des Instru mentes vielfältig verändern. Durch die Höhe des Überstandes des Schwingungsplättchens läßt sich der Saitendruck auf den Steg mehr oder weniger stark vermindern. Entscheidend ist dabei, daß für die Anordnung und das Auswechseln der Schwin gungsplättchen kein Geigenbauer benötigt wird, sondern der Benutzer des Instrumentes selbst die Schwingungsplättchen austauschen und eine für einen vorgesehenen Instrumentenein satz passende Wahl eines Schwingungsplättchens treffen kann. Es hat sich gezeigt, daß die Schwingungsplättchen nicht aus Holz sein müssen, sondern daß hier unter rein physikalischen Aspekten auch Kunststoffplättchen und Schwingungsplättchen aus anderem Material mit möglichst geringer Dämpfungswirkung ver wendet werden können.The inventor has recognized that by arranging a Vibration plate a much higher proportion of the Vibration energy occurring in the plane of the tailpiece Ceiling of the hollow body initiated and thus there in longitudinal nale vibrations can be implemented. This allows not just better use of the tailpiece vibrating energy of the strings, but through the choice of the thickness of the loose at the height of the ceiling on the hollow body by or directly attached to the Schwin plate, through the choice of its material and also by the dimension of the protrusion of the vibration plate above the ceiling of the hollow body allows the sound of the instru change mentes in many ways. By the height of the overhang the vibration plate, the string pressure on the Reduce the web more or less. Is crucial doing that for the arrangement and replacement of the Schwin not a violin maker is required, but the Users of the instrument themselves the vibration plates replace and be one for a designated instrument can make a suitable choice of a vibration plate. It has been shown that the vibration plates are not out Wood must be, but that here under purely physical Aspects also made of plastic plates and vibration plates other material with the lowest possible damping effect can be applied.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below the accompanying drawing explained.

Im einzelnen zeigen:In detail show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung (nach Hutchins) des Aufbaus einer Geige; Figure 1 is a schematic representation (after Hutchins) of the structure of a violin.

Fig. 2 und 3 Teildarstellungen der Geige mit unter schiedlichen Schwingungsplättchen im Be reich der Befestigungsstelle des Saiten halters; Fig. 2 and 3 partial representations of the violin with under different vibration plates in the loading area of the string holder;

Fig. 4 einen zentralen und gegenüber den Fig. 2 und 3 vergrößerten Längsschnitt durch das untere Ende einer Geige mit einem über die Decke vorstehenden Schwingungsplättchen; . Fig. 4 is a central and opposite Figures 2 and 3, enlarged longitudinal section through the lower end of a violin with a protruding via the ceiling vibration plate;

Fig. 5 und 6 Aufsichten von zwei unterschiedlichen Schwingungsplättchen; Fig. 5 and 6 are plan views of two different vibration plate;

Fig. 7 eine der Fig. 4 entsprechende Schnittdar stellung und eine Aufsicht auf eine drit te Form des Schwingungsplättchens; FIG. 7 shows a sectional view corresponding to FIG. 4 and a top view of a third form of the oscillation plate; FIG.

Fig. 8 eine der Fig. 4 entsprechende Schnittdarstellung durch den Fuß einer Geige mit direkt an einem Schwingungsplättchen ver ankertem Saitenhalter. Fig. 8 is a Fig. 4 corresponding sectional view through the foot of a violin with anchored directly on a vibration plate tailpiece.

In der Geigendarstellung nach Fig. 1 sind die für die Ton erzeugung und die Klanggestaltung wichtigsten Teile eines Saiteninstrumentes bezeichnet. Der als Resonanzkörper wichtige Hohlkörper 10 des Instrumentes besteht aus einer Decke 11, einem Boden 12 und einer die Seitenwandung bildenden Zarge 13. Die Zarge 13 ist am oberen und unteren Ende des Hohlkörpers 10 über einen Oberklotz 14 und Unterklotz 15 geführt. Alle Teile des Hohlkörpers 10, einschließlich eines Baßbalkens 16 und eines Stimmstockes 17, sind aus verschiedenen Hölzern gefer tigt.In the violin representation of FIG. 1, the most important parts of a stringed instrument are designated for the sound generation and the sound design. The hollow body 10 of the instrument, which is important as a resonance body, consists of a cover 11 , a base 12 and a frame 13 forming the side wall. The frame 13 is guided at the upper and lower ends of the hollow body 10 via an upper block 14 and lower block 15 . All parts of the hollow body 10 , including a bass bar 16 and a reed block 17 , are made from different woods.

An den Hohlkörper 10 schließt sich nach oben ein in einem Wirbelkasten 18 endender Instrumentenhals 19 an. Mittels der im Wirbelkasten 18 angeordneten Wirbel 20 werden die Saiten 21 des Instrumentes gespannt, die sich von ihren auf jeweils einem Wirbel gehaltenen einen Ende über ein entlang des In strumentenhalses 19 geführtes Griffbrett 22 über einen auf der Decke 11 des Hohlkörpers 10 verankerten Steg 23 zu einem Saitenhalter 24 erstrecken, in welchem die anderen Enden der Saiten 21 befestigt sind. Der Saitenhalter 24 ist mittels einer über den Rand des Hohlkörpers 10 umgelegten Schlaufe 25 an einem zargenseitig im Unterklotz 15 befestigten Saitenhal terknopf 26 verankert. Neben der Fig. 1 ist das zwischen den beiden Saitenhalterungen bestehende Kräfteparallelogramm dargestellt, das durch die gespannten Saiten 21 entsteht und das erkennen läßt, daß die durch einen Pfeil 27 dargestellte, über den Steg 23 auf die Decke 11 des Hohlkörpers 10 einwir kende Kraft von der Höhe des Steges 23 und dem durch den Steg 23 bewirkten Umlenkungswinkel für die Saiten 21 abhängt. In Fig. 1 sind zwei weitere Kraftpfeile 28 und 29 eingezeichnet. Sie symbolisieren die Kräfte, welche von den Enden der ge spannten Saiten 21 her auf den Hohlkörper 10 ausgeübt werden. Hierbei ist die Schrägrichtung der über die Einhängeschlaufe 25 des Saitenhalters 24 auf den Hohlkörper 10 einwirkende Kraft 29 beachtlich.An instrument neck 19 ending in a peg box 18 adjoins the hollow body 10 at the top. By means of the pegs 20 arranged in the peg box 18 , the strings 21 of the instrument are tensioned, which are held by one end of each peg on one end via a fingerboard 22 guided along the instrument neck 19 via a web 23 anchored on the ceiling 11 of the hollow body 10 extend a string holder 24 , in which the other ends of the strings 21 are fixed. The tailpiece 24 is anchored by means of a loop 25 folded over the edge of the hollow body 10 on a frame side fastened in the sub-block 15 Saitenhal terknopf 26 . In addition to FIG. 1, the force parallelogram existing between the two string holders is shown, which arises from the tensioned strings 21 and which reveals that the force represented by an arrow 27 , via the web 23 on the ceiling 11 of the hollow body 10, force of the height of the web 23 and the deflection angle caused by the web 23 for the strings 21 depends. In Fig. 1 two further force arrows 28 and 29 are shown. They symbolize the forces which are exerted on the hollow body 10 from the ends of the tensioned strings 21 . The oblique direction of the force 29 acting on the hollow body 10 via the hanging loop 25 of the tailpiece 24 is remarkable.

Wie die beiden Fig. 2 und 3 zeigen, läßt sich die Kraft 29 durch die Zwischenlage eines Schwingungsplättchens 30, das unterschiedlich weit über die Decke 11 des Hohlkörpers vor stehen kann und über welches die Einhängeschlaufe 25 hinweg geführt ist, in zwei senkrecht zueinander stehende Kraftkom ponenten 29.1 und 29.2 zerlegen, von denen die in Längsrichtung der Decke 11 des Hohlkörpers 10 verlaufende Kraftkom ponente 29.1 größer ist als die Querkraftkomponente 29.2. Aus dem neben der Fig. 3 aufgezeichneten Kräfteparallelogramm ist ersichtlich, daß durch den relativ großen Überstand des Schwingungsplättchens 30 die auf den Steg 23 des Instrumentes einwirkende Kraft 27′ der gespannten Saiten kleiner geworden ist.As the two FIGS. 2 and 3 show, the force 29 can be achieved by the interposition of a vibration plate 30 , which can vary in size over the ceiling 11 of the hollow body and over which the hanging loop 25 is guided, in two mutually perpendicular force lines Disassemble components 29.1 and 29.2 , of which the Kraftkom component 29.1 running in the longitudinal direction of the ceiling 11 of the hollow body 10 is greater than the transverse force component 29.2 . From the force parallelogram recorded in addition to Fig. 3 it can be seen that the force acting on the web 23 of the instrument force 27 'of the strings has become smaller due to the relatively large projection of the vibration plate 30 .

Das aus einer dämpfungsarmen Holzart, aus Kunststoff oder auch aus einem anderen Material gefertigte Schwingungsplättchen 30 ist gemäß Fig. 4 einerseits an dem Saitenhalterknopf 26 und anderseits an dem freiliegenden Rand der Decke 11 des Hohlkör pers 10 abgestützt. Für seine Abstützung an dem Saitenhalter knopf 26 kann das Schwingungsplättchen 30 gemäß Fig. 5 mit einer Durchgangsöffnung 31 oder aber gemäß Fig. 6 mit einer Randausnehmung 32 versehen sein. Bei der Ausbildung nach Fig. 5 für ein Auswechseln des Schwingungsplättchens 30 der Saitenhalterknopf mitgelöst werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist dies nicht erforderlich. Nach dem Aushängen der Einhängeschlaufe 25 kann das Schwingungsplättchen mit seinem Randausschnitt 32 auf den ungelösten Saitenhalterknopf 26 aufgesteckt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß durch die große Zugkraft in der Einhängeschlaufe 25 auch ein Schwin gungsplättchen 30a, etwa ein rundes Schwingungsplättchen gemäß Fig. 7, ohne Randausnehmung verwendet werden kann. Fig. 7 zeigt eine in dem Saitenhalterknopf 26 gelagerte Stellschraube 33, mit welcher der Überstand des Schwingungsplättchens 30a über den Hohlkörper verstellbar ist.The made of a low-damping type of wood, plastic or also from another material vibration plate 30 is supported according to FIG. 4 on the one hand on the tailpiece button 26 and on the other hand on the exposed edge of the ceiling 11 of the Hohlkör pers 10 . For its support on the tailpiece button 26 , the vibration plate 30 as shown in FIG. 5 can be provided with a through opening 31 or 6 in accordance with FIG. 6 with an edge recess 32 . In the embodiment according Fig. 5 30 of the tailpiece button are mitgelöst for replacement of the vibration plate. In the embodiment according to FIG. 6, this is not necessary. After unhooking the hanging loop 25 , the vibration plate with its edge cutout 32 can be attached to the undissolved tailpiece button 26 . However, it has been shown that due to the large tensile force in the suspension loop 25 also a vibration plate 30 a, such as a round vibration plate according to FIG. 7, can be used without an edge recess. Fig. 7 shows a set screw 33 mounted in the tailpiece knob 26 , with which the projection of the vibration plate 30 a over the hollow body is adjustable.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Saiten halter 24 des Saiteninstrumentes direkt an dem überstehenden freien oberen Rand 33 des Schwingungsplättchens 30′ eingehängt ist. Hierzu kann der obere freie Rand 33 mit einer Rastver dickung versehen sein. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine besonders große Längskraftkomponente 29.1, die im Bereich der Decke 11 auf den Hohlkörper 10 einwirkt. Fig. 8 shows an embodiment in which the string holder 24 of the stringed instrument is directly attached to the projecting free upper edge 33 of the vibration plate 30 '. For this purpose, the upper free edge 33 can be provided with a Rastver thickening. This arrangement results in a particularly large longitudinal force component 29.1 , which acts on the hollow body 10 in the area of the ceiling 11 .

Claims

1. String instrument with a hollow body ( 10 ) formed from the top, bottom and side frames as a resonance body and supported by a web ( 23 ) on it, which can be painted with an arc or plucked with the fingers ( 21 ) with their one Ends are fixed in a tailpiece ( 24 ), which in turn is anchored at one end of the hollow body ( 10 ), characterized in that the anchoring of the tailpiece ( 24 ) on the hollow body ( 10 ) with the interposition of an interchangeable, at the height the ceiling ( 11 ) on the hollow body ( 10 ) loosely applied vibration plate ( 30 , 30 ').

2. Stringed instrument according to claim 1, characterized in that the vibration plate ( 30 , 30 ') is aligned at least approximately parallel to the frame ( 13 ) of the hollow body ( 10 ) and on a projecting over the frame edge of the ceiling ( 11 ) of the hollow body ( 10 ) under the tension of the strings ( 21 ).

3. String instrument according to claim 1 or 2, characterized in that the interchangeable vibration plate ( 30 , 30 ') on a in the frame area of the hollow body ( 10 ) in a ceiling and bottom of the hollow body mutually internally connecting sub-block ( 15 ) anchored Saitenhal button button ( 26 ) is supported.

4. String instrument according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least approximately parallel to the frame ( 13 ) extending vibration plate ( 30 , 30 ') over the ceiling ( 11 ) of the hollow body ( 10 ).

5. String instrument according to one of claims 1 to 4, characterized in that the string holder ( 24 ) on the over the hollow body ( 19 ) projecting end of the vibration plate ( 30 ') engages.

6. String instrument according to one of claims 1 to 5, characterized in that the projection of the vibration plate ( 30 a) by means of an actuator mounted on the hollow body (adjusting screw 30 ) is variable.

7. String instrument according to one of claims 1 to 6, in which the tailpiece is anchored by means of a hanging loop ( 25 ) on the frame-side tailpiece button ( 26 ) of the hollow body, characterized in that the hanging loop ( 25 ) over the upper edge of the vibration plate ( 30 ) is redirected.

8. String instrument according to one of claims 1 to 7, characterized in that the vibration plate ( 30 ) for the passage of the tailpiece button has a through opening ( 31 ) or an edge recess ( 32 ).

9. String instrument according to one of claims 1 to 8, characterized in that the vibration plate ( 30 , 30 ') is made of wood.

10. String instrument according to one of claims 1 to 8, characterized in that the vibration plate ( 30 , 30 ') is made of plastic.