RU2848937C1 - Трехголосный резонатор мелодии гармоник - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области музыкальных инструментов, в частности к язычковым ручным пневматическим клавишным музыкальным инструментам - гармоникам. В изобретение введен третий ряд камер голосовых планок на накладке двухголосного резонатора, тем самым обеспечен трехголосный резонатор мелодии. Третий ряд камер трехголосного резонатора состоит из основы, к которой приклеены две боковые рамки с перегородками. На торцах третьего ряда установлены клецы. Смежные перегородки, рамки, основа третьего ряда и клецы образуют камеры, на которых с помощью мастики устанавливают герметично голосовые рамки. Длина третьего ряда соответствует длине камер резонатора. Камеры третьего ряда соединены с камерами двухголосного резонатора отверстиями, просверленными через основу третьего ряда и накладку двухголосного резонатора. Технический результат - оптимизация габаритов, веса и числа голосов гармоники. 16 ил.

Description

Изобретение относится к области музыкальных инструментов, в частности к язычковым ручным пневматическим клавишным музыкальным инструментам - гармоникам.

Гармоники предназначены для сольного и ансамблевого исполнения музыкальных произведений (Розенфельд Н.Г., Иванов М.Д. Гармони, баяны, аккордеоны. Учебник для техникумов. Изд. 2-е, испр. и доп. М., «Легкая индустрия», 1974. 288 с.) (Далее - Розенфельд Н.Г., Иванов М.Д. Гармони, баяны, аккордеоны).

В зависимости от количества одновременно звучащих язычков при нажатии одной клавиши инструмента, различают двух, трех, четырех и более голосные гармоники.

Способ извлечения звука в клавишно-меховых гармониках (Фадеев И.Г., Кузнецов И.А. Ремонт гармоник, баянов и аккордеонов. Изд. 2-е, испр. и доп. Издательство «Легкая индустрия», 1971. 248 с.) (далее - Фадеев И.Г., Кузнецов И.А. Ремонт гармоник, баянов и аккордеонов) заключается в том, что при разжиме и сжиме мехов образуется разное по величине и направлению воздушное давление в меховой камере. В результате при нажатии на клавишу в момент разжима меха произойдет движение воздуха в меховую камеру, а при сжиме - обратно.

На пути своего движения воздух встречается с металлическими упругими язычками и приводит их в колебательное движение. В процессе упругих колебаний язычка в воздушной среде образуется звук. Следовательно, упругий колеблющиеся язычок является источником или возбудителем звука. Один звучащий язычок образует один голос.

На гармониках играют сидя или стоя, в последнем случае возможно передвижение музыканта в процессе игры, используя элементы хореографии и сценического движения. Значимую роль при этом приобретают габариты и вес инструмента. Чем больше голосов у гармоники, тем больше у него габариты и вес.Оптимизация габарита, веса и числа голосов является одной из задач при изготовлении гармоник.

Изготовители гармоник стремятся добиться объемного и насыщенного звучания инструмента. Такого звучания можно достичь увеличением числа голосов гармоник, применением качественных материалов, оптимизацией конструкции и т.д. Более сложное и многогранное звучание получается у гармоник с большим числом голосов.

Прототипами описываемого изобретения являются трехшлосная гармонь Беларусь и двухголосный баян Беларусь.

На фигуре 1 представлены гармонь Беларусь и баян Беларусь, резонаторы которых использовались в качестве прототипа.

Гармони и баяны (фиг. 1) состоят из правого полукорпуса мелодии 1, левого басового полукорпуса аккомпанемента 2. Направление и величина давления воздуха меняется с помощью мехов 3.

На деке 4 полукорпуса мелодии 1 (фиг. 2) с внутренней стороны установлены три двухголосных резонатора мелодии 5, а напротив них, с внешней стороны, - клапаны 6, которые открываются с помощью клавишнорычажной системы 7. В свободном состоянии клапаны прижаты к деке 4 с отверстиями герметично под действием пружин. Длина клапанов 6 различна в зависимости от число перекрываемых отверстий,

В гармониках звукообразующие язычки 8 (фиг. 3), расположенные в проемах 9 голосовых планок 10, жестко закреплены одним концом на голосовой планке посредством заклепки 12, установленной в отверстие 11. Другой конец язычка колеблется в проеме планки 9 под воздействием воздушного потока.

На каждой планке находятся два язычка: один звучит на разжим, другой - на сжим меха (Фадеев И.Г., Кузнецов И.А. Ремонт гармоник, баянов и аккордеонов, с. 10). Голосовые планки имеют разную длину и ширину в зависимости от тона издаваемого звука.

Голосовые планки устанавливают на резонаторах (фиг.4), различающихся по устройству и габаритам и для мелодии, и для аккомпанемента.

Голосовые планки на воздушных камерах на резонаторе мелодии занимают два ряда (фиг. 4): первый ряд 13 и второй ряд 14, располагающиеся по длине резонатора по обе его стороны от оси. Высота резонатора уменьшается по длине. Для герметичности и крепления планок к рядам резонатора используются восковые составы, мастики 15, специальные гвозди.

Резонатор образуют множество воздушных камер 16. На каждой камере закреплена планка 10, на которой с противоположенной стороны язычков 8 приклеен проемный клапан 17.

Основанием рядов камер служит розетка 18 (фиг. 5) с отверстиями 19 для прохождения воздуха через камеры к язычкам голосовых планок. Число отверстий соответствует числу клапанов клавиатуры в том ряду, против которого установлена камера.

Для инструментов с регистрами внутри розеток пропиливают узкие пазы 20 для установки в них регистровых пластин переключателя. Передвигающаяся вдоль паза пластина может закрывать или открывать сразу все отверстия.

Резонатор устанавливается на деку таким образом, чтобы его отверстия были герметично соединены с отверстиями в деке.

В средней части (по длинной оси) резонатора между рядами камер находится продолговатый брусок переменного сечения, называемый клином 21, размеры которого по высоте определяются длиной голосовых планок, монтируемых по боковым сторонам камеры. Толщина бруска увеличивается в сторону уменьшения его по высоте, то есть в направлении размещения коротких планок. Толщиной клина определяется глубина будущих камер для планок: чем ниже тон язычков, тем больше размеры планок, глубина камер и их объем.

Верхняя накладка 22 входной камеры может состоять из одной или двух частей. Необходимость изготовления составной верхней накладки связана с возможными разными размерами планки в своем ряду 13 или 14 резонатора. Это бывает в том случае, когда язычки противоположных планок отличаются между собой на октаву, а иногда и на две. При одинаковой длине противоположных планок нет необходимости эту накладку делать двойной, что упрощает конструкцию входной камеры.

Перегородки 23 находятся между камерами планки. По толщине перегородки отличаются друг от друга в зависимости от ширины планок и шага между отверстиями, расположенными вдоль розеток. Крайние перегородки иногда бывает толще средних и носят название клецев 24.

Длина резонаторов мелодии обычно определяется диапазоном музыкального инструмента.

Ширину резонатора определяют в зависимости от амплитуды колебания язычков. Чем больше амплитуда колебаний язычка, тем глубже должна быть для него полость камеры.

Высота полости камеры должна быть меньше длины планки, но не настолько, чтобы конец язычка оказался вблизи нижней кромки верхней накладки. Расстояние от конца язычка до кромки верхней накладки должно быть не менее 1,5 мм.

При конструировании резонатора важно также правильно рассчитать ширину каждой камеры. При установке планок перегородки клин и накладка не должны мешать работе язычка и внутреннего проемного клапана.

Рассмотрим правый полукорпус мелодии гармони Беларусь стандартного изготовления со стороны резонаторов (фиг. 6). Здесь установлены три двухголосных резонатора 5, расстояние от которых в любом направлении внутри мехов 3 таково, что резонаторы не могут задевать барины меха. Расположение резонаторов мелодии в баяне по соблюдению расстояний аналогично.

Приведем раскладку нескольких нот гармони трехголосной Беларусь с двумя регистрами тональности Ре мажор (фиг. 7). Заметим, что клапан 6 перекрывает два ряда отверстий одного резонатора и одно отверстие одного ряда другого резонатора, т.е. три отверстия в деке.

Клапан управляется клавишами клавиатуры гармони 26, расположенными на грифе 25. Регистровые пластины 27 закрывают или открывают ряды воздушных камер.

При поднятии клапана 6 (фиг. 8) одновременно звучат три голоса (три язычка), для чего необходимо два двухголосных резонатора 5. В трехголосной гармони применяются два ряда клапанов одного резонатора и один ряд другого резонатора. Воздушный поток 28 (фиг. 8) при сжиме меха проходит через язычки 8 трех рядов и три воздушные камеры 16 двух двухголосных резонаторов 5, отверстия 19 розетки 18, отверстия 29 деки 4 наружу. При разжиме меха воздушный поток проходит по тому же пути, но в обратном направлении. Направление движения воздуха 28 в двухголосном резонаторе указано стрелками.

Раскрытие сущности изобретения

Автор увеличил число голосов гармоник посредством увеличения рядности камер резонатора мелодии, тем самым повысил возможности инструмента.

Рядность камер увеличивают:

изготовлением нового трехрядного трехголосного резонатора мелодии;

реконструкцией резонатора уже существующих гармоник в сторону увеличения рядности и, соответственно, числа голосов.

Автор использовал второй вариант и установил (фиг. 9) третий ряд камер 30 голосовых планок на двухголосном резонаторе 5 на накладке 22, что позволило получить трехголосный резонатор мелодии 31.

При установке трехголосного резонатора в полукорпус мелодии получаем четырехголосную гармонь (Фигура 10).

Третий ряд камер 30 (Фиг. 11) трехголосного резонатора состоит из основания 32, к которой приклеены две боковые рейки 33 с перегородками 34. На торцах третьего ряда установлены клецы 24. Смежные перегородки, рейки, основа третьего ряда и клецы образуют камеры третьего ряда 35, на которых с помощью мастики 15 устанавливают герметично голосовые планки 10. Длина третьего ряда соответствует длине камер резонатора. Камеры третьего ряда 35 соединены с камерами 16 двухголосного резонатора отверстиями 36 в основания третьего ряда 32 диаметром 10 мм.

Основа третьего ряда может изготавливаться (по необходимости) с пазами для регистровых пластин.

В отличие от стандартных розеток, у основы третьего ряда 32 имеется только один ряд отверстий 36 (Фиг. 11).

Основа третьего ряда изготовлена из фанеры, но могут применяться те же материалы, что и для двухголосного резонатора.

Предпочтительно устанавливать на третий ряд планки с голосами тенора и пикколо, так как у них короткая рамка, соответственно, ширина третьего ряда будет меньше, что влияет на габариты инструмента.

Приведем часть раскладки для нот гармони Беларусь с четырьмя регистровыми пластинами, четырехголосной тональности Ре мажор (фиг. 12).

Комплект резонаторов у гармони Беларусь состоит их двух трехголосных резонаторов 31 и одного двухголосного резонатора 5, установленного между ними.

Заметим, что при нажатии на клавишу, например фа F (фиг. 12), поднимется клапан 6, проиграют четыре язычка четырех голосовых планок: три из которых установлены на трехголосном резонаторе 31, а последняя четвертая - в левом ряду двухголосного резонатора 5. Четыре язычка, по- другому четыре голоса. Мы добились цели: увеличили голосность гармони, в данном случае баз изменения ее геометрических размеров.

Установка трехголосных резонаторов на деку гармони Беларусь аналогична двухголосным (фиг. 13).

Направление воздушных потоков в четырехголосной гармони Беларусь (фиг. 13) отлично от трехголосных (фиг. 8).

Воздушный поток в четырехголосной гармони Беларусь 37 (Фиг. 13) состоит из потока воздуха одного ряда двухголосного резонатора и потоков трех рядов трехголосного резонатора.

Рассмотрим движение потоков воздуха в трехголосном резонаторе. При нажатии на кнопку клавиатуры 26, расположенную на грифе гармони 25, поднимается клапан 6, установленный на деке 4 с отверстиями 29. Поток воздуха (Фиг. 13) движется по направлению, указанной стрелкой 37: при сжиме меха - через язычок голосовой планки 10 третьего ряда 30, его воздушную камеру 35, отверстия 36 основания третьего ряда 32 и накладки 22 резонатора в воздушные камеры 16 рядов 13 и 14 резонатора, отверстия в розетке резонатора 19, отверстие 29 деки 4. Одновременно звучат язычки третьего ряда и двух рядов двухголосного резонатора. Итого одновременно звучат три язычка - трехголосный резонатор. Так как клапан 6 открывает отверстие в деке ближайшего ряда среднего двухголосного резонатора 5, получается четырехголосная гармоника.

Сообщающиеся камеры 16 рядов 13 и 14, камеры 35 ряда три 30 образуют одну общую камеру. Давление воздуха распределяется равномерно на три язычка голосовых планок. Могут использоваться три планки голосовые одной, двух, трех октав, а также три ноты аккорда.

При разжиме меха воздушные потоки идут в обратном направлении, звучат опять же все эти четыре язычка.

Поток воздуха заставляет язычок изгибаться, а упругие силы - возвращаться в исходное состояние, таким образом издается непрерывный звук, пока создается давление мехом.

Тембр звучания гармони зависит не только от геометрии голосов, материала и типа голосовых планок (цельные, кусковые), настройки розлива и его интенсивности, но также и от сочетания различных голосов при многоголосном звучании.

Схемы трехголосных резонаторов различны в зависимости от преследуемых целей по сочетанию голосов и удобства монтажа.

На каждой планке 10 находятся два язычка: один звучит на разжим, другой - на сжим меха. Стрелками показано движение воздушного потока в том и другом направлении.

Отверстия в накладке 22 и в основании ряда три 32 просверлены соосно оси резонатора (Фиг. 14) (позиция а) или со смещением (позиции б). При этом ряд третий 30 расположен соосно осевой линии резонатора.

Ряд третий 30 в зависимости от места установки резонатора смещают относительно накладки резонатора (Фиг 15). Необходимость в такой конструкции объясняется удобством монтажа, минимизацией ширины гармоники, исключения задевания барин меха гармоник.

Трехголосый резонатор позволяет применить (фиг. 14 и 15):

три голосовые рамки одной ноты;

две голосовые рамки одной ноты и еще одну голосовую рамку этой или другой ноты.

Гибкость сочетания установки рядов голосовых рамок на трехголосом резонаторе увеличивает музыкальные возможности гармони.

На фигуре 14 поз. а воздушный поток может проходить через два отверстия розетки резонатора в соответствующие три камеры трех рядов голосовых рамок. В этом случае эти сообщающиеся камеры образуют одну общую камеру. Давление воздуха распределяется равномерно на три язычка голосовых планок одной ноты. В данном случае могут использоваться три планки голосовые одной, двух, трех октав, а также три ноты аккорда. Впервые такая возможность обеспечивается только одним трехголосым резонатором.

Сегодня проигрыш аккордов мелодии возможен нажатием нескольких клавиш, а у аккомпанемента - нажатием одной кнопки через специальную систему валиков.

В случае движения воздушного потока согласно фигуре 14 поз. б, одну ноту проигрывают две объединенные голосовые камеры, и еще одну ноту этой или другой октавы оставшаяся рамка.

Предпочтительно спроектировать и изготовить новые гармоники с новыми резонаторами, с уменьшенными габаритами.

При реконструкции гармони Беларусь ряд III задевал меха по ширине, поэтому его пришлось сместить в сторону от меха (Фиг. 8). Такая же ситуация сложилась и с баяном Беларусь (фиг. 16). Здесь у всех трех трехголосных резонаторов ряд три 30 смещен относительно оси резонатора.

Наличие трех рядов рамок - трех голосов - значительно повышает возможность подбора сочетаний звуков в разных октавах при переключении регистрового механизма (Розенфельд Н.Г., Иванов М.Д. Гармони, баяны, аккордеоны с. 45).

Важной составляющей изменений при реконструкции является сохранение ширины гармоник. Например, для трехголосой гармони Беларусь ширина не более 190 мм. При реконструкции, т.е. изменении голосности гармони на четырехголосную, ширина корпуса не изменилась.

Тембр звучания гармони зависит не только от геометрии голосов, материала и типа голосовых планок (цельные, кусковые), настройки розлива и его интенсивности, но также и от сочетания различных голосов при многоголосном звучании.

Изготовители гармоник стремятся добиться объемного и насыщенного звучания инструмента. Такого звучания можно достичь увеличением числа голосов гармоник, применением качественных материалов, оптимизацией конструкции. Более сложное и многогранное звучание получается у гармоник с большим числом голосов. Большинство опытных музыкантов предпочитают четырехголосые инструменты в связи с их разнообразными возможностями по извлечению звука с богатым, объемным, неповторимым, насыщенным, выразительным тембральным окрасом. Чем больше голосов, тем более интересный розлив может быть у гармоники. Большинство мастеров достигают увеличения числа голосов установкой дополнительных резонаторов мелодии. Однако такой метод увеличивает габариты и, соответственно, вес инструмента, наступает усталость играющего на гармонике.

На гармониках играют сидя или стоя, в последнем случае возможно передвижение музыканта в процессе игры, используя элементы хореографии и сценического движения. Значимую роль при этом приобретают габариты и вес инструмента. Чем больше голосов у гармоники, тем больше у него габариты и вес. Очевидно, применение трехголосных резонаторов при изготовлении новых гармоник существенно (до 15%) снижает вес и ширину гармоник.

Технический результат использования трехголосного резонатора гармоник заключается в:

- уменьшении габаритов и веса инструмента;

- возможности установки таких резонаторов не только в новые проектируемые гармоники, но и в уже изготовленные действующие;

- улучшении качества звука - объемном и насыщенном звучании инструмента,

- разнообразными возможностями по извлечению звука с выразительным тембральным окрасом, благодаря большему числу регистровых пластин. Чем больше голосов, тем более интересный розлив у гармоники.

Промышленная применимость определяется тем, что:

- изготовление трехголосного резонатора представляет собой процесс, частично применяемый уже при производстве гармоник с двухголосными резонаторами отечественными производителями, которыми накоплен богатый опыт такого производства, а также наличием квалифицированного персонала, например, на фабрике "Тульская гармонь". Изготовление трехголосного резонатора для таких фабрик не составит сложностей.

- любой мастер по дереву может реконструировать двухголосный резонатор в трехголосный.

Claims (1)

1. Музыкальный язычковый ручной пневматический клавишный инструмент - гармоника, включающая два полукорпуса с мехом между ними, правого - мелодии, в котором установлены резонаторы мелодии, и левого - аккомпанемента, отличающаяся тем, что в правом полукорпусе содержатся трехголосные резонаторы мелодии, изготовленные из трех рядов воздушных камер с голосовыми планками с язычками, два ряда из которых установлены на розетке резонатора, а третий - на накладке этого резонатора, с одновременным звукоизвлечением тремя язычками трех рядов одной тональности одной ноты, одной, двух, трех октав или трезвучия - аккорда, а также звукоизвлечение двух рядов голосовых планок одной ноты и еще одной голосовой планки этой или другой ноты.