BE1023671B1

BE1023671B1 - METHOD FOR BUILDING MUSIC INSTRUMENTS

Info

Publication number: BE1023671B1
Application number: BE2016/0082A
Authority: BE
Inventors: Dirk Jozef M VANDAMME
Original assignee: Dirk Jozef M VANDAMME
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2017-06-12

Abstract

Een blaasinstrument omvattende een luchtpijp (3) en een wand rond de luchtpijp (3), die ontdaan van alle daarop bevestigde toevoegingen het corpus (1) vormt. Het corpus (1) omvat een lege ruimte (5) zonder toegang tot de luchtpijp (3). De lege ruimte (5) omvat een toegang tot de lucht buiten het instrument (6).A wind instrument comprising a trachea (3) and a wall around the trachea (3), which forms the corpus (1) without any additives attached thereto. The corpus (1) comprises an empty space (5) without access to the trachea (3). The empty space (5) includes an entrance to the air outside the instrument (6).

Description

METHODE VOOR HET BOUWEN VAN MUZIEKINSTRUMENTENMETHOD FOR BUILDING MUSIC INSTRUMENTS

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

Domein van de uitvindingDomain of the invention

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een methode voor het bouwen van muziekinstrumenten, meer bepaald blaasinstrumenten, en op muziekinstrumenten die volgens deze methode gebouwd zijn. De methode bestaat uit een grondbeginsel enerzijds en de techniek om het grondbeginsel te verwerkelijken anderzijds.The present invention relates to a method for building musical instruments, in particular wind instruments, and to musical instruments constructed according to this method. The method consists of a basic principle on the one hand and the technique to realize the basic principle on the other.

De term "blaasinstrument" verwijst naar muziekinstrumenten die bespeeld worden door het inblazen van lucht. Voorbeelden van dergelijke instrumenten zijn klarinetten, fluiten, kromhoorns, doedelzakken, windcontrollers, trompetten, trombones...The term "wind instrument" refers to musical instruments that are played by blowing in air. Examples of such instruments are clarinets, flutes, horns, bagpipes, wind controllers, trumpets, trombones ...

Een blaasinstrument bestaat in essentie uit een holte, die meestal buisvormig is, en luchtpijp wordt genoemd. De wand rond de luchtpijp is variabel van dikte en vorm. Ontdaan van eventueel daarop bevestigde toevoegingen zoals kleppen, sleutels of andere hulpmiddelen, versterkingen of versieringen wordt deze wand het corpus van het instrument genoemd. Elementen die in het corpus ingebouwd zijn behoren tot het corpus. Hoewel het corpus van een instrument functioneel één geheel vormt is het vaak in verschillende stukken op te delen, omwille van bijvoorbeeld fabricage- of opbergredenen. Het begrip corpus blijft van toepassing op deze afzonderlijke delen van het geheel. Bepaalde van deze afzonderlijke delen zijn op heden algemeen bekend als bijvoorbeeld het tonnetje van de klarinet, het staartstuk van een fluit of het mondstuk van een trompet. Een corpus kan niettemin in ongebruikelijke of op heden ongekende manieren worden opgedeeld. De lucht die zich binnenin het corpus bevindt wordt de luchtkolom genoemd, ter onderscheid van de lucht die zich buiten het instrument bevindt, hier buitenlucht genoemd. De binnenwand van het corpus, die de luchtkolom omsluit, wordt binnenboring genoemd.A wind instrument essentially consists of a cavity, which is usually tubular, and is called the windpipe. The wall around the windpipe is variable in thickness and shape. Stripped of any additions attached thereto such as valves, keys or other aids, reinforcements or ornaments, this wall is called the body of the instrument. Elements that are built into the corpus belong to the corpus. Although the body of an instrument forms a functional whole, it can often be divided into different pieces, for reasons of manufacturing or storage reasons, for example. The term corpus continues to apply to these individual parts of the whole. Certain of these individual parts are now generally known as, for example, the barrel of the clarinet, the tailpiece of a flute or the mouthpiece of a trumpet. A corpus can nevertheless be divided into unusual or currently unknown ways. The air that is inside the corpus is called the air column, as distinct from the air that is outside the instrument, here called outside air. The inner wall of the corpus, which encloses the air column, is called inner bore.

Geluid, als fysisch gegeven, wordt voortgebracht door lucht in trilling te brengen. Bij blaasinstrumenten ontstaat het geluid door de iuchtkolom in trilling te brengen. Daartoe wordt lucht - in het instrument geblazen via een mondstuk of aanblaasgat - in trilling gebracht door een bewegend riet of tong, het blazen op een rand die deel uitmaakt van het instrument of door manipulatie van de lucht tussen de lippen van de muzikant. De ingeblazen lucht verlaat het instrument langs openingen in het corpus of het open uiteinde daarvan.Sound, as a physical fact, is produced by vibrating air. With wind instruments, the sound is created by vibrating the air column. To this end, air - blown into the instrument through a mouthpiece or blow hole - is vibrated by a moving cane or tongue, blowing on an edge that is part of the instrument, or by manipulating the air between the lips of the musician. The blown-in air leaves the instrument through openings in the corpus or its open end.

Het corpus heeft de feitelijke functie om een holte te creëren voor het vasthouden van een luchtkolom. Door in zekere mate mee te trillen met de luchtkolom heeft het als secundaire kenmerk dat het meebepalend is voor hetgeluidsvolume en het timbre van het instrument.The corpus has the actual function of creating a cavity for holding an air column. By vibrating to a certain degree with the air column, it has the secondary characteristic that it is also decisive for the sound volume and timbre of the instrument.

Stand van de techniekState of the art

Dergelijke blaasinstrumenten zijn gekend in de stand van de techniek.Such wind instruments are known in the art.

Er zijn meerdere pogingen gedaan om de door dergelijke blaasinstrumenten geproduceerde klank te beïnvloeden en om de techniek van de bouw ervan te optimaliseren.Several attempts have been made to influence the sound produced by such wind instruments and to optimize the construction technique.

Bijvoorbeeld, EP-1042747-B1, laat een mondstuk van een blaasinstrument zien met een verhoging aan de buitenzijde en een uitholling aan de binnenzijde van het corpus.For example, EP 1042747-B1 shows a mouthpiece of a wind instrument with an elevation on the outside and a recess on the inside of the corpus.

Een ander voorbeeld, DE-1020120559-A1, laat een blaasinstrument zien met ruimtelijke aanpassingen aan de luchtpijp. FR2685272-A1 betreft een uitvinding waarbij de kleppen die zich op het corpus van een blaasinstrument bevinden voorzien zijn van een resonantieruimte. JPS-6440993-A toont een methode om de dikte van het corpus te reduceren na het inbrengen van koolstofvezel versterkingen.Another example, DE-1020120559-A1, shows a wind instrument with spatial adjustments to the windpipe. FR2685272-A1 relates to an invention in which the valves located on the body of a wind instrument are provided with a resonance space. JPS-6440993-A shows a method to reduce the thickness of the corpus after the introduction of carbon fiber reinforcements.

Resumé van de uitvindingSummary of the invention

Onderhavige uitvinding heeft tot doel te voorzien in een alternatieve manier van instrumentenbouw, om de klank en speelgemak van het blaasinstrument te beïnvloeden, in combinatie met de daartoe meest aangewezen bouwtechniek.The present invention has for its object to provide an alternative method of instrument construction, in order to influence the sound and ease of playing of the wind instrument, in combination with the most appropriate construction technique.

De uitvinding heeft betrekking op een muziekinstrument en op een methode voor het maken van een muziekinstrument. De uitvinding is vermeld in bijgaande conclusies 1 tot 7.The invention relates to a musical instrument and to a method for making a musical instrument. The invention is stated in the appended claims 1 to 7.

De uitvinding heeft o.a. betrekking op een nieuwe methode van instrumentenbouw, sinus-methode genaamd.The invention relates inter alia to a new method of instrument construction, called a sine wave method.

Het grondbeginsel van de sinus-methode bestaat uit het creëren van één of meerdere lege ruimtes, sinussen genaamd, als structureel onderdeel van het corpus van een muziekinstrument, zonder dat de luchtkolom daar toegang toe heeft, gezien er geen rechtstreekse doorgang gemaakt wordt tussen sinus en luchtpijp. Voor elke sinus is evenwel een of meerdere rechtstreekse doorgang naar de buitenlucht voorzien, die de naam galmgat krijgen.The basic principle of the sine wave method is to create one or more empty spaces, called sinuses, as a structural part of the body of a musical instrument, without the air column having access to it, since there is no direct passage between sine wave and trachea. For each sine, however, one or more direct passage to the outside air is provided, which is known as the bile hole.

Een geschikte techniek om de sinus-methode te verwerkelijken is 3D-printing. Met 3Dprinting is het mogelijk om de ingewikkelde structuren die de sinus-methode met zich kan brengen met de nodige precisie en op een economisch verantwoorde manier te bouwen.3D printing is a suitable technique for realizing the sine wave method. With 3D printing it is possible to build the complex structures that the sine wave method can entail with the necessary precision and in an economically responsible way.

In de sinus-methode wordt extra gebruik gemaakt van het feit dat het corpus met de luchtkolom meetrilt. De trillingen van het corpus worden overgezet naar de lucht in de sinus. De luchttrillingen in de sinus worden vervolgens naar de buitenlucht geleid via het galmgat.The sinus method makes extra use of the fact that the corpus with the air column vibrates. The vibrations from the corpus are transferred to the air in the sine. The air vibrations in the sine wave are then conducted to the outside air through the reverb hole.

De plaats waar de sinus zich in het corpus bevindt wordt de bedding van de sinus genoemd. De bedding reikt minstens voor een gedeelte tot aan de buitenwand van het corpus, waar het de plaats vormt voor een of meerdere galmgaten.The place where the sine is in the corpus is called the bed of the sine. The bed extends at least in part to the outer wall of the corpus, where it forms the place for one or more echo holes.

De functie van zowel sinus als galmgat is het beïnvloeden van klank of speelgemak. De beïnvloeding van de klank bevindt zich op het gebied van geluidssterkte of timbre, de beïnvloeding van het speelgemak vooral op het vlak van de voelbare weerstand bij het blazen. In beide gevallen is beïnvloeding al dan niet over de hele tessituur van het instrument merkbaar.The function of both sinus and reverb hole is to influence sound or ease of playing. The influence of the sound is in the area of sound intensity or timbre, the influence of the ease of playing especially in terms of the noticeable resistance when blowing. In both cases, influencing may or may not be noticeable throughout the instrument's score.

Grootte noch vorm van zowel sinus als galmgat is gelimiteerd en zullen verschillen naargelang het gewenste geluidseffect of speelgemak. Het volume van de sinus bedraagt minimaal een twaalfde van het totale volume van het corpus ter hoogte van de bedding.Neither size nor shape of both sinus and reverb hole is limited and will differ according to the desired sound effect or ease of playing. The volume of the sinus is at least one twelfth of the total volume of the corpus at the height of the bed.

De bepaling van de grootte van de bedding is als volgt. De grootte wordt uitgedrukt in een lengtemaat die aangeeft hoever de zone die als bedding wordt beschouwd zich maximaal uitstrekt rond de sinus. De bedding strekt zich maximaal even ver uit als de kortste afstand tussen sinus en buitenlucht.The determination of the size of the bed is as follows. The size is expressed in a measure of length that indicates how far the zone that is considered as a bed extends to the maximum around the sine. The bed extends at most as far as the shortest distance between sine and outside air.

Wat betreft vorm kan het galmgat bijvoorbeeld rond zijn of in de vorm van een f-gat of voorzien van een paviljoen. De grootte van de opening is bepaald op lmmz of meer.In terms of shape, the reverb hole can be, for example, round or in the form of an f-hole or provided with a pavilion. The size of the opening is determined to be 1 mm or more.

Met 3D-printing is het mogelijk om de ingewikkelde structuren die de sinusmethode met zich kan brengen met de nodige precisie en op economisch verantwoorde manier te bouwen. Door het gebruikt van 3D-printing kan het gewicht van het instrument aanzienlijk gereduceerd worden, niet enkel door de aanwezigheid van de lege ruimtes van de sinusmethode op zich, maar omdat ongewenste ballast omwille van bijvoorbeeld constructie kwesties kan worden weggelaten en een corpus tot zijn functioneel minimum wordt herleid. 3D-printing brengt met zich mee dat er geen voorraad moet worden aangelegd, er kan op bestelling worden geproduceerd, zodat overtollige productie a priori wordt vermeden.With 3D printing, it is possible to build the complex structures that the sine wave method can entail with the necessary precision and in an economically responsible manner. By using 3D printing, the weight of the instrument can be considerably reduced, not only by the presence of the empty spaces of the sine wave method itself, but because unwanted ballast can be omitted due to, for example, construction issues and a corpus to its functional minimum is reduced. 3D printing means that no stock has to be created, production can be made to order, so that surplus production is avoided a priori.

In functie van de muzikant verhoogt de 3D-printtechniek van deze uitvinding in bepaalde gevallen het speelgemak van de muzikant door het lichter maken van het instrument.Depending on the musician, the 3D printing technique of this invention increases the ease of playing of the musician in some cases by making the instrument lighter.

De sinus-methode verschilt wezenlijk met de andere bekende manieren van beïnvloeding van de klank. Ruimtelijke aanpassingen aan het corpus betreffen tot op heden namelijk het aanpassen van de luchtpijp of binnenboring, of het toevoegen van hulpmiddelen aan het instrument.The sine wave method differs substantially from the other known ways of influencing the sound. To date, spatial adjustments to the corpus relate to adapting the windpipe or inner bore, or adding tools to the instrument.

Zo is de huidige uitvinding verschillend van de uitvindingen naar voren gebracht in de octrooidocumenten US2004003702 (Al), FR2224062 (A5), GB1322588 (A) en JP20005331613 (A), waar de kamers voor resonantie waarvan sprake allen behoren tot de luchtpijp of binnenboring en dus betrekking hebben op de beïnvloeding van de luchtkolom.Thus, the present invention is different from the inventions set forth in patent documents US2004003702 (A1), FR2224062 (A5), GB1322588 (A) and JP20005331613 (A), where the resonance chambers all belong to the windpipe or inner bore and thus relate to influencing the air column.

De huidige uitvinding is eveneens verschillend van het octrooidocument JPH1145086(A) dat akoestische ruimte toevoegt aan een bestaand instrument, namelijk door afzonderlijke hulpstukken op een blaasinstrument te bevestigen.The present invention is also different from the patent document JPH1145086 (A) which adds acoustic space to an existing instrument, namely by mounting individual attachments on a wind instrument.

Onderhavige uitvinding onderscheidt zich van de instrumentenbouw in de octrooidocumenten US 3487742, US 3805665 en US 3643538, gezien daar telkens gebruik gemaakt wordt van toevoegingen aan het corpus, waardoor holtes ontstaan. De toevoegingen aan het corpus heten in genoemde documenten respectievelijk "outer tubular housing", "tubular outer wall parts" en "outer barrel portion / outer wall".The present invention is distinguished from instrument construction in the patent documents US 3487742, US 3805665 and US 3643538, since use is always made of additions to the corpus, whereby cavities are created. The additions to the corpus are referred to in the documents referred to as "outer tubular housing", "tubular outer wall parts" and "outer barrel portion / outer wall", respectively.

De holte waarvan sprake in het octrooidocument US 1621608 bestaat enkel bij middel van het aangebrachte hulpmiddel "diaphragm", waardoor de holte een aanpassing is aan de luchtpijp en niet ingebouwd is in het corpus zoals in onderhavige uitvinding. De genoemde "air port" van de holte is bijgevolg een toongat, dat verbinding maakt tussen luchtpijp en buitenlucht.The cavity mentioned in the patent document US 1621608 exists only with the aid of the applied "diaphragm", whereby the cavity is an adaptation to the windpipe and is not built into the corpus as in the present invention. The said "air port" of the cavity is therefore a tonal hole that connects the windpipe and the outside air.

De uitvinding betreft ook andere muziekinstrumenten waarop de sinus-methode kan worden toegepast, zoals xylofoons, klokken en andere idiofonen of instrumenten met mechanische luchtaandrijving.The invention also relates to other musical instruments to which the sine wave method can be applied, such as xylophones, clocks and other idiophones or instruments with mechanical air drive.

Beknopte beschrijving van de figurenBrief description of the figures

De sinus-methode wordt uitgelegd, toegepast op het tonnetje van de klarinet, aan de hand van de figuren waarin: - Figuur 1: een overlangse doorsnede toont van een tonnetje van een klarinet overeenkomstig de vroegere stand van de wetenschap - Figuur 2: een overlangse doorsnede toont van een tonnetje van een klarinet met een eerste uitvoeringswijze met de sinus-methodeThe sine method is explained, applied to the barrel of the clarinet, on the basis of the figures in which: - Figure 1: shows a longitudinal section of a barrel of a clarinet in accordance with the prior art - Figure 2: a longitudinal shows a cross-section of a barrel of a clarinet with a first embodiment with the sine-wave method

Gedetailleerde beschrijving van een verkieslijke uitvoeringswijze Figuur 1 toont een overlangse doorsnede van een tonnetje van een klarinet overeenkomstig de vroegere stand van de wetenschap, waarvan het corpus (1) een massieve wand (2) vormt rond de luchtpijp (3), waarvan de binnenzijde binnenboring (4) is genaamd.Detailed Description of a Preferred Embodiment Figure 1 shows a longitudinal section of a barrel of a clarinet according to the prior art, the corpus (1) of which forms a solid wall (2) around the windpipe (3), the inner inner bore of which (4) is called.

Figuur 2 toont een overlangse doorsnede van een tonnetje van een klarinet overeenkomstig een eerste uitvoeringswijze van onderhavige uitvinding, waarvan het corpus (1) een ingebouwde sinus (5) heeft, zonder doorgang naar de luchtpijp (3). De sinus heeft een galmgat (6) naar de buitenlucht toe. Vorm en grootte van zowel sinus (5) als galmgat (6) zijn in meerdere variaties uitvoerbaar door middel van de 3D-printtechniek. De binnenboring (4) verschilt niet van de principes van de traditionele instrumentenbouw.Figure 2 shows a longitudinal section of a barrel of a clarinet according to a first embodiment of the present invention, the corpus (1) of which has a built-in sine wave (5), without passage to the windpipe (3). The sine has a reverb hole (6) to the outside air. The shape and size of both sine wave (5) and reverb hole (6) can be executed in several variations by means of the 3D printing technique. The inner bore (4) does not differ from the principles of traditional instrument construction.

Claims

CONCLUSIONS

A wind instrument comprising an windpipe (3) and a wall around the windpipe (3), which, stripped of all additives attached thereto, forms the body (1), characterized in that the body (1) comprises an empty space (5) without access to the windpipe (3).

A wind instrument according to claim 1, wherein the void space (5) extends over a length, called bed, and occupies a volume that is at least one tenth of the volume of the corpus (1) over the same bed.

A wind instrument according to claim 1 or 2, wherein the depth of the bed is at most equal to the shortest distance of the empty space (5) to the outside air.

A wind instrument according to claim 1, 2 or 3, wherein the void space (5) comprises a reverb hole (6) that connects to the outside air.

A wind instrument according to claim 4, wherein the reverb hole (6) has a cross-section of at least 1 mm 2.

A wind instrument according to claims 1 to 5, wherein the corpus forms a whole without seams.

A method for making a wind instrument according to any one of claims 1 to 6, wherein a 3D printing technique is used to make the body (1) with the empty space (5) and, if applicable, the reverb hole in one piece without seams .