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Stimmbalken für ein Saiteninstrument Die Erfindung bezieht sich auf
einen Stimmbalken für ein Saiteninstrument, der zueinander parallele Rillen aufweist.
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Für Saiteninstrumente sind Resonanzböden zur Versteifung mit Rippen
von nach außen zu sich verjüngendem Querschnitt bekannt. Auch ist es bekannt, einen
Resonanzboden für Klaviere zu verwenden, der auf der Unterseite eine wellenförmige
Oberfläche hat. Ferner ist es bekannt, für Geigen oder ähnliche Musikinstrumente
Stege unter den vier Saiten zu verwenden, die mit einer spiralförrnig verlaufenen
Nut versehen sind, oder einen glatten Stimmbalken zu verwenden, der mit einem Spiralblatt
umgeben ist. Ferner ist es bekannt, für Flügel und Pianos eine netzartige Berippung
zu bewirken, die durch die Kreuzung und Verbindung von Rippen entsteht.
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Die üblichen Resonanzböden für Klaviere sind aus mehreren Streifen
längsgerichteter Faserung zusammengesetzt. Wenn auf der Innenseite eines solchen
Resonanzbodens nun bekannte Stimmbalken angebracht werden sollen, so ist es sehr
schwierig und auch nur durch sorgfältige Auswahl der Qualität des Stimmbalkenholzes
zu erreichen, daß Töne verschiedener Art in gleicher Weise weitergeleitet werden.
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Rein zylindrische Stimmbalken oder solche mit einer Spiralnut verbessern
die Tonqualität nur wenig. Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde,
Stimmbalken für Saiteninstrumente zu schaffen, die leicht anbringbar sind,
keine besonderen Anforderungen an das Material stellen und die Tonqualität der Instrumente
verbessern, d. h. feine musikalische Modulierungen, besonders der Tonfarbe,
erzielen.
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Gemäß der Erfindung zeichnet sich der Stimmbalken für ein Saiteninstrument,
der zueinander parallele Rillen aufweist, dadurch aus, daß er aus einem zylinderförmigen
Körper besteht, dessen Unterseite entlang einer Kreissehne zu einer glatten unteren
Fläche, die dazu bestimmt ist, nach dem Einbau gegen eine größere Resonanzfläche
bzw. einen Resonanzboden des Saiteninstrumentes anzuliegen, abgeschnitten ist und
in dessen runden Flächen die parallelen Rillen gebildet sind.
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Erfindungsgemäße Stimmbalken lassen sich leicht auf einer Resonanzfläche
anbringen, vorzugsweise in einer Mehrzahl parallel oder senkrecht zueinander oder
sich scharweise kreuzend.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kreuzen die in den runden
Flächen des einzelnen Stimmbalkens gebildeten Rillen sich so, daß zwischen den Rillen
erhabene rautenförmige Flächen gebildet sind, und zwar vorzugsweise unter einem
Winkel von etwa 60 bis 1201. Die sich kreuzenden Rillen können erfindungsgemäß
auch durch mindestens eine rechtsgängige und eine linksgängige Schraubennut gebildet
sein.
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Durch die Anbringung von Stimmbalken gemäß der Erfindung klingt der
Resonanzboden mit den Schwingungen der Saiten besser wider, so daß eine feinere
Tonfarbe und größere Lautstärke als bei üblichen Saiteninstrumenten erzielt wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der
Zeichnung erläutert, in der beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt
sind. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführung eines Stimmbalkens nach der vorliegenden
Erfindung schematisch, F i g. 2 einen Horizontalschnitt, der die Anbringung
zweier Stimmbalken nach F i g. 1 in dem Schallkasten einer Violine zeigt,
F i g. 3 eine Draufsicht auf den Resonanzboden eines Pianos, die die Anordnung
von Stimmbalken nach der Erfindung erkennen läßt, F i g. 4 A eine
vergrößerte Teilansicht des an dem Resonanzboden nach der F i g. 3 angebrachten
Stimmbalkens und F i g. 4 B einen Schnitt nach Linie IVB-IVB der Fig.4A.
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In der F i g. 1 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
dargestellt, bei der aus einem Schallkörper 10 zwei parallele rechtsgängige
Gewinderillen und eine linksgängige Gewinderille ausgeschnitten sind. Auf diese
Weise wird eine Vielzahl diamantähnlich angeordneter Flächen 11 und Spiralrillen
12, 13 und 14 gebildet. Die Form der Flächen kann durch Ändern der Ganghöhe
der Gewinde variiert werden, so daß kurze oder lange Diagonale der Flächen entstehen.
Es können vier Gewindegänge,
d. h. zwei rechtsgängige und
zwei linksgängige Gewinde, vorgesehen werden und/oder jede beliebige andere Kombination
der Anzahl, höchstens vorzugsweise aber vier insgesamt. Es scheint jedoch, daß bei
der Verwendung von insgesamt drei Gewindegängen in jeder Hinsicht die größte Festigkeit
gesichert und die günstigste Wirkung erzielt wird.
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In der F i g. 2 ist eine Ausführungsfonn gezeigt, bei der Stimmbalken
16, 17 und 18 nach der vorliegenden Erfindung als Resonanzelemente
in den Richtungen der Achsen X, Y bzw. Z angeordnet sind. Diese Balken können
aber auch nur in einer oder in zweien der Achsen X, Y und Z vorgesehen werden.
Statt dessen können sie aber auch parallel zu obenerwähnten Achsen angeordnet werden.
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Die F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine
Vielzahl von Stimmbalken 10 zwischen den Resonanzstäben 19 auf dem
Resonanzboden 20 eines Pianos angeordnet sind. Werden solche Stimmbalken
10 an Stelle gebräuchlicher Resonanzstäbe 19
vorgesehen, so wird die
Ausbildung des Resonanzbodens wesentlich einfacher, während eine größere Wirksamkeit
erzielt wird. Statt die Stimmbalken 10
gegen den Resonanzboden 20 anzulegen,
können diese Stimmbalken auch flach an der einen Seite angeordnet werden, wie aus
der F i g. 4 B zu ersehen ist. Die F i g. 4 A zeigt die Draufsicht
auf einen Teil der Anordnung, während die F i g. 4 B einen Schnitt nach Linie
4B4B der F i g. 4A zeigt.
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Die Vorteile der Stimmbalken nach der Erfindung werden nachfolgend
erklärt. Die Stimmbalken, beispielsweise die Stäbe 16, 17 und 18,
dienen nicht nur zur Abstützung, sondern tragen zu den Schwingungen des Resonanzbodens,
welche durch die Saiten hervorgerufen werden, bei.
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Die an den Resonanzboden eines Pianos angebrachten Stimmbalken können,
wie aus der F i g. 3
ersichtlich, an Stelle üblicher Resonanzstäbe verwendet
werden. Durch die Verwendung solcher Resonanzelemente wird sowohl die Lautstärke
als auch die Tonfarbe in überraschend hohem Maße verbessert.
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Die beiden Enden jedes der in der F i g. 2 gezeigten Resonanzstäbe
16, 17 und 18 können unmittelbar an die Schallböden angeschlossen
werden und/oder mittelbar damit verbunden werden, indem Unterlegscheiben aus Leder
oder anderem geeigneten elastischen Material zwischengefügt werden.
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Bei der Herstellung der Stimmbalken können den Flächen entsprechende
Teile gegen feste Stangen von rundem, halbrundem oder elliptischein Querschnitt
in Form der obenerwähnten Muster angelegt werden. Es ist jedoch zweckmäßiger, in
den Umfang fester Stäbe rechtsgängige und linksgängige Gewinde einzuschneiden, wie
in der F i g. 1 gezeigt ist. Die auf diese Weise erzeugten Flächen können
in jeder beliebigen gewünschten Form erzeugt werden, indem Teile der Flächen weggeschnitten
werden, so daß die gewünschten Stimmbalken entstehen.
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Nachfolgend werden Versuchsergebnisse beim Spielen von Instrumenten
mit Stimmbalken nach der Erfindung beschrieben.
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1. Der Stimmbalken bestand aus einem zylindrischen Stab mit
nur einem Gewindegang und wurde in der Z-Achse in ein Cello eingesetzt. Das Schallvolumen
war wesentlich höher als bei der Verwendung eines glatten zylindrischen Stabes.
2. Nach Anbringen eines Elementes von geeigneter Abmessung und Form an einen Schwingungskörper
wurden die Schwingungen des letzteren geprüft.
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Auf Grund der unter 1. beschriebenen vorteilhaften Ergebnisse
mit nur einem, nur ein eingängiges Gewinde aufweisenden Stimmbalken in Richtung
der Z-Achse wurde, von dem gleichen Grundsatz ausgehend, gefolgert, daß eine weitere
Verbesserung erzielt werden könne, wenn die Schraube vollständiger ausgebildet werden
würde, beispielsweise, wie in der F i g. 1 gezeigt, mit drei Gewindegängen,
nämlich einem rechtsläufigen und zwei linksläufigen. Um diew Folgerung zu beweisen,
wurde der in der F i g. 1 gezeigte Stimmbalken an einem Ende festgehalten,
während das andere Ende an einem Pult angeschlagen wurde. Daraufhin waren sehr ausgeprägte
Schwingungen mit freiem Auge festzustellen. Diese Wirkung ist überraschend, da solche
Schwingungen niemals mit einem der üblichen glatten festen Körper erzielt werden
konnten.
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Von dem Vergleich des in der F i g. 1 gezeigten Stimmbalkens
mit der Wirbelsäule (back-bone) des menschlichen Körpers ausgehend, verwendete der
Erfinder die beiden »B« als Anfangsbuchstaben der Worte und nannte den Stab in der
Z-Achse >Z,2B-Type«, um ihn von den bekannten flachen Z-Stäben zu unterscheiden.
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Beim Versuchsspiel eines mit einer Z-2B-Type ausgestatteten Cellos
wurde festgestellt, daß das Schallvolumen gegenüber den gebräuchlichen, zylindrischen,
glatten Stäben und auch gegenüber einem Stab mit nur einfach eingeschnittenem Gewinde
wesentlich gesteigert war und daß die Töne eine verbesserte Tonfarbe erhalten hatten.
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Es wurde angenommen, daß die besondere Eigenschaft der Z-2B-Type darauf
beruhte, daß die diamantförinig angeordneten Flächen wie das Innere einer Saite
vibrierten und daß gleichzeitig der feste innere Teil ähnlich eines festen Z-Stabes
vibrierte und daß eine Kombination dieser Schwingungen entstand.
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Von der Grundlage der Z-2B-Type ausgehend wurde auch der gebräuchliche
Resonanzstab 16
(zylindrisch und aus Holz) in der X-Achse in eine 2B-Type
umgewandelt. Dieser Resonanzstab wurde in der Ausbildung nach der Erfindung »X-2B-Type«
genannt. Bei einem Versuchsspiel wurde festgestellt, daß durch Anbringen nur eines
X-2B-Stabes in einem Cello eine besondere Eigenart herausgebracht wurde, die nie
mit einem üblichen glatten festen Holzstab erzielt wurde.
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Durch die Anbringung der X-2B-Type wurde das Schallvolumen für die
tiefen Töne jeder der Saiten A,
D2 G und C gesteigert. Insbesondere
das Schallvolumen der G-Saite und der C-Saite wurde schlagartig vergrößert, so daß
die Schwingungen des Bodens des Schallkastens von dem Körper wahrgenommen wurden.
Sogar bei ständigem Spiel des »f« (kräftiger Ton) und des »p« (weicher Ton)
konnten diese leicht voneinander unterschieden werden, obgleich sie normalerweise
nicht zu unterscheiden sind. Dies ist offensichtlich auf die besondere Eigenart
der X-2B-Type zurückzuführen und stellt einen durchschlagenden Unterschied gegenüber
den üblichen glatten X-Achsen-Stäben dar. Auch bei einem Versuch mit auf der Brücke
aufgesetztem Dämpfer (»Sordamente«) wurde festgestellt, daß das Tonvolumen wesentlich
geringer als erwartet war, aber
die Tonfarbe war sehr angenehm,
während sonst in einem solchen Fall die Tonfarbe schlecht wird beim Vermindern des
Volumens.
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Daraufhin wurde ein weiteres Versuchsspiel durchgeführt, bei dem in
dem gleichen Cello sowohl X-2B-Type und Z-2B-Type vorgesehen waren. Es stellte sich
dabei heraus, daß es möglich ist, sowohl die oben beschriebenen als auch die unter
2. genannten Eigenarten gleichzeitig zur Geltung zu bringen. Auch konnte die Wirkung
der Töne klarer herausgebracht werden (beispielsweise bei einem »Staccato«), als
es jemals mit den üblichen glatten, festen, zylindrischen X- und Z-Stäben aus Holz
möglich war.
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Auch in der Y-Achse wurde eine Y-2 B-Type in der Art der 2B-Typen
vorgesehen. Für ein Versuchsspiel wurde diese Y-2B-Type im gleichen Cello mit einer
X-2B-Type und einer Z-2B-Type angebracht. Es wurden ruhigere, gleichmäßigere Töne
erzielt, und die Unterscheidung der einzelnen Töne wurde wesentlich leichter. Hierbei
war jedoch der Ton verhältnismäßig schwach.
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Von dem mit 1 bezeichneten Absatz an sind oben die Versuche
mit einem Cello zum überprüfen der Wirkung jeder der 2B-Typen in der X-, Y-
und Z-Achse beschrieben worden. Nachfolgend wird ein Versuch mit einer Violine geschildert.
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Durch Austauschen der Stäbe in jeder der X-, Y-und Z-Achse
in 2B-Stäbe in der gleichen Weise wie bei einem Cello wurde die Violine für den
Versuch vorbereitet. Als Ergebnis zeigte sich, daß sowohl die X-2B-Type als auch
die Z-2B-Type die gleichen besonderen Eigenschaften und Wirkungen zeigten, wie bei
einem Cello und daß außerdem durch die Y-2B-Type die Durchsichtigkeit der Tonfarbe
in weit größerem Maße als bei einem Cello gesteigert wurde.
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Ein mit Stimmbalken gemäß der Erfindung versehenes Cello, das vorher
nur für Anfänger geeignet war, ergab nunmehr die Möglichkeit, sogar ein Konzertstück
zu spielen, das bisher nur auf einem ausgesprochen hochwertigen Cello gespielt werden
konnte. Dieser Umstand läßt also eine durchgreifende Verbesserung der Wirkung erkennen,
d. h., selbst ein einfaches Musikinstrument kann durch Anwendung der vorliegenden
Erfindung leicht zu einer ganz hervorragenden Wirkung gebracht werden. Schallschwingungen
werden überraschend gut reflektiert und besonders strenge Beischwingungen unterdrückt,
so daß gleichmäßige Schwingungen bei allen Tönen der Tonleiter entstehen bzw. so,
daß die spezifischen Tonschwingungseigenschaften des Werkstoffes geregelt werden
können.