Струнный музыкальный инструмент - RU2683361C2
Код документа: RU2683361C2
Чертежи
Описание
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ТЕХНИКИ
Изобретателями прошлого века предпринимались множественные попытки создания музыкальных инструментов семейства скрипки с использованием новых синтетических материалов, однако мало кому из них удалось добиться значительного коммерческого успеха. Хотя существование многовековой традиции изготовления музыкальных инструментов и породило на рынке характерное предубеждение в отношении инструментов, изготовленных из непривычных материалов, предыдущие попытки сконструировать инструмент семейства скрипки из стеклопластика, стали, полистирола, углеродных и/или графитовых волокон, нельзя признать успешными по той причине, что такие инструменты не обладали удовлетворительным уровнем громкости и проекции звука и/или не были способны воспроизводить звук достаточно чистого качества. В число предыдущих патентов на подобные инструменты входит патент США номер 3186288, выданный Финчу (Finch), патент США номер 3427915, выданный Муни (Mooney), патент США номер 3699836, выданный Глассеру (Glasser), патент США номер 3969971, выданный Делу (Delu), патент США номер 4408516, выданный Джону (John), патент США номер 4592264, выданный Свободе (Svoboda), патент США номер 4809579, выданный Маккаферри (Maccaferri), патент США номер 4836076, выданный Бернье (Bernier), патент США номер 4955274, выданный Стивенсу (Stephens), патент США номер 5171926, выданный Беснайну (Besnainou), и патент США номер 6284957, выданный Легии (Leguia).
Изобретатели, пытавшиеся привнести новшества в строение инструментов семейства скрипки с использованием нетрадиционных материалов предлагали существенно разные виды конструкции. Деятельность одних заключалась в простом копировании традиционных форм скрипок в новых материалах – как, например, в работах Финча и Маккаферри. Представляя собой новые вариации существующей конструкции, такие инструменты, однако, не давали лучшего качества звучания по сравнению со скрипками, изготовленными при помощи традиционных методов и с использованием привычных материалов.
Другие изобретатели – к примеру, Делу, Бернье и Стивенс – в основном вносили значительные модификации в резонирующую полость корпуса, пытаясь таким образом уравновесить между собой различные свойства конструкции из используемых ими новых материалов. Их работу тоже нельзя признать успешной. Большего успеха достигли те, кто, стремясь достичь желаемого звучания и чувствительности инструмента, комбинировал разные материалы - как, например, Свобода. По мнению автора, составленному на основании многолетнего практического опыта в производстве смычковых музыкальных инструментов и участии во множестве испытаний и усовершенствований, решающими свойствами любого инструмента семейства скрипки являются прилежащие измерения воздушной камеры полости корпуса. В этом смысле не имеет значения, изготовлен инструмент традиционным или каким-то новым способом, потому что любая конструкция, в которой имеются препятствия в прилежащей воздушной камере, характерной для инструмента, изготовленного традиционным способом, имеет мало шансов на то, чтобы стать действительно удачной.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
У данного изобретения две цели. Первая – создать музыкальный инструмент, дающий чистоту и многокомпонентность звука в сочетании с достаточной громкостью и проекцией последнего, при условии, что этот инструмент сможет конкурировать с высококачественными инструментами, изготовленными традиционным способом и из привычных материалов, а кроме того – будет более экологоориентированным и экономически выгодным в производстве. Вторая цель – создать музыкальный инструмент, который окажется более долговечным и устойчивым к повреждениям, наносимым, как правило, при транспортировке, использовании и подвергании инструмента воздействию экстремальных погодных условий, перепадов температуры и влажности.
Изобретение выполняет поставленные выше задачи и представляет собой инструмент, выполненный из пластмассы или углепластиковых композитов с использованием принтера объемной печати. У инструмента отсутствуют углы, и он обладает верхним, средним и нижним вогнутыми ребрами перехвата, беспрепятственно переходящими из одного в другое, примерно как наблюдается в форме акустической гитары. Пластины верха и дна являются полностью изогнутыми в продольной и поперечной плоскостях и создаются принтером из вертикальных слоев, что наделяет их эти пластины прочностью, достаточной для того, чтобы полностью выдерживать напряжение струн без дополнительных опор во внутренней структуре. Плотность, вес и жесткость этих частей инструмента зависят не только от выбора материала, толщины и формы самих частей – как в инструментах, традиционно изготовленных из древесины, но и регулируются при помощи изменяемых наполняемых шаблонов, которые создаются в процессе трехмерной печати и контролируются программным обеспечением. Эти нововведения позволяют вносить изменения в зернистость применительно к плотности, жесткости и вибрационным качествам этих частей инструмента, одновременно позволяя им давать тональность и чувствительность, присущие высококачественным инструментам, изготовленным из древесины традиционным способом, и делая эти части особенно невосприимчивыми к экстремальным погодным условиям, колебаниям температуры и влажности, которые причиняют вред инструментам, изготовленным из древесины традиционным способом. Более того, в новом инструменте уменьшено влияние многих недостатков, которые обычно неизбежны в струнных инструментах, сконструированных из синтетических материалов, и многие же недостатки исчезли полностью; речь идет главным образом о весе инструмента и нехватке громкости и проекции звука. Еще одно достоинство инструмента заключается в возможности изменений этих его свойств в зависимости от пожеланий конечного пользователя по тональности и чувствительности, а это, в свою очередь, предоставляет возможности для массового производства по индивидуальным заказам в соответствии с требованиями исполнителя к звучанию.
По сравнению с инструментами, изготовленными традиционным способом, упрощены и внутренние части инструмента. Они освобождены от большей части выступающих из внутренних поверхностей деталей; оставлена только пружина, душка, а также верхний и нижний блоки, поддерживающие соединение шейки и пуговицы соответственно.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлена прозрачная схема верха; изображена схема корпуса, соединенные с обечайками поверхности, пружина и резонансные отверстия.
На фиг. 2 представлен вид обечаек инструмента сверху; изображены верхний и нижний внутренние блоки.
На фиг. 3 представлен вид корпуса инструмента сбоку; изображен выпуклый изгиб в продольной плоскости, обечайки, а также нижний порожек.
На фиг. 4 представлен вид три четверти для корпуса инструмента; изображен паз для шейки.
На фиг. 5 представлен вид середины корпуса инструмента в разрезе; изображены места соединения частей, нижний блок и вид середины схемы пружины в разрезе.
На фиг. 6 представлен вид три четверти сверху для шейки инструмента.
На фиг. 7 представлен вид три четверти сверху для грифа инструмента с неотделимым порожком.
На фиг. 8 представлена внутренняя схема дна; изображена схема корпуса и соединенные с обечайками поверхности.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описанное в настоящем документе изобретение представляет собой музыкальный инструмент семейства скрипки или альт или виолончели или контрабаса, состоящий из шейки 4, грифа 5, верха 1, пластины дна 2 и продолжающих ее цельных обечаек 3, формирующих корпус инструмента полностью и включающих в себя верхний блок 14 и нижний блок 22 в качестве опоры для всей конструкции. Пружина 7 и резонансные отверстия 8 являются неотделимыми частями деки 1. Все части инструмента изготовлены по одной и той же технологии объемной печати; наполняемые шаблоны, которые при этом использует принтер, могут изменяться в зависимости от желательной плотности и формы, а также выбора основного материала, нацеленного на возможность изменения качества звучания инструмента в соответствии с выбором пользователя.
По окончании формирования пластины верха 1 и дна 2 прикрепляются к обечайкам 3 при помощи клеящих веществ в местах стыков 12, 13, 15, 16, 20 и 21. Затем шейка 4 вставляется в паз корпуса 6 и закрепляется в нем, прикрепляясь также к пуговице 10 в соответствующем месте стыка поверхностей 17, а гриф 5, в свою очередь, прикрепляется к шейке в соответствующем месте стыка поверхностей 18, опять же, при помощи клеящих веществ. После этого колки устанавливаются на шейку в колковую коробку 19, чтобы можно было натягивать струны. В отличие от инструментов, изготовленных традиционным способом, паз 20 в этом инструменте является неотделимой частью грифа 5, пружина 7 – неотделимой частью верха 1, а нижний порожек 9 таким же образом представляет собой неотделимую часть верха; такое строение позволяет ускорить производство и сборку инструмента. Душка 11 по-прежнему традиционно изготавливается из четверти елового кругляка и удерживается на месте при помощи клеящего вещества, между немного приподнятыми плоскими склеиваемыми поверхностями верха 1 и дна 2.
Ключевым отступлением от традиционных форм конструкции этого инструмента является отсутствие углов. На первый взгляд, форма инструмента больше напоминает форму акустической гитары, хотя и обладает немного иными пропорциями. Однако при отступлении внешней формы инструмента от традиционных стандартов внутренняя форма его акустической полости оставлена без изменений. В инструментах, изготавливаемых традиционным способом, углы, о которых идет речь, заполняются цельными кусками древесины – чаще всего елью, ивой или другой мягкой древесиной с явно выраженной крупнозернистой структурой. В результате получается внутренняя воздушная камера такой же формы, как и в нашем инструменте. Причиной же удаления углов в нашем случае послужило следующее. Если этот инструмент создается из надлежащих новых материалов и при помощи соответствующих процессов производства, в его конструкции соблюдается верная жесткость обечаек и без добавления дополнительного веса, размера и уязвимости традиционных нависающих элементов.
Другое важное отступление от конструкции инструментов, изготавливаемых обычным способом, начиная с 18 века, заключается во внедрении изгибов деки - как продольных, так и поперечных. Изгибы эти немного выше привычных высот подъемов инструмента. Такое конструктивное решение принято с целью придания готовому инструменту долгопрочности и устойчивости конструкции. Будучи сформированным из вертикальных слоев, как описано в настоящем документе, инструмент обладает повышенным сопротивлением кручению продольного подъема, что как раз является результатом такой конструкции с более высокими и полными изгибами и позволяет создавать этот инструмент из материала, который, в конструктивном отношении, обычно считается непригодным для создания подобных инструментов без наличия дополнительных внутренних опор, необходимых для противодействия деформации (см. Маккаферри, патент США номер 4809579, включенный по ссылке). Отсутствие таких дополнительных опор снижает вес инструмента, а следовательно, и ненужное акустическое затухание, не имея в то же время никаких препятствий для объема прилежащего внутреннего воздуха в корпусе. Кроме того, в этой конструкции лучше всего поддерживается качество звучания на высоком уровне – из-за вибрационных свойств описанного изгиба, вкупе с использованием надлежащих материалов и процессов.
Другие, более общие аспекты сборки и настройки не требуют отхода от аспектов сборки и настраивания струнных инструментов, изготовленных традиционным способом: струны и приспособления (подставка, колки, подгрифок, настройщик для подгрифка, пуговица) взаимозаменяемы со стандартными частями соответствующего размера - в точности как у инструментов, изготовленных традиционным способом, - и поэтому не включены в сферу действия настоящего патента. Кроме того, если исключить использование цианоакрилового клея вместо традиционных мездровых клеев, сборка тоже остается практически такой же, как для инструментов, изготовленных традиционным способом.
Реферат
Заявленное изобретение относится к музыкальному инструменту семейства скрипок, части которого изготовлены с использованием принтера объемной печати, и является безуглым, с верхним, средним и нижним вогнутыми ребрами перехвата, переходящими из одного в другое, как в форме корпуса акустической гитары. Верх, дно и обечайки создаются принтером из продольных вертикальных слоев, и эти пластины наделяются прочностью, достаточной для того, чтобы выдерживать напряжение струн без дополнительных опор во внутренней структуре. Кроме того, инструмент особенно невосприимчив к экстремальным погодным условиям и обращению, при котором инструментам, изготовленным из древесины, наносятся повреждения. 16 з.п. ф-лы, 8 ил.
