АКУСТИЧЕСКАЯ ГИТАРА С ВНУТРЕННИМ И ВНЕШНИМ КОРПУСАМИ
ACOUSTIC GUITAR WITH INNER AND OUTER HOUSING

Известен акустический струнный музыкальный инструмент (патент Японии №4334833, 8G10D 1/00 от 05.08.2002 г.), в корпус которого для усиления громкости звучания вставлен резонатор решетчатой или сотовой конструкции.
Известен также акустический струнный музыкальный инструмент (патент России №2219592, 7G10D 1/08), в котором для получения более высоких акустических характеристик, например чистоты и насыщенности тембра, мощности и продолжительности звучания, а также реверберации, площади дек разделены звуковыми пружинами в определенных пропорциях, а обечайка с внутренней стороны по всей длине корпуса снабжена делительными элементами, расположенными по принципу соотношения полутонов темперированного ряда симметрично по обеим половинкам обечайки. Такая обечайка резонирует на внешних частотах и возбуждает обертоны, которые соотносятся между собой по закону темперированного ряда, смешиваются с обертонами натурального ряда, возбуждаемыми деками, что приводит к разности фаз колебаний в корпусе и создает эффект реверберации.
Недостатком вышеупомянутых музыкальных инструментов, имеющих верхнюю и нижнюю деки, является то, что в процессе создания звука формирование звуковых волн инициируется колебаниями только верхней деки струнных музыкальных инструментов, в то время как резонирующие колебания нижней деки и обечайки сводятся к нулю за счет того, что во время игры нижняя дека и обечайка прижимаются к одежде исполнителя, которая гасит резонансные колебания и нижней деки и обечайки.
Эти обстоятельства негативно сказываются на звучании инструментов из-за того, что в акустических характеристиках звуковых волн различных регистров пропадают частоты и амплитуды колебаний, которые могли бы формироваться нижней декой и обечайкой и смешиваться и обогащать звуковые волны других регистров, создаваемых верхней декой.
Известен классический струнный музыкальный инструмент - классическая гитара (патент №1709390, бюл. №4 от 30.01.1992 г.), взятый нами за прототип, содержащий закрепленный с зазором на нижней деке по ее периметру защитный резонатор, выполненный в виде пластины по форме нижней деки и закрепленную с зазором на нижней поверхности обечайки опору, выполненную в виде пластины по форме середины нижней части обечайки.
Этот защитный резонатор и опора исключают, по мнению автора изобретения, контакт нижней деки гитары и ее обечайки с телом исполнителя, улучшая акустические характеристики и громкость звучания.
Однако недостатком вышеуказанного прототипа является то, что при игре на таком инструменте все равно происходит контакт тела (руки) исполнителя с верхней частью обечайки, что исключает ее участие в формировании звуковых волн разных регистров, обедняет тембр и уменьшает громкость звучания, а поскольку обечайка плотно соединена всем своим периметром с периметром нижней деки, то и формирование звуков резонирующих регистров нижней декой ослабляется. Эти обстоятельства негативно сказываются на возможности более полного использования свойств материалов вышеотмеченного инструмента, снижая уровень их акустических характеристик.
Задачей предлагаемого изобретения является создание струнного музыкального инструмента, конструкция которого позволяет максимально использовать возможности материалов дек, обечайки и инструмента в целом для увеличения мощности и продолжительности звучания, а также для улучшения чистоты и насыщенности тембра и усиления эффекта реверберации.
Поставленная задача решается тем, что корпус известного струнного инструмента, например гитары, состоящей из двух дек, соединенных по периметру обечайкой, образующий внутренний резонирующий объем (фиг.1), помещен во внешний корпус (фиг.2), состоящий только из обечайки и нижней деки (дна) и имеющий внутренние размеры по всему периметру обечайки на 4-100 мм больше аналогичных внешних размеров внутреннего корпуса, а высоту обечайки на 4-10 мм больше высоты обечайки внутреннего корпуса, благодаря чему между наружными стенками обечайки внутреннего корпуса 1 (фиг.1) и внутренними стенками обечайки наружного корпуса 6 (фиг.2) образуется зазор, равный 2-50 мм, в который вплотную вставляются деревянные распорные элементы 9 на клею, удерживающие обечайку 1 внутреннего корпуса инструмента от соприкосновения с обечайкой 6 внешнего корпуса.
Распорные делительные элементы 9 расположены по принципу соотношения полутонов на основании закона темперированного звукоряда симметрично по обеим половинам обечайки, причем за мензуру принимается общая длина обечайки.
Размеры участков обечайки между распорными элементами 9 получены путем расчетов по формуле: а=в 2, где а - рассчитываемый размер участка обечайки, в - длина мензуры обечайки.
На внутренней стороне деки 8 внешнего корпуса приклеены деревянные прокладки 10, с диаметром 5-10 мм и высотой 4-10 мм, на которые опирается нижняя дека внутреннего корпуса. Количество прокладок 10 должно быть не менее 6 (шести), чтобы обеспечить надежную опору внутреннего корпуса, а располагаются они на деке 8 по периметру деки 13 внутреннего корпуса в точках, находящихся напротив мест крепления звуковых пружин 15 к деке 13.
Таким образом, между нижней декой 13 внутреннего корпуса и декой 8 внешнего корпуса создается зазор толщиной 4-10 мм, который исключает непосредственный контакт этих дек и в сочетании с зазором между обечайками 1 и 7 устраняет демпфирующее влияние деки 8 и обечайки 7, что увеличивает резонанс деки 13 и громкость звучания инструмента в целом.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1 - внутренний корпус 1 инструмента, содержащий:
- 2 - верхнюю деку;
- 3 - обечайку;
- 4 - гриф;
- 5 - резонирующее отверстие.
Фиг.2 - внешний корпус 6 инструмента, содержащий:
- 7 - обечайку;
- 8 - деку (дно);
- 9 - распорные элементы;
- 10 - прокладки.
Фиг.3 - разрез А-А на фиг.1:
- 11 - клец внутреннего корпуса 1;
- 12 - пятка грифа 4 внутреннего корпуса;
- 13 - нижняя дека внутреннего корпуса;
- 14 - рамка верхней части обечайки 7 внешнего корпуса.
На фиг.3 показано принципиальное устройство изобретения, из которого видно, что внутренний корпус 1, содержащий верхнюю 2 и нижнюю 13 деки, гриф 4 и обечайку 3, установлен во внешний корпус 6, содержащий деку 8, обечайку 7, рамку 14, распорные элементы 9 и прокладки 10 (распорные элементы 9 показаны на фиг.2).
В отличие от известных инструментов пятка 12 грифа 4 прикреплена к клецу 11 не снаружи корпуса, а изнутри, что дает возможность устанавливать зазор между обечайками 3 и 7 любой величины, в частности в пределах от 2 до 50 мм.
Рейка 14, которая прикреплена к верхней кромке обечайки 7, имеет ширину от 10 до 100 мм, в зависимости от зазора между обечайками 3 и 7, повторяет геометрию этой обечайки, служит преградой для попадания в зазор между обечайками 3 и 7 посторонних предметов и одновременно является декоративным украшением.
Между рейкой 14 и декой 2 находится зазор в 2-4 мм для беспрепятственного прохождения звуковых частот, образующихся при резонировании дек 2 и 13 и участков обечайки 3, находящихся между распорными элементами 9.
Работа внутреннего корпуса основана на резонирующем возбуждении и усилении образующихся в деках и обечайке обертонов и гармоник, которые участвуют в формировании общего звучания инструмента.
Струны внутреннего корпуса (не показаны), приведенные исполнителем в активное состояние, передают свои колебания на верхнюю деку 2, которая действуя как мембрана, вызывает попеременное уменьшение и увеличение плотности воздуха, находящегося во внутреннем корпусе 1, т.е. образует звуковые волны, под влиянием которых нижняя дека 13 и обечайка 3 начинают резонировать и обогащать дополнительными тонами тембр музыкального инструмента. А поскольку в предлагаемом изобретении демпфирующее действие обечайки 7 и деки 8 полностью нейтрализовано, то громкость звучания, сформированная внутренним корпусом 1, увеличивается.
Работа обечайки, имеющей деревянные распорные элементы 9, расположенные перпендикулярно декам по всей длине обечайки, симметрично обеим сторонам обечайки по закону темперированного звукового ряда а=в 2, где а - расстояние между двумя соседними элементами 9, в - длина обечайки (полный внутренний периметр обечайки 7), состоит в возбуждении обертонов, соотносящихся между собой по вышеуказанному закону, т.е. обертонов темперированного ряда, что в совокупности с обертонами натурального ряда, возбуждаемыми деками при имеющейся между ними неидентичности по абсолютной величине приводит к разности фаз колебаний в корпусе и создает эффект реверберации.
Одновременно являясь ребрами жесткости, распорные элементы 9 препятствуют резонансу обечайки на низких частотах в направлении перпендикулярном поверхности обечайки, уменьшая тем самым ее демпфирующее действие и увеличивая звуковое давление корпуса в целом. Обечайка с такими элементами резонирует на высоких частотах, усиливает обертоны и хорошо передает колебания низких частот звукового диапазона от деки к деке.
Созданный на основе изобретения струнный музыкальный инструмент, имеющий внутренний корпус 1, состоящий из верхней 2 и нижней 13 дек, грифа 4 и обечайки 3, а также внешний корпус 6, состоящий из нижней деки 8 и обечайки 7, распорных элементов 9 и прокладок 10, экранирующий внутренний корпус 1 (внутренний объем) и соприкасающийся с ним только лишь через узкие контакты распорных элементов 9 и исключающий тем самым отрицательное влияние тела и одежды исполнителя на внутренний объем и акустические свойства инструмента, имеет плотный сильный звук, большое звуковое давление, яркий насыщенный тембр, большую длительность звучания и эффект реверберации.
Предлагаемое изобретение позволило использовать более тонкую нижнюю деку 13 внутреннего корпуса и создать в деках условия возбуждения и усиления обертонов натурального ряда, в обечайке - обертонов темперированного ряда, во внутреннем корпусе - условия для проявления эффекта реверберации, а также создать более прочный инструмент для оптимального распределения механической нагрузки в деках и инструменте в целом и использовать струны различных масс и натяжения.
При проведении заявителем патентно-информационного поиска не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».