Звуковая система, создающая тембр на основе музыкальных свойств древесины

Полезная модель относится к акустическим звукоусиливающим системам, предназначенным для музыкантов, желающих качественно озвучить свой инструмент (в основном акустический или электроакустический), концертных залов, студий.
Известен аналог акустическая гитара-cм.https://elcoda.com/klassicheskaya-gitara-konstrukciya-gitaryi.html. Акустическая гитара состоит из деревянного корпуса с передней и задней декой имеет резонаторные отверстия, струны - источник звука, которые с одной стороны намотаны на колки, встроенные в головку грифа, с другой стороны струны крепятся к нижнему порожку, приклеенному к передней деке, головки грифа, гриф, лады. Сама гитара является музыкальным инструментом. Струны, являющиеся источником звука, оказывают сильное давление на корпус инструмента. Поэтому переднюю деку и весь корпус гитары усиливают футорами и пружинами, которые ухудшают вибрацию древесины инструмента и ее резонансные свойства. Диапазон воспроизводимых нот обусловлен строем гитары, находится в области от 82 Гц до 1175 Гц.
По совокупности существенных признаков у звуковой системы, создающей тембр на основе музыкальных свойств древесины и гитары - у последней имеется только один общий признак - это резонирующий корпус. Причем у акустической гитары он ограничен определенным размером и формой, обусловливающим его тембр и использование.
Недостатки: отсутствие внутри корпуса акустической гитары электромеханического устройства и наличие грифа, колков, ладов, порожков и струн не позволяют ей быть звуковой системой. Поэтому она не может быть использована как звуковая система для другого инструмента.
В качестве наиболее близкого аналога по совокупности существенных признаков известен аналог - гитарный кабинет MARSHALL МХ212-см. https://marshalIamps.com/products/cabinets/mx212/, https://www.muztorg.ru/product/A045951.
Корпус кабинета MARSHALL изготовлен из фанеры, где излучателем звука является динамическая головка. Звуковая система MARSHALL оснащена усилителем с регулировками громкости, частот, влияющих на характер звука. В кабинете MARSHALL присутствует, как и во всех обычных звуковых системах, мощность усилителя равная 160 Ватт. Этот параметр говорит о громкости изделия.
Звуковое оформление в MARSHALL - закрытый тип (закрытый кабинет). Имеет корпус прямоугольной формы, акустическую ткань, закрывающую динамик, ручки для переноса изделия, кнопки и потенциометры для управления звуком. Тембр в MARSHALL определяется схемотехникой усилителя, моделью динамической головки, формой и материалом корпуса.
Недостатки: конструктивные особенности кабинета MARSHALL - корпус из фанеры, динамическая головка, усилитель со схемотехникой не позволяют создать тембр по принципу образования тембра акустическими инструментами, изготовленным из древесины, а только в основном может быть усиливающим звук устройством. В этой звуковой системе осуществляется повторение изначального тембра, но с электромеханическим искажением.
Технический результат: возможность создать тембр по принципу образования тембра акустическими инструментами, изготовленным из древесины, быть усиливающим звук устройством для другого инструмента. Технический результат в звуковой системе, создающей тембр на основе музыкальных свойств древесины достигается за счет того, что состоит из деревянного корпуса, выполненного в форме прямоугольника, или любой геометрической форме с боковинами, верхней и нижней планкой, задней и передней декой, на которую подается звуковой сигнал с помощью электромеханического устройства выполненного внутри корпуса и держащегося на двутавровой деревянной балке, состоящее из круглой металлической корзины держащей магнит, электромагнитную катушку, которая приклеена к синтетической центрирующей шайбе и сопряжена с седлом деревянного бамбукового привода и кожаной круглой центрирующей привод шайбой, причем катушка электромагнитная через круглое деревянное седло, гибкий бамбуковый привод и поперечную планку из любой породы древесины, используемой для производства музыкальных инструментов, соединена с передней декой, которая при помощи катушки электромагнита резонирует и таким образом создает тембр.
Технический результат достигается заменой стандартного излучателя звука - динамической головки на резонирующий корпус, который выполнен полностью из сухих и ценных пород древесины, по принципу акустической деки музыкального инструмента, и который многократно больше площади диффузора динамика MARSHALL.
Технический результат достигается за счет того что, звуковые колебания производят не струны, а электромагнитная катушка. Резонирующий корпус с верхней и нижней деками, выполнен свободным от пружин, футоров, порожка, грифа и др. элементов гитары, которые приклеиваются к корпусу, поэтому резонирующий корпус имеет большую подвижность древесины, что напрямую связано с образованием тембра. Благодаря отсутствию вышеперечисленных элементов гитары и как следствия нагрузки на корпус, а также свободой выбора формы корпуса, мы можем добиться максимального утоньшения материала, что в свою очередь, как замечено специалистами в области изготовления акустических инструментов благоприятно влияет на формирование различного окраса тембра.
Технический результат достигается за счет наличия встроенной электромагнитной катушкой, позволяющей данной разработке быть звуковой системой для другого инструмента, напр. гитары или синтезатора.
В предлагаемой системе, создающей тембр на основе музыкальных свойств древесины, диапазон воспроизводимых нот не ограничен никаким звуковым строем, а только техническими характеристиками электромагнита. С использованием широкополосной катушки можно получить диапазон в несколько раз шире, чем у акустической гитары, от 40 Гц до 5000 Гц. Для контрабасов, виолончелей, скрипок, гитар, духовых и др. инструментов подбирается размер и материал корпуса, лучше всего передающий характер звука и диапазон необходимых частот, а также электромагнитная катушка.
В предлагаемом устройстве используется большой выбор вида древесины, формы и размера корпуса, различные виды электромагнитной катушки и способы ее сопряжения с резонирующей декой. Также возможно использование нескольких резонирующих дек в одном корпусе соединенных между собой, или разных по толщине и площади и соединенных с различными типами электромагнита для достижения более широкого спектра воспроизводимых нот и частот. Все это позволяет творчески подходить к построению звуковой системы и поиску оригинального акустического тембра.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.
Возможность осуществления заявляемого изобретения в промышленности позволяет признать его соответствующим критерию промышленной применимости.
Звуковая система, создающая тембр на основе музыкальных свойств древесины поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - показан корпус, выполненный из древесины,
на фиг. 2 - показано электромеханическое устройство,
на фиг. 3 - изображен общий вид устройства с боку в разрезе,
на фиг. 4 - изображен общий вид устройства сверху в разрезе.
Заявляемая система, создающая тембр на основе музыкальных свойств древесины состоит из корпуса 1, выполненного из древесины, имеющий опоры 14. Корпус 1 может быть установлен на стойках или подвешен. Корпус 1 может быть выполнен в виде прямоугольника, квадрата, любой геометрической формы. Корпус 1 состоит из двух боковин 17, верхней планки 18, и нижней планки 19, передней деки 2, задней деки 13. Передняя дека 2 имеет резонаторы 16. Дека передняя 2 и задняя 13 приклеены к боковинам 17 и к двум планкам верхней 18 и нижней 19. Внутри корпуса 1 выполнено электромеханическое устройство, состоящее из электромагнитной катушки 10, которая приклеена к синтетической центрирующей шайбе 7, которая приклеена к металлической корзине 6, магнита 9, седла привода 8, кожаной круглой центрирующей привод шайбы 5, гибкого бамбукового привода 4. Электромеханическое устройство с помощью металлической корзины крепится к деревянной двутавровой балке 15, которая в свою очередь также приклеена к боковинам 17, корпуса 1, для неподвижного удержания электромеханического устройства внутри. Электромагнитная катушка 10, приводом 11, соединена с входным разъемом 12, на который подается звуковой сигнал.
Катушка электромагнитная 10 через круглое деревянное седло 8, гибкий бамбуковый привод 4 и поперечную планку из ели 3 соединена с передней декой 2.
Так как древесина по своей природе имеет подвижность, усыхание, разбухание, растрескивание, в силу эксплуатации системы в разной среде, а магнитная катушка 10, двигающаяся в магните маленькие зазоры, порядка - 0,3 мм, их нельзя соединять непосредственно, во избежание заклинивания магнитной катушки подвижностью древесины. По этой причине здесь применена система деревянного гибкого бамбукового привода 4 проходящего через две центрирующие шайбы, синтетическую 7, и кожаную 5. Внешние края которых приклеены к металлической корзине 6, Роль кожаной центрирующей шайбы 5 и синтетической центрирующей шайбы 7, удержать соосность основания гибкого бамбукового привода 4 к звуковой электромагнитной катушке 10. В силу своих физических свойств, гибкий бамбуковый привод 4, имеет превосходную упругость по длине, таким образом, он проводит звуковой сигнал от катушки 10, к передней деке 2 с минимальными потерями. В тоже время гибкий бамбуковый привод 4, в силу своей гибкости допускает небольшое отклонение от оси, в том месте, где он прикреплен к еловой поперечной планке 3, не влияющее на заклинивания магнитной катушки 10 в зазоре магнита 9. Таким образом, несмотря на некоторую подвижность древесины передней деки 2, зазор магнита 9 всегда находится в рабочем состоянии.
Работа устройства.
Заявляемая звуковая система подключается к усилителю. Звуковой сигнал электроакустической гитары, через усилитель подается на входной разъем 12 звуковой системы, создающей тембр на основе музыкальных свойств древесины по проводу 11, подается на электромагнитную катушку 10, которая крепится к металлической круглой корзине.6. Далее, в результате возникшей индукции между магнитом 9 и электромагнитной катушкой, последняя начинает механическое, поступательно-возвратное движение относительно своей оси. Энергия звуковой катушки 10 через круглое деревянное седло 8 передается на гибкий бамбуковый привод 4, проходящий через две центрирующие шайбы кожаную 5 и синтетическую 7. Привод доходит до передней деки 2, к которой он приклеен через поперечную еловую планку 3.
Передняя дека 2 в результате этого начинает вибрировать. Поскольку передняя дека имеет значительную площадь, заметную вибрацию в середине и не заметную у краев, она по всей площади неравномерно излучает звуковую волну. Звуковая волна из-за музыкальных свойств древесины, разной ее подвижности и акустических свойств деревянного корпуса 1, стоящего на опорах 14, имеющего боковины 17, верхнюю планку корпуса 18, нижнюю планку корпуса 19, искажается нелинейно, т.е. утрачивает изначальную амплитуду и характерный спектр частот, приобретая новые качества. Звуковая воздушная волна от передней деки 2 внутри корпуса 1, доходит до задней деки 13, заставляя ее резонировать и вносить дополнительный тембр в изначальный звук. Звук задней деки 2 частично выходит вперед через резонаторы 16 частично назад. Благодаря всему этому происходит формирование окончательного звука. В результате мы получаем окрашенное деревом звучание (тембр), которое характерно для всех без исключения акустических музыкальных инструментов, отличительной особенностью, которых является в первую очередь узнаваемый тембр.
Использование заявляемой полезной модели создает возможность создать тембр по принципу образования тембра акустическими инструментами, изготовленными из древесины, быть усиливающим звук устройством для другого инструмента.