СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ СТРОЯ СТРУННОГО МУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
METHOD FOR RETAINING TUNE OF STRINGED MUSICAL INSTRUMENT

Изобретение относиться к струнным музыкальным инструментам, имеющим механизм тремоло, например электрогитаре, и позволяет осуществить более продолжительную фиксацию строя, препятствует расстройке музыкального инструмента во время игры на нем и при пользовании механизмом тремоло.
Известен способ сохранения строя струнного музыкального инструмента за счет применения опоры струны (переднего порожка) где струны опираются на ролик, крепящийся на оси, патент США №2191776 27.02.1940 года, что позволяет уменьшить силу трения струны о порожек.
Известен способ сохранения строя струнного музыкального инструмента за счет применения опоры струны (переднего порожка) где струна опирается на ролик, патент США №4709 61.01.12.1987, кл. США 84/314N, что позволяет уменьшить силу трения струны о порожек при применении механизма тремоло.
Известен способ сохранения строя струнного музыкального инструмента за счет применения опоры струны (переднего порожка) где струны опираются на секторообразную опору, способную совершать угловое перемещение в пределах рабочего зазора, патент США 4915006. 10.04.1990 г., кл. США 84/314 N, что позволяет уменьшить силу трения струны о порожек и избежать сильной пластической деформации в месте касания струны порожка.
Все вышеперечисленные способы сохранения строя музыкального инструмента применяются на гитарах, комплектующихся устройствами для натяжения струн (колками), у которых ось, на которую наматывается струна, не имеет возможности перемещаться в осевом направлении относительно колка, а совершает только вращательное движение. Применение вышеперечисленных конструкций для сохранения строя музыкального инструмента влечет за собой изгиб и пластическую деформацию струны в месте соприкосновения струны и порожка.
На фиг.1 изображен струнный музыкальный инструмент электрогитара, конструкция которой позволяет осуществить предлагаемый способ сохранения строя музыкального инструмента при игре с применением механизма тремоло.
На фиг.2 - разрез А-А. На фиг.3 - разрез А-А в момент игры на гитаре. На фиг.4 - вид по стрелке В. На фиг.5 - разрез Б-Б. На фиг.6 - разрез Г-Г. На фиг.7 - конструкция колка, применяемая для осуществления предлагаемого способа сохранения строя. Гитара, фиг.1, оборудована механизмом тремоло 2. Струны 3 опираются на опору 4 (передний порожек) и настраиваются колками 9. Рычагом 7 можно менять усилие натяжения струн и создавать эффект "тремоло".
Пружины 11 компенсируют усилие натяжения струн. Механизм тремоло опирается в опору 60 и имеет точку вращения 10.
Предлагаемый способ сохранения строя музыкального инструмента, оборудованного механизмом тремоло, осуществляется за счет прямолинейного расположения участка струны 3, находящегося между точкой соприкосновения струны 3 с задней опорой (задним порожком) 8 на фиг.2 и точкой 61. Точка 61 на фиг.4 - место соприкосновения струны с осью колка. Соприкосновение с передним порожком осуществляется при помощи регулировки высоты оси 9 колка, а прижим струны к переднему порожку для извлечения качественного звука осуществляет предварительно растянутый упругий элемент 17 (в данном случае пружина 17 на фиг.3, фиг.5, фиг.6.), расположенный рядом с передним порожком между передним порожком струны и осью колка. Одна пружина 17 прижимает к переднему порожку две струны при помощи скобы 19, фиг.2, 3, 4, 5, 6. Скоба 19 имеет резиновую прокладку 20 для предотвращения скольжения пружины 17 относительно струны 3. Прямолинейность участка струны, 7 находящегося между задним порожком и осью колка, обеспечивается конструкцией колка фиг.7, позволяющей регулировать высоту оси, на которую наматывается струна и расположением установочного отверстия 65, фиг.6.
Высоту оси колка над поверхностью 66, фиг.6 головки грифа можно регулировать и с помощью прокладок 26, фиг.6, расположенных между корпусом колка и головкой грифа.
Для осуществления предлагаемого способа сохранения строя струнного музыкального инструмента можно использовать следующую конструкцию колка. Колок, фиг.7, имеет вращающийся стержень 40, на который наматывается струна 3. Стержень 40 имеет нарезанную на наружной цилиндрической поверхности резьбу 42, на которую навернуты две гайки 43 и 51. Эти гайки стягивают находящуюся между ними надетую на стержень 40 шестеренку 49 червячной пары. Шестеренка 49 крепится к стержню 40 при помощи шпоночного соединения 54. Шестеренка 49 имеет возможность перемещения вдоль оси стержня 40, имеющего длинную канавку 52 для шпонки. Распорная втулка 56 упирается одним концом в шестеренку 49 червячной пары, а другим в гайку 43. Стержень 40 вместе с намотанной на него струной 3 имеет возможность, при изменении положения стягивающих гаек 43 и 51, перемещаться вдоль своей оси вращения. Колпак 50 закрывает червячный механизм. Крепление колка осуществляют гайка 44, шайба 45, корпус колка 46.
Работает колок следующим образом.
Вращая червяк 55 ручкой 21, вращается и шестеренка 49, а вместе с ней стягивающие гайки 43 и 51, распорная втулка 56, стержень 40. Струна при этом меняет свое натяжение, фиг.7. Распорная втулка 56 соприкасается с корпусом колка 46 выступом 47 и входит цилиндрической поверхностью 48 в отверстие корпуса 46. Зазор, образующийся между корпусом и боковой поверхностью шестеренки, необходим для свободного вращения стержня 40. Этот зазор не должен препятствовать правильному расположению пары червяк - шестеренка. То есть он должен быть минимально допустимым. Для его регулировки возможно использование прокладок.
Когда гайки 43 и 51 затянуты, стержень 40, распорная втулка 56, шестеренка 49 образуют неподвижную относительно друг друга конструкцию, фиг.7.
Регулировка положения стержня 40 проводится следующим образом. Сняв крышку колка 50, получаем доступ к гайке 51.
Если открутить гайку 43 или гайку 51, фиг.7, то стержень 40 можно перемещать вдоль оси вращения. Достигнув прямолинейного положения струны от заднего порожка 8, фиг.1, до точки касания 61, фиг.4, струны стержня колка, при этом обязательно касание струны опорной плоскости переднего порожка 29, фиг.6, гайки 43 и 51 закручиваются. Надевается колпак 50. Дальнейшая подстройка инструмента не нарушит прямолинейности струны, так как угол поворота стержня 40 при подстройке очень мал.
Желательно использовать специальную форму поверхности 41, на которую наматывается струна (патент Российской Федерации №2053575, C1 6G10C 3/10 27.01.1996 г.). Тогда будет достигнут максимально положительный результат сохранения строя струнного музыкального инструмента, оборудованного механизмом тремоло. Более подробно с конструкцией колка можно ознакомиться в заявке регистрационный №2008107024, входящий №007609, дата поступления 26.02.2008.
Гитары часто оборудуются механизмом тремоло. Во время игры на гитаре с использованием механизма тремоло 2, фиг.1, происходит ослабление или усиление натяжения струн, что влечет за собой перемещение струн относительно порожка 4 вследствие упругой деформации струн. Наибольшее перемещение будет на струне, натягиваемой наиболее удаленной от порожка осью колка.
Если электрогитара имеет неподвижный порожек на головке грифа, то при работе механизма тремоло происходит проскальзывание струны по неподвижному порожку по линии 29, фиг.6. Из-за сил трения струны о порожек и пластической деформации в месте изгиба струны, после изменения натяжения струн механизмом тремоло, струна не возвращается в исходное положение, а строй гитары нарушается.
Также при применении во время игры на гитаре приема "подтяжка" строй инструмента может быть нарушен.
Чтобы избежать нарушения строя, целесообразно регулировать угол изгиба струны на порожке головки грифа.
При большом угле изгиба на порожке 4 струна пластически деформируется. Поэтому наилучшее положение струны относительно порожка головки грифа - это прямая. В этом случае при пользовании механизмом тремоло на порожке головки грифа сила трения очень мала и пластической деформации струны не происходит, что положительно влияет на сохранение строя музыкального инструмента. Однако достичь такого расположения струны очень сложно, если стержень, на который наматывается струна, не имеет возможности перемещаться в осевом положении. Ведь нельзя предугадать, сколько витков струны будет намотано на стержень.
При замене струн надо произвести предварительную настройку инструмента.
Потом отрегулировать прямолинейность струн в месте касания струной переднего порожка при помощи гаек 43 и 51, фиг.7. После этого подстроить музыкальный инструмент.
Предлагаемый способ выгодно отличается от известных ранее. Фактически, расположение струны прямолинейно от заднего порожка до оси колка с обязательным касанием переднего порожка и прижимом струны к переднему порожку упругим элементом - это виртуальное создание нулевого лада, где пружина 17, скоба 19 и прокладка 20 выполняют роль пальца музыканта.
Рассмотрим процесс, условно разбитый на две части, извлечения звука не в открытой позиции, фиг.2.
Палец 21 музыканта прогибает струну 3, и происходит сначала соприкосновение струны с ладом 22, а потом прижим струны к ладу 22. Чтобы достичь соприкосновения струны с ладом, надо прогнуть струну. На это уходит некоторое усилие. После соприкосновения струны с ладом необходимо приложить еще некоторое усилие и прижать струну к ладу, чтобы извлечь качественный звук. Это усилие очень мало. Для электрогитары со струнами средней толщины оно составляет около 0,3 кг. То есть достаточное усилие для качественного звука 300 г на одну струну. В середине грифа оно еще меньше.
Теперь рассмотрим извлечения звука в открытой позиции с применением предлагаемого способа, фиг.6.
Прямолинейно расположенная струна 3 при помощи регулировки высоты оси 9 касается переднего порожка по линии 29. Это подобие касания струны к ладу, фиг.3. при помощи пальца. А прижим струны к переднему порожку для достижения качественного звука осуществляют пружина 17 и скоба 19.
Когда гитара настроена, усилие натяжения одной струны составляет в среднем около 7 кг. А усилие прижима к переднему порожку для получения качественного звука составляет около 300 г. Поэтому, практически, прогиба струны в месте касания скобы 19 нет. Струна сохраняет прямолинейность. Сила трения по линии 29 очень мала и не влияет на изменение строя музыкального инструмента при пользовании механизмом тремоло. Не происходит зацепа витков канители струн о передний порожек, так как нет изгиба струн о передний порожек. Нет пластической деформации струн в месте соприкосновения с передним порожком.