Опорная конструкция для звукового элемента ударного музыкального инструмента и музыкальный инструмент с её использованием
SUPPORT STRUCTURE FOR THE SOUND ELEMENT OF A PERCUSSION MUSICAL INSTRUMENT AND A MUSICAL INSTRUMENT USING IT

Изобретение относится к музыкальным ударным инструментам идиофонам и деталям для них, конкретно, к опорной конструкции для звучащего элемента таких музыкальных инструментов, как ксилофон или глокеншпиль, и может быть использовано, в том числе, при конструировании новых видов музыкальных ударных инструментов, которые воспроизводят музыку, используя звук, генерируемый вибрацией звукового элемента.
Традиционная конструкция ударного идиофона включает раму корпуса, на которой установлены издающие гармонические звуки элементы, обычно, в виде снабженных двумя отверстиями пластин, брусков, полых труб и других возможных видов. Ширина каждого элемента как правило стандартная, а длина различается в зависимости от того, какой высоты звук необходимо получить. Элементы устанавливают на подложке из амортизирующего материала, чаще всего поролона, и фиксируют к раме корпуса или корпусу посредством опорного штифта. Звук в большой степени зависит от материала звучащего элемента - дерево, металла или пластмассы (фиберглас, келон, клиперон и др.). Такую упрощенную конструкцию имеют музыкальные игрушки типа ксилофона, при которой фиксацию звучащих элементов осуществляют при помощи штифта в виде гвоздя/винта или шпильки, иногда помещенного в гильзу из мягкой резины или поливинилхлоридного материала. Верхнюю часть штифта как правило снабжают дискообразным фланцем из того же материала и колпачком. Однако, такая конструкция из-за большой поверхности контакта между амортизирующей подложкой и звучащим элементом обеспечивает невысокое качество звука.
Разработаны ряд решений для уменьшения подобного влияния. Так, известна система амортизации, уменьшающая площадь соприкосновения с амортизирующей прокладкой за счет выполнения на ее поверхности остроконечных выступов и фиксации звучащего элемента к опоре корпуса через отверстие, снабженное амортизирующей вставкой (з. KR № 850004226U). Поверхность контактов с нижней стороной звукового элемента сводится к минимуму, что увеличивает чувствительность пластины к удару и дополнительно достигается увеличение продолжительности звучания и повышение качества звука.
Известна опорная конструкция для звучащего элемента ксилофона/глокеншпиля, которая использует вертикальную опору корпуса ксилофона, на вершине которой посредством клея устанавливают упругий четырехугольник, одним из ребер которого он соприкасается с нижней поверхностью пластины, при этом обе поверхности фиксируются также с использованием штифта (з. KR № 2020050024498).
Известны конструкции опорного элемента ударного музыкального инструмента, которые для установки опорного элемента также используют вертикальную опору, расположенную на корпусе инструмента, но состоящую из двух частей, одна часть такой опоры служит для фиксации верхней поверхности звукового элемента посредством, например, винта, который проходит сквозь отверстие звучащего элемента через приклеенный к его поверхности эластичный фланец, а на второй установлена выполненная из полимерного материала амортизирующая вкладка, продольный разрез которой представляет собой четырехгранник, одно из ребер которого соприкасается с нижней поверхностью звучащего элемента, а противоположное ему утопает в вертикальной опоре корпуса. Для снижения расхода материала предлагается данную часть опоры корпуса снабдить сквозным отверстием, верхняя часть которого, выполнена с наклоном внутрь, обеспечивающим возможность установки противоположного ребра прокладки (з. KR № 19990039021U). Установленные дополнительные упругие элементы конструкции обеспечивают лучшую амортизацию пластины.
Похожие решения также предложены, например, в описаниях ряда других заявок Южной Кореи, в которых верхняя поверхность пластин также фиксируется с помощью штифта (гвоздя), проходящего через амортизирующий вкладыш отверстия звучащего элемента и опоры корпуса, а нижняя поверхность лежит на остром ребре амортизирующего четырехугольника, например, з. KR № 200453685.
Таким образом, все перечисленные технические решения опорной конструкции направлены на снижение площади прямого контакта звукового элемента и опоры корпуса инструмента, приводящего к нарушению вибрации пластины и появлению глухого звука, снижающего качество звучания из-за вибрации корпуса музыкального инструмента
Кроме этого, отметим трудоемкость в изготовлении таких систем и музыкальных инструментов с их использованием.
Известны опорная конструкция из упругого материала для звучащего элемента и музыкальный инструмент с ее использованием, в котором опорная конструкция выполнена в виде цилиндра с продольным сквозным отверстием, снабженным на верхнем конце кольцевым выступом. Такая конструкция устанавливается или на раму корпуса музыкального инструмента или на вертикальную опору рамы корпуса, фиксируя посредством штифта звучащий элемент и выполняя амортизирующую функцию в инструменте (з. KR № 830002455Y1). Однако применение подобной опорной конструкции не обеспечивает должной чистоты звука, так как при эксплуатации в составе корпуса музыкального инструмента неизбежны шумовые помехи от сотрясения корпуса и различных соединительных деталей. Данное решение рассматривается как наиболее близкое к заявляемому, но проблемы, связанные с уменьшением нарушения вибрации самой пластины и появлению глухого звука, снижающего качество звучания из-за вибрации корпуса музыкального инструмента остаются.
Предлагаемое решение проблемы включает новую конструкцию опоры для звукового элемента и музыкальный ударный инструмент с ее использованием.
Заявляемая опорная конструкция для звукового элемента ударного музыкального инструмента, представляет собой цилиндр из упругого эластичного материала, торцы которого оборудованы кольцеобразными выступами, внутренние поверхности каждого из которых, обращенные к цилиндру, снабжены двумя конусообразными выступами.
Проблема решается также музыкальным ударным инструментом типа «ксилофон» состоящим из звукового элемента с двумя отверстиями на концах, снабженных опорными конструкциями в виде цилиндра из упругого эластичногоматериала с двумя кольцеобразными выступами на торцах цилиндра, на внутренней поверхности каждого из которых, обращенной к цилиндру, расположены по два конусообразных выступа с расстоянием между вершинами верхних и нижних конусов, обеспечивающим колебания звукового элемента, при этом нижний кольцеобразный выступ снабжен полостью с утяжелителем.
Техническим результатом данных решений является расширение ассортимента опорных конструкций для звуковых элементов ударных инструментов, которая одновременно выполняет функцию опоры звуковому элементу и функцию амортизатора при использовании, обладает универсальностью, простотой изготовления и использования, а также создание музыкальных ударных инструментов с использованием данной конструкции, обладающих повышенным качеством звучания за счет снижения посторонних колебаний звукового элемента, вызванных механическим воздействием опоры и уменьшением площади соприкосновения звукового элемента с заявляемой опорной конструкцией до минимальной, а также  позволяет добиться одинакового по чистоте звучания инструмента при его размещении в разных положениях за счет симметричности конструкции цилиндра относительно горизонтальной и вертикальной оси.
На Фиг.1 приведен общий вид заявляемой опоры, где 1 - цилиндрическое тело; 2 - кольцеобразные выступы, 3 - конусообразные выступы.
На Фиг.2 приведено изображение одного из возможных вариантов опорной конструкции, где  4 - вертикальное отверстие; 5 - полость основания; 6 - утяжелитель.
На Фиг.3  приведены возможные варианты использования опоры для звукового элемента музыкального инструмента в виде пластины (а) и полой трубы (б), где 7 - звуковой элемент, 8 - отверстия звукового элемента; 9 - опорная конструкция.
На Фиг.4 «в» и «г» изображены возможные варианты установки музыкальных ударных инструментов.
На Фиг.5 приведены возможные варианты составных музыкальных инструментов.
Заявляемая конструкция опорного элемента из упругого эластичного материала с выполнением кольцеобразных выступов опоры, касающихся поверхности звуковых элементов конусными выступами позволяет значительно снизить площадь контакта опоры со звуковым элементом, то есть снизить воздействие на колебания звукового элемента. Конструкция проста в изготовлении и операции ее прикрепления к звуковому элементу инструмента, и найдет широкое применение как элемент опоры ударных инструментов типа ксилофона в различной их комбинации.
Опорная конструкция (9) может быть выполнена как путем литья, так и вытачивания, при этом кольцевые выступы могут быть съемными, упрощая последующий процесс установки звуковых элементов. Использование упругих эластичных материалов при изготовлении опоры, в качестве которых могут быть, например, каучук, силикон, резина, полимеры и другие, обеспечивает гашение колебаний звукового элемента и поглощение толчков и ударов.
Опора  (Фиг.2) может быть выполнена с вертикальным отверстием (4), что дает возможность ей интегрироваться и в опорные основания со шпильками, делая ее применимой как к независимому музыкальному инструменту, так и как деталь – амортизатор в составе других ударных инструментах ксилофонов, глокеншпилей, металлофонов. При варианте размещения на шпильке, выполненной, например, в виде винта или болта, сверху опора может фиксироваться колпачком или другим крепежным элементом.
Нижний кольцеобразный выступ опоры может быть снабжен полостью (5) для последующей установки в ней при необходимости утяжеляющего элемента (6), например, в виде металлического/магнитного кольца, что расширит возможности использования данной опоры в различных вариантах установки ударного музыкального инструмента без использования дополнительных опорных конструкций.
Размеры кольцевых и конусообразных выступов варьируются и определяются поставленными условиями при создании музыкального инструмента.
Опора вставляется в отверстия (8) звукового элемента (7) одним из своих оснований, образуя музыкальный инструмент, обеспечивая установку звуковых элементов разнообразных форм, например, в виде пластин (а), полых труб (б) или брусков (Фиг.3), изготовленных из материалов, издающих гармонические колебания при ударе, например, дерева, металла или пластмассы (фиберглас, келон, клиперон и др.).
Предлагаемое выполнение ударного музыкального инструмента  с расположением звукового элемента во внутреннем контуре опоры-амортизатора и упругими свойствами всей опоры, имеющей симметричное устройство и обеспечивающей практически точечное касание обеих сторон звучащего элемента, позволяют сохранить чистоту звуковых колебаний установленного элемента в различных пространственно - ориентированных положениях и на любых поверхностях (Фиг.3), а, например, выполнение утяжелителя из ферромагнетика, обеспечивает установку инструмента под различными углами на металлических поверхностях и даже в горизонтально перевернутой плоскости с сохранением свойств (Фиг.4).
Заявляемый ударный музыкальный инструмент прост в изготовлении и использовании даже для детей; имеет максимальную компактность, хороший звук, а высокая скорость сборки любых сложных мелодических последовательностей из набора таких инструментов обеспечивает большие возможности для творчества (Фиг.5).