ГЕНЕРАТОР ЗВУКА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2005 года по МПК G10D13/06 

Изобретение относится к области акустики, конкретно - к устройствам для возбуждения звука посредством удара о звучащее тело.

Известен генератор звука ударного действия, включающий металлическую звучащую тарелку круглой формы, с центральным отверстием, нижней и верхней поверхностями; средства крепления тарелки к опоре: см. патент SU 1660592 A3, МПК G 10 D 13/06, приоритет Швейцарии от 24.07.1987 (аналог изобретения). Это известное устройство относится к музыкальным инструментам, широко используемым в оркестрах. Тарелка такого музыкального инструмента представляет собой изготовленный из медного сплава металлический лист, которому гнутьем придана форма зонтика с перфорированным куполом в центре, служащим для крепления тарелки к стойке (которая в патенте упоминается, не будучи показанной на чертежах). Генератор звука - аналог имеет невысокое качество звучания, с характерным металлическим призвуком, с быстрым затуханием звука. С целью повышения качества звучания варьируют геометрическими размерами тарелки и металлургическим составом ее материала, но получаемый результат далек от ожидаемого и трудно предсказуем.

Известен генератор звука ударного действия, включающий металлическую звучащую тарелку круглой формы, с центральным отверстием, нижней поверхностью и снабженной кольцевыми акустическими элементами верхней поверхностью; средства крепления тарелки к опоре: см. патент US 4114502, МПК G 10 D 13/06, НКИ 84/402, приоритет от 09.06.1977 (прототип изобретения). Это известное устройство, подобно вышеупомянутому, также является музыкальной тарелкой. В данном случае она снабжена кольцевыми акустическими (тональными) канавками в целях улучшения качества звучания. Однако спектр исполнения мелодий при функционировании генератора звука - прототипа неширок, качество исполнения мелодий в ряде случаев невысоко. Влияние канавок на качество звучания определяется в конечном счете только эмпирическим путем, что также является недостатком описанного устройства-прототипа.

Изобретение решает техническую задачу расширения возможностей и повышения качества исполнения мелодий для генератора звука ударного действия.

Поставленная техническая задача решается тем, что в генераторе звука ударного действия, включающем металлическую звучащую тарелку круглой формы, с центральным отверстием, нижней поверхностью и снабженной кольцевыми акустическими элементами верхней поверхностью; средства крепления тарелки к опоре, - согласно изобретению, - нижняя поверхность тарелки плоская, верхняя поверхность имеет ступенчатый контур, который образован акустическими элементами в виде выполненных с края тарелки кольцевых выступов с площадками, поднимающимися параллельно нижней поверхности от периферии к центру тарелки, так что ее диаметр все уменьшается и толщина увеличивается с достижением соответствующих предельных размеров в районе вокруг центрального отверстия, причем оно является акустическим элементом, а средства крепления тарелки включают подвесные нити, воспринимающие вес тарелки и обеспечивающие ей свободу перемещения относительно опоры.

В частных случаях изобретения:

- в тарелке по бокам от центрального отверстия выполнены симметричные боковые отверстия, также являющиеся акустическими элементами;

- все или часть отверстий в тарелке выполнены ступенчатыми;

- отношение максимального диаметра тарелки к ее максимальной толщине находится в диапазоне величин (8-15);

- тарелка изготовлена из стали;

- тарелка изготовлена из легкого сплава;

- подвесные нити крепятся к петлям, предусмотренным на верхней поверхности тарелки;

- подвесные нити пропущены через тело тарелки и завязаны снизу узлами для удержания тарелки.

От осуществления изобретения ожидается технический результат, совпадающий с существом решаемой задачи.

Изобретение поясняется на фиг.1 и фиг.2, которые представляют:

- фиг.1 - общий вид предлагаемого генератора звука ударного действия сбоку, с частичным разрезом;

- фиг.2 - общий вид предлагаемого генератора звука ударного действия в плане, сверху.

Генератор звука ударного действия включает металлическую (например, изготовленную из стали) звучащую тарелку 1 круглой формы с нижней поверхностью 2 и верхней поверхностью 3. Первая из них - плоская, в то время как вторая имеет ступенчатый контур, который образуют выполненные с края тарелки акустические элементы в виде кольцевых выступов с площадками 4-10. Они поднимаются параллельно нижней поверхности от периферии к центру тарелки, так что ее диаметр d все уменьшается и толщина h увеличивается с достижением соответствующих предельных размеров (минимального значения d и максимального значения h) в самой верхней площадке 10, то есть в районе вокруг центрального (осевого) акустического отверстия 11. По обеим сторонам от него просверлены боковые акустические отверстия 12а и 12б ступенчатой формы. Отношение максимального диаметра тарелки к ее максимальной толщине находится предпочтительно в диапазоне величин (8-15).

Предусмотрено, что тарелка крепится к опоре посредством подвесных нитей, которые воспринимают вес тарелки и обеспечивают ей свободу перемещения относительно опоры. На фиг.1 и фиг.2 показаны два конкретных конструктивных исполнения такого крепления из числа возможных. В одном исполнении тарелка подвешена к верхней опоре (например, к потолку) 13 на крюке 14 посредством нитей 15, которые пропущены через ступенчатые отверстия 16 в теле тарелки и завязаны узлами 15а снизу тарелки для удержания ее. В другом конструктивном исполнении через центральное отверстие 11 тарелки проходит, не касаясь ее, стойка 17, и к ней вверху прикреплены нити 18. Нижними своими концами они привязаны к петлям 19, которые смонтированы на верхней поверхности тарелки.

Представленная выше конкретная конструкция предлагаемого генератора звука ударного действия не исчерпывает существа изобретения. В частности:

- могут варьироваться количество, расположение и размеры боковых акустических отверстий в теле тарелки;

- наличие боковых акустических отверстий не является обязательным;

- различные отверстия в теле тарелки могут выполняться как ступенчатыми, так и постоянного диаметра;

- могут варьироваться количество и размеры кольцевых ступенчатых площадок;

- тарелка может изготавливаться как из стали, так и из других металлических материалов: в частности, из легких сплавов (например, алюминиево-магниевых).

Чтобы извлечь звук из описанного генератора, по тарелке 1 ударяют снизу, например, удерживаемым в руке ударным инструментом. При этом тело тарелки начинает вибрировать и генерировать звуковые колебания. Их характеристики и качество звучания определяются геометрией кольцевых ступенчатых выступов и отверстиями в теле тарелки; те и другие являются акустическими (тональными) элементами. На практике изготовленный согласно изобретению генератор со стальной тарелкой максимального диаметра 400 мм и максимальной толщины 30 мм проявил гармоничное, объемистое звучание, длящееся долго после нанесения удара. Сила, частота и место приложения ударов позволили качественно воспроизводить широкий спектр мелодий, не свойственных известным ударным музыкальным инструментам с тарелками.

Таким образом, применение предлагаемого генератора звука ударного действия в качестве музыкального инструмента позволяет расширить исполнительские возможности оркестров. Предлагаемые генераторы соответствующих размеров могут также устанавливаться на колокольнях вместо привычных колоколов. Изготовление таковых является высоким искусством, связанным с профессиональными тайнами, и подвержено разным случайным влияниям. В отличие от этого акустические характеристики предлагаемого генератора звука поддаются физическому расчету. Такой генератор звука, характеризующийся простой геометрией, изготовленный точением и сверлением стальной дисковой заготовки, намного дешевле литого бронзового колокола сложной формы.

На практике выявилась еще одна перспективная область применения предлагаемого генератора звука ударного действия, а именно медицина. Это изобретенное устройство оказывается весьма эффективным средством психотерапевтического воздействия на человека. Оно может использоваться в сеансах психотерапии и в релаксационных целях. Большая польза от применения изобретения ожидается при лечении заболеваний как непосредственно периферической и центральной нервной системы, так и заболеваний внутренних органов невротического происхождения. Предлагаемый генератор звука ударного действия является действенным средством для снятия стресса, успокоения и расслабления после тяжелого дня, после физических и интеллектуальных нагрузок. Таким образом, предлагаемое устройство может использоваться как в различных медицинских учреждениях, так и на дому в профилактических, оздоровительных, реабилитационных и лечебных целях.

Итак, подтвержден технический результат, ожидаемый от осуществления изобретения, состоящий в расширении возможностей и повышении качества исполнения мелодий для генератора звука ударного действия.

Генератор звука ударного действия для повышения качества звучания содержит тарелку, верхняя поверхность которой имеет ступенчатый контур, образованный акустическими элементами в виде кольцевых выступов с площадками. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Генератор звука ударного действия, включающий металлическую звучащую тарелку круглой формы с центральным отверстием, нижней поверхностью и снабженной кольцевыми акустическими элементами верхней поверхностью; средства крепления тарелки к опоре, отличающийся тем, что нижняя поверхность тарелки плоская, верхняя поверхность имеет ступенчатый контур, который образован акустическими элементами в виде выполненных с края тарелки кольцевых выступов с площадками, поднимающимися параллельно нижней поверхности от периферии к центру тарелки, так что ее диаметр все уменьшается и толщина увеличивается с достижением соответствующих предельных размеров в районе вокруг центрального отверстия, причем оно является акустическим элементом, а средства крепления тарелки включают подвесные нити, воспринимающие вес тарелки и обеспечивающие ей свободу перемещения относительно опоры.2. Генератор звука ударного действия по п.1, отличающийся тем, что в тарелке по бокам от центрального отверстия выполнены симметричные боковые отверстия, также являющиеся акустическими элементами.3. Генератор звука ударного действия по пп.1 и/или 2, отличающийся тем, что все или часть отверстий в тарелке выполнены ступенчатыми.4. Генератор звука ударного действия по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что отношение максимального диаметра тарелки к ее максимальной толщине находится в диапазоне величин 8÷15.5. Генератор звука ударного действия по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что тарелка изготовлена из стали.6. Генератор звука ударного действия по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что тарелка изготовлена из легкого сплава.7. Генератор звука ударного действия по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что подвесные нити крепятся к петлям, предусмотренным на верхней поверхности тарелки.8. Генератор звука ударного действия по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что подвесные нити пропущены через тело тарелки и завязаны снизу узлами для удержания тарелки.