DE2029797A1 - Vorrichtung zur Erzeugung musikalischer Töne - Google Patents

Description

Tad*shi Funakoshi in Sacramento, Calif./USA Vorrichtung zur Erzeugung Musikalischer Tun·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung musikalischer Töne durch schwingende Luftsäulen*

Immer häufiger werden heutzutage sog, Einwegflaschen für Flüssigkeiten, insbesondere Getränke, verwendet. Solche Flaschen kommen oft in einer Mehrfachpackung, beispielsweise einer "Sechserpackung" oder "Achterpackung" oder sogar in einem Behälter, der beispielsweise 24 Flaschen enthält, in den Handel. In gewissem Sinn erscheint es unrationell, diese kräftigen, einander gleichen und oft hübschen Glasflaschen nach einmaligem Gebrauch wegzuwerfen.

Aufgabe der Erfindung ist es, sie nach der Entnahme ihres normalen Inhalts einer Verwendung als Vorrichtung zur Erzeugung musikalischer Töne zuzuführen. Eine der erwähnten Mehrfachpackungen erlaubt es dabei, in einfacher Weise ein komplettes Musikinstrument zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich durch mindestens eine langgestreckte Flasche mit Hals, ein mit seinem einen Ende an eine bestimmt* Stelle der Flaschenmündung führendes Rohr zur Zuführung unter Überdruck stehender Luft

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und eine Einrichtung zur Einstellung der Länge der in der Flasche befindlichen Luftsäule zur Erzeugung von Schallwellen bestimmter Wellenlänge in der Luftsäule durch den aus dem Rohr auf das mündungsseitige Ende der Luftsäule auftreffenden Luftstrahl·

Das Wesen der Erfindung geht am deutlichsten aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausfuhrungsbeispiele hervor.

Fig. 1 zeigt in teils schematischer Form, teilweise im Schnitt, einige der Flaschen mitsamt den zugehörigen Luftzufuhrungen;

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines mit den Rohren zur Luftzuführung verbundenen Mundstücks in Verbindung mit einer geschnitten dargestellten Flaschenmündung und einer dort zur Anwendung kommenden Halterung für eines der Rohre im vergrößerten Maßstab;

Fig. 3 ist eine Draufsicht gemäß der Linie 3-3 auf die Rohrhaiterung nach Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch das Mundstück mit den angeschlossenen Rohren gemäß der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 ist eine Ansicht einer Lehre zur Einstellung der Tonhöhe, die senkrecht an die verwendeten Flaschen angelegt werden kann, um diese bis zu einer bezeichneten Stelle mit Flüssigkeit zu füllen, und

Fig. 6 ist eine Ansicht einer Flasche in Verbindung mit einer abgewandelten AusfUhrungsform der Erfindung, woboi der Flüssigkeitsspiegel durch eine Kolbenfläche ersetzt ist.

Von den vielerlei möglichen Ausführungsformen der Erfin-009852/0287 ^τ3"

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dung je nach den jeweiligen Verhältnissen und Gebrauchserfordernissen, wurden insbesondere die nachfolgend beschriebenen geprüft und erprobt und haben sich dabei als außerordentlich zufriedenstellend erwiesen.

Der Tonerzeuger der Erfindung, generell mit 12 bezeichnet, weist ein geeignet geformtes und bemessenes Mundstück 13 auf, das aus Kunststoff bestehen kann und an seinem oberen Ende IG eine Anzahl Senklöcher 14 besitzt. Die Locher 14 führen in zueinander parallele, durch das Mundstück hindurchlaufende Kanäle 17, in denen, beispieleweise durch Preßsitz oder mittels eines Klebstoffes, jeweils ein Rohr 18 befestigt ist.

Die Zahl der Löcher 14 richtet «ich im allgemeinen nach der Anzahl der zu erzeugenden Töne. Für die Verwendung als Kinderspielzeug können z. B. vier Töne ausreichen, wie sie beispielsweise mit der Stimmpfeife eines Chorleiters zu erzeugen sind.

In anderen Fällen körnen ausgereiftore Ausführungen zur Anwendung, beispielsweise nach Art der in Fig. 2 gezeigten, worin dreizehn Löcher entsprechend den Tönen einer vollen Oktav zu erkennen sind. Notenbezeichnungen 21 auf der Oberseite 16 des Mundstückes geben die Mit jedem Loch zu erzielende Tonhöhe an.

So können die Löcher 14 beispielsweise den aufeinanderfolgenden Tönen einer Tonleiter entsprechen, beginnend links unten (nach Fig. 2) mit dem eingestrichenen C₁ von dort fortschreitend in einer Art, die etwa der Tastatur eines Klaviers (weifte und schwarze Tasten) entspricht und über Cis, von dort über D, Dis usw. bis zum zweigestrichenen C reicht.

Die vom Benutzer der Vorrichtung in irgendeines der Löcher 14 geblasene Luft wird durch das betreffende Rohr 18 einer aus

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einer Anzahl abgestimmter Flaschen 22 am anderen Ende des Rohres zugeleitet.

Die Flaschen 22 sind von ganz gewöhnlicher Ausführung und besitzen einen Boden 24 sowie eine Seitenwand 25, die den Flaschenkörper 26 bildet, welcher nach oben in einen Hals 27 ausläuft. Der Hals 27 bildet eine .Mündung 28 (Fig. 2) mit einer MUndungsöffnung 29, die von c&iem nach außen gerichteten Wulst 31 umgeben ist.

Um das betreffend® Ende 33 des Bohres 18 in geeigneter Weise an der Flasehenmtinduag festzuhalten, findet ein Formstück 34, vorzugsweise aus Kunststoff, Verwendung«

Das Formstück 34 besitzt einen ringförmigen Teil 36 mit einer ringförmigen Ausnehmung 37, die satt den Wulst 31 der Flasche aufzunehmen vermag« Auf einer Seite erhebt sich über den ringförmigen Teil 36 ein Ansatz 38, in dem unter einem Winkel von etwa 30° gegenüber der Ringfläche eine Bohrung zur Aufnahme des Rohres 18 vorgesehen ist. Dieses kann durch Preßsitz odor mittels eines Klebstoffs in der Bohrung befestigt sein. Die Bohrung setzt Sich in einer gleichachsig^, engeren Bohrung 41 fort, durch welche die durch das Rohr 18 zugeführte Luft gegen eine eben gekrümmte Zunge 42 auf dem ringförmigen Teil 31 geleitet wird.

Beim Austritt «us der öffnung 44 am Ende der Bohrung 41 trifft die Luft auf die Zunge 42 auf und wird von dieser abgelenkt* Sin Teil der Luft gelangt von dort durch die kreisförmige Mittelöffnung 46 des ringförmigen Teiles 36 und wirkt auf die Luftsäule 51 innerhalb der Flasche ein, um darin eine erzwungene Schwingung, die einem bestimmten Ton entspricht, hervorzurufen.

Die physikalischen Zusammenhänge schwingender Luftsäulen sind wohlbekannt und erfordern hier keine Erörterung« Jedoch

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erscheint es angebracht, zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einige Einzelheiten hinzuweisen· Irgendwelche Störungen breiten sich in der Luft in Form von Verdichtungen und Verdünnungen aus, und wenn die Luft in Gestalt einer Säule innerhalb eines starren Rohres oder dergl. auftritt, als welch·· eine Flasche aufzufassen ist, wandert eine Störung vom einen lad· des Rohres zum anderen, wird dort reflektiert, wandert suruck sum Ausgangsort, wird erneut reflektiert usw. Auf dies· Weis· entstehen in der Luftsäule stehende Wellen mit einem oder mehreren Knoten. Sine Luftsäule innerhalb einer Flasche kann durch einen auf die Innenwand der Flasche in der Nähe der lfündungsöf f nung auftreffenden Luftstrom in Schwingung versetzt werden· Aus diesem Grunde ist es bekanntlich möglich, die Lippen an eine Flaschenmündung zu setzen und durch Anblasen mit geeigneter Stärke und in geeigneter Richtung einen Ton zu erzeugen, der normalerweise eine verhältnismäßig niedrige Frequenz besitzt. Gewöhnlich handelt es sich um die erste harmonische oder die Grundschwingung, bei welcher asu geschlossenen End· der Flasche ein Knoten und am offenen Ende ein Bauch auftritt and die Länge der schwingenden Luftsäule ein Viertel der Wellenlänge ausmacht.

Für den Fall, daß die der lAiftaä^le ^ufg£ eagane Schwingung der Eigenfrequenz der Luftsäule entspricht, wss-"tsei einem freien Anblasen stets der Fall sein wird, tritt Resonanz auf· Der zu hörende Ton entspricht folglich der Eigenfrequenz der Luftsäule.

Diese Erscheinung ermöglicht es, die einzelnen Flaschen dadurch abzustimmen, daß den Luftsäulen in ihnen verschiedene Längen gegeben werden· In einfachster Weise kann zu diesem Zweck eine Wasserfüllung 53 mit einer freien Oberfläche (Fig. 1) Verwendung finden, welche die Länge der· Luftsäule nach unten zu begrenzt und damit die Tonhöhe bestimmt. ^l

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Die einzelnen Flaschen werden also Wasserfüllungen verschie-

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dener Höh· erhalten. Beispielsweise hat die linke Flasche in rig. i bei 56 einen anderen Wasserspiegel als die rechte Flasche, deren Spiegel bei 57 liegt.

Je niedriger der Wasserspiegel! umso länger ist die in der Flasche befindliche Luftsäule und damit auch die Frequenz des su erzeugenden Tones»

Die Flaschen konnten nun etwa dadurch abgestimmt werden, daß in eines der Löcher 14 des Mundstücks geblasen wird, während gleichzeitig langsam Wasser in die Flasche eingefüllt und der gewünschte Ton auf einem nahestehenden Klavier angeschlagen wird· In diesem Falle würde die Abstimmung also nach dem Gehör erfolgen·

Nachdem aber die Flaschen 22 In den meisten Fällen einander im wesentlichen gleich sein werden, kann auch eine Lehre 61 Verwendung finden, wie sie in Flg. 5 gezeigt ist. Normalerweise wird man zu einer bestimmten Flaschenart unter Beachtung durchschnittlicher Bedingungen ein© Musterlehre anfertigen und unter Verwendung dieser Kopien, die man einem Jeden Bausatz für die erfindungsgemäße Vorrichtung beigeben kann, der etwa als Prämie für den Kauf einer bestimmten Menge des in den Flaschen enthaltenen Getränks abgegeben wird« Weitere Bestandteile dieses Bausatzes können das Mundstück 13 mit den Rohren 18 und die Formstucke 34 sein.

Die Lehre 61 besteht normalerweise aus einem langgestreckten Streifen oder Blatt 62 aus Kunststoff mit geraden Oberkanten und Unterkanten 63 bzw· 64 sowie einer geraden seitlichen Begrenzung 65, während die der letzteren gegenüberliegende Begrenzung 66 genau nach der Flaschenkontur gestaltet ist. Eine Ausnehmung 67 am oberen Ende der Lehre dient zur Aufnahme des Wulstes 31 der Flasche, wodurch überdies die Lage der Lehre fixiert wird.

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Während man nun die Lehre 61 senkrecht an die Flasche anlegt, kann Wasser in die Flasche gegossen werden, bis der Wasserspiegel die Höhe einer bestimmten Harke 71 erreicht, die sich neben der betreifenden Notenbezeichnung 72 befindet.

Folgt man dem RohrIB von dem mit der betreffenden Notenbezeichnung versehenen Loch 14 des Mundstückes 13 nach unten zu der Jeweiligen Flasche 22 und füllt man diese unter Verwendung der Lehre 61 bis zu der Auf der Lehre bezeichneten Marke 72, so können nacheinander sämtliche Flaschen entsprechend den zu spielenden Tönen abgestimmt werden.

Die in Fig« 5 gezeigte Lehr« 61 gibt 24 Marken oder Tune zu erkennen. Dies setzt den Benutzer in die Lage, bis zu 24 Flaschen abzustimmen, für den Fall, daß auch das Mundstück ebensoviel Locher aufweist· Selbstverständlich kann die gleiche Lehre 61 aber auch für eine geringere Flaschenzahl Verwendung finden, beispielsweise entsprechend den Tönen einer Oktav, wie in Fig. 2 gezeigt«

Fig. 6 gibt eine andere AusfUhrungsform der erfindungsge-Mäöen Vorrichtung wieder, wobei «ine kolbenförmige Abstimmvorrichtung 76 mit einer vertikalen Kolbenstange 77 Verwendung findet, die sich von einem Griff 78 an ihrem oberen Ende durch den Hals der Flasche nach unten erstreckt und dort in «ine im wesentlichen den gesamten Flaschenqperschnitt einnehmende Scheibe 79 eingesetzt ist. Di« Scheibe 79 besteht normal·?*·!*« aus eine« halbwegs biegsamen oder elastischen Material, welches es gestattet, sie genügend zusammenzufalten oder -zurollen, um sie durch die Flaschenmündung und den Flaschenhals einführen iu können» das jedoch anschließend wieder ««ill· normale, eben· Form annimmt. In diesem Falle kfnaen di· gewünschten Töne durch Auf- oder Abwärtsbewegung dar Abstichvorrichtung entsprechend dem Doppelpfeil 81 eingestellt werden. Das Arbeitsprinzip dieser Abstoßvorrichtung 76 besteht darin, daft aim Scheibe 79 als

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unterer Abschluß der Luftsäule dient, die durch Anblasen mittels des Rohres 18 in Schwingung versetzt wird. Auf diese Weise kann durch die Auf- und AbwärtsfUhrung die Wellenlänge und damit die Tonhöhe verändert werden. In diesen Falle ist es möglich, eine Melodie alleine dadurch asu spielen, daß, unter Verwendung einer einzigen Flasche, entsprechend den aufeinanderfolgenden Tönen die Abstimmvorrichtung 76 verstellt wird,· Zu diesem Zweck kann die Kolbenstange mit Markierungen entsprechend den einzelnen Noten versehen werden, um die Benutzung zu erleichtern. Es kann aber auch, wie im ersten Fall, eine ganze Anzahl von Flaschen 22 mit Abstimmvorrichtungen 76 Verwendung finden, die dann ein für allemal, wie mit der Wasserfüllung, entsprechend verschiedener Töne abgestimmt werden.

Durch die Erfindung wird somit ein äußerst vielseitiges, amüsantes und lehrreiches Musikinstrument geschaffen.

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Claims (8)

1. Patentanspruch·

   IJ Vorrichtung zur Erzeugung musikalischer Töne nach dem Prinzip schwingender Luftsäulen, gekennzeichnet durch mindestens eine langgestreckte Flasche (22) mit Hals (27), ein mit seinem einen Ende (33) an eine bestimmte Stelle der FlaschenmUndung (28) führendes Bohr (18) zur Zuführung unter Überdruck stehender Luft und eine Einrichtung (53, 61; 76) zur Einstellung der Länge der in der Flasche befindlichen Luftsäule zur Erzeugung von Schallwellen bestimmter lellealänge in der Luftsäule durch den aus dem Bohr auf das mUndungsseitige Ende der Luftsäule auftreffenden Luftstrahl·
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dafi dl· Einrichtung (76) zur Einstellung der Länge der in der Flasch· befindlichen Luftsäule im wesentlichen aus einem Kolben besteht, der eine mit ihrem einen Ende im wesentlichen koaxial durch die Mündung (28) und den Flaschenhals (27) in die Flasche (22) hineinragende Kolbenstange (77) sowie ein· am innenliegenden End· d»r Kolbenstange angebracht·, querverlaufende, im wesentlichen den gesamten Innenquerschnitt der Flasche ausfüllende Scheibe (79) aufweist, die das unter· Ende der wirksamen Luftsäule bestimmt, wobei die Läng· der Luftsäule durch Auf- und Abbewegung des Kolbens in der Flasche bestimmt werden kann·
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1* dadurch g · k · η η ζ e i c h * net, daß die Einrichtung zur Einstellung d«r Länge der in der Flasch· befindlichen Luftsäule aus einer in dl· Flasch· (22) eingegebenen flüssigkeitsfüllung (53) besteht, deren Menge, ggf. mittels einer an die] Flasch· anzulegenden Lehre (61), op bestimmt werden kam», ekt die fr·!· Oberfläche {54) der Flüssigkeit das unter· Ende /einer Luftsäule von der g·-- ' wünschten Läng· entsprechend «lter bestimmten Tonhöh· bestimmt·

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g β k en η zeichnet , daß sie eine Mehrzahl von Flaschen (22) und damit verbundenen Bohren (18) umfaßt, die mit der jeweiligen Einrichtung (53, 61; 76) zur Einstellung der Länge der in der Flasche befindlichen Luftsäule auf verschiedene Tonhöhen abgestimmt sind·
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeicht net, daß die Tonhöh· entsprechend vorbestimmten Tonstufen, vorzugsweise der Tonleiter, variiert·
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß sämtliche Rohre (18) mit allem gemeinsamen Mundstück (13) verbunden sind, das eine entsprechende Zahl Löcher (14) aufweist, die mit den einzelnen Rohren verbunden sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Loch (14) des Mundstücks (13) durch eine auf dem Mundstück angebracht· Notenbezeichnung

   (21) gekennzeichnet ist, die de« durch die zugehörig· Flasche

   (22) zu erzeugenden Ton entspricht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Mundstück (13) handgerecht gestaltet ist und die einzelnen Löcher (14) leicht für sich durch die Lippen des Spielers erreichbar angeordnet sind.

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