DE60027660T2

DE60027660T2 - Trommel mit Wand, bestehend aus mehreren Vibrationselementen, welche parallel zueinander zum Fell angeordnet sind

Info

Publication number: DE60027660T2
Application number: DE60027660T
Authority: DE
Inventors: c/o YAMAHA CORPORATION Fumihiro Hamamatsu-shi Shigenaga
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2020-09-30
Also published as: EP1089251B1; EP1089251A1; US6380468B1; JP2001100735A; DE60027660D1; JP3451996B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein Perkussionsinstrument und insbesondere eine Trommel, welche einen Rahmen aus Verbundmaterial aufweist.
BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDS DER TECHNIK
Verschiedene Arten an Trommeln wie beispielsweise eine große Trommel, eine kleine Trommel, Schnarrtrommel bzw. Snare Drum, eine militärische Trommel und ein Stand-Tom-Tom werden in der Rhythmusgruppe verwendet, um den Schlag zu geben. Die Trommel wird normalerweise unterteilt in einen Rahmen, ein Fell oder Felle und ein Befestigungsmittel. Der Rahmen ist ein Röhrenglied, und das Fell ist über eine Öffnung des Rahmens gespannt. Das Befestigungsmittel wird zwischen dem Rahmen und dem Fell zur Integration des Fells mit dem Rahmen vorgesehen. Wenn ein Ton gespielt wird, schlägt ein Künstler das Fell an mit Stöcken oder einem Trommelschlegel, um den Schlag zu geben. Eine Luftsäule ist innerhalb des Rahmens definiert, und dient als ein Vibrationsausbreitungsmedium.
Es wird erwartet, dass der Rahmen sowohl gute Vibrationscharakteristika wie auch die geometrische Stabilität hat. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das Fell über die Öffnung gespannt, und ist an dem Rahmen befestigt. Eine kleine Trommel hat einen Teppich, welcher über die untere Öffnung zusammen mit dem Fell gespannt ist, und auch an dem Rahmen befestigt ist. Die Felle und der Teppich üben Spannung auf den Rahmen aus. Material wird expandiert und zusammengezogen, abhängig von der Umgebungstemperatur, und die Expansion und das Zusammenziehen sind ursächlich für die thermische Belastung. Der Rahmen soll die Geometrie oder die Form gegen die Spannung und die thermische Belastung halten. Die Abmessungen des Rahmens nehmen Einfluss auf die Luftsäule, und gut gestimmter Schlag klang wird durch die stabile Luftsäule erzeugt. Somit beeinflusst die geometrische Stabilität die Klangqualität und ist dem entsprechend eine der wesentlichen Eigenschaften des Rahmens.
Der Rahmen soll an der Selbstoszillation und der Selbstabsorption gehindert werden, und ist entwickelt, um Vibrationscharakteristika ohne Selbstoszillation und Selbstabsorption aufzuweisen. Die Vibrationscharakteristika des Rahmens beeinflussen auch die Tonqualität. Obwohl es mehrere Faktoren gibt, welche die Tonqualität beeinflussen, ist das Material des Rahmens ein nicht zu vernachlässigender Faktor der Vibrationscharakteristika. Der Rahmen wird normalerweise aus Holz, Metall/Legierung wie beispielsweise Aluminium oder faserverstärktes synthetisches Harz, welches normalerweise als FRP Faserverstärktes Plastik bezeichnet wird, ausgebildet.
Der Rahmen, welcher aus Metall oder faserverstärktem synthetischem Harz ausgebildet ist, breitet die Vibrationen mit relativ hoher Geschwindigkeit aus, und hochfrequente Vibrationen sind sehr anfällig dafür, durch den Rahmen aus Metall/faserverstärktem synthetischem Harz sich auszubreiten. Je höher der Ton, desto kürzer ist die Abklingzeit. Der Schlagklang, welcher sich durch den Rahmen aus Metall/faserverstärktem synthetischem Harz ausgebreitet hat, tendiert dazu, schnell abzuklingen. Dies führt zu scharfem hellem Schlagklang.
Andererseits breitet der Holzrahmen die Vibrationen mit relativ langsamer Geschwindigkeit aus, und niederfrequente Vibrationen sind sehr anfällig dafür, sich durch den Holzrahmen auszubreiten. Die Abklingzeit ist länger als diejenige des metallenen Rahmens. Dies führt zu einem sanften Schlagklang.
Die hölzernen Rahmen sind in der Mehrzahl des Materials für die Rahmen, welche kommerziell auf dem Markt verkauft werden. Schlagzeuger haben großes Interesse und Sorge bei neuen Schlagklängen, und halten die Hersteller an, neue Trommeln zur Erzeugung von Schlagklängen, welche ver schieden sind in der Klangqualität von dem konventionellen Schlagklang, zu entwickeln.
Schlagzeughersteller haben die Rahmen zur Erzeugung von neuem Schlagklang entwickelt. U.S. Patentnummer 5,377,576 offenbart einen Rahmen aus Verbundmaterial, welcher aus 3 Röhrenelementen besteht. Ein hölzernes Röhrenelement ist sandwichartig zwischen zwei metallische Röhrenelemente eingeschoben, und die drei Röhrenelemente sind in Serie verbunden. Die drei Röhrenelemente werden zu dem Rahmen aus Verbundmaterial zusammengebaut.
Im Detail hat das hölzerne Röhrenelement dünne Teile an seinen beiden Enden, und die dünnen Teile und der verbleibende Teil bilden Stufen an der Grenze dazwischen aus. Jedes der metallischen Röhrenelemente hat einen dünnen Teil an einem seiner Enden, und der dünne Teil und der verbleibende Teil bilden eine Stufe an der Grenze dazwischen aus. Die dünnen Teile des hölzernen Röhrenelements und die dünnen Teile der metallischen Röhrenelemente bilden Sockel- und Zapfenverbindungen aus. Die dünnen Teile der metallischen Röhrenelemente werden in die dünnen Teile des hölzernen Röhrenelements eingefügt, und werden mit dem hölzernen Röhrenelement durch die Sockel- und Zapfenverbindungen zusammengebaut. Die metallischen Röhrenelemente werden jeweils mit Vorsprüngen ausgebildet, und Durchgangslöcher werden jeweils in den Vorsprüngen ausgebildet. Das hölzerne Röhrenglied wird auch mit einem Vorsprung ausgebildet, und mit Gewinde versehene Löcher werden ausgebildet. Bolzen erstrecken sich jeweils durch die Durchgangslöcher und werden in die mit Gewinde versehenen Löcher geschraubt. Die Bolzen pressen die metallischen Röhrenelemente zu dem hölzernen Röhrenelement, und die metallischen Röhrenelemente werden an das hölzerne Röhrenelement fixiert. Somit werden die metallischen Röhrenelemente in Serie mit dem hölzernen Röhrenelement verbunden, und die metallischen Röhrenelemente und das hölzerne Röhrenelement bilden in Kombination den Rahmen aus Verbundmaterial. Felle werden über die Öff nungen des Rahmens aus Verbundmaterial gespannt, und werden daran befestigt.
Wenn ein Schlagzeuger das Fell anschlägt, vibriert das Fell, und die Vibrationen werden zunächst von dem vibrierenden Fell zu dem metallischen Röhrenelement ausgebreitet. Das metallische Röhrenelement vibriert, und breitet die Vibrationen zu dem hölzernen Röhrenelement aus. Obwohl die Trommel gemäß dem Stand der Technik, welche im U.S. Patent Nummer 5,377,576 offenbart ist, entwickelt ist, um neuen Schlagklang zwischen dem Schlagklang, welcher durch den metallischen Rahmen und dem Schlagklang, welcher durch den hölzernen Rahmen erzeugt wird, zu erzeugen, ist der Schlagklang, welcher durch den Rahmen aus Verbundmaterial gemäß dem Stand der Technik erzeugt wird, wesentlich näher zu demjenigen des metallischen Rahmens.
US-A-4,522,006 wurde als eine Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 verwendet, und offenbart eine Trommel mit einem Körper, welcher aus festen Holzblöcken besteht, welche zusammengeklebt sind. Die Blöcke bilden einen Zylinder aus, welcher den Trommelkörper ausbildet, wobei sich jeder Block durch die gesamte Dicke der Zylinderwand erstreckt. Die Blöcke liegen in zirkularen Schichten, wobei jede Schicht eine gestaffelte Orientierung relativ zu ihren benachbarten Schichten hat. Dübel erstrecken sich durch die Blöcke, um bessere Unterstützung für den Körper vorzusehen. Die oberen und unteren Kanten des Zylinders haben eine versenkte Konfiguration relativ zu der äußeren Oberfläche des Körpers, um ein schwebendes Trommelfell vorzusehen. Um den Trommelkörper herzustellen, hat jeder Block in einer Schicht seine Enden zu der Mitte des Blocks hin verjüngt. Wenn jede Schicht 16 Blöcke umfasst, haben die Endflächen eines Blocks einen Winkel von 22,5° relativ zueinander. Das Zusammenkleben der Blöcke bildet einen langen Zylinder, welcher jedoch raue externe und interne Oberflächen hat. Das Fräsen sowohl an der Außenseite wie auch an der Innenseite des Zylinders liefert glattere Oberfläche einer ansprechenden Erscheinung. Das Bohren von Löchern durch die Länge des Zylinders erlaubt die Anordnung der Dübel, welche dann auch mit den Blöcken verklebt werden. Das Schneiden des Zylinders in Sektionen erzeugt mehrere Trommelkörper, welche dann ihre Kanten zu einem scharten Grad bearbeitet haben, um das Trommelfell zu tragen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deshalb ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Trommel vorzusehen, welche einen neuen Schlagklang zwischen denjenigen, welche durch monolithische Rahmen erzeugt werden, welche aus Materialien geformt sind, welche verschiedene Vibrationscharakteristika aufweisen.
Es ist auch ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Trommel vorzusehen, deren Rahmen aus Verbundmaterial groß in der mechanischen Stärke ist.
Der vorliegende Erfinder betrachtete die Probleme, welche der Trommel gemäß dem Stand der Technik inne wohnen, und bemerkte, dass die Vibrationen sich von dem Fell durch das metallische Röhrenelement zu dem hölzernen Röhrenelement ausbreiten. Mit anderen Worten breiten sich die Vibrationen durch die Grenze zwischen dem metallischen Röhrenelement und dem hölzernen Röhrenelement aus. Dies bedeutet, dass die Grenzbedingungen einen großen Einfluss auf die Menge an Vibrationen haben, welche zu dem hölzernen Röhrenelement propagieren, und die Vibrationen verlieren einen nicht zu vernachlässigen Betrag an Vibrationsenergie an der Grenze. In dieser Situation dominierten die Vibrationen des metallischen Röhrenelements die Klangqualität des Schlagklangs. Der vorliegende Erfinder schloss daraus, dass sich die Vibrationen gleichmäßig von dem Fell zu den Rahmenkomponenten ausbreiten sollten.
Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, mehr als eine Rahmenkomponente zu einem Ursprung von Vibrationen parallel zu verbinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Trommel gemäß den Ansprüchen 1 oder 4 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können von den abhängigen Ansprüchen erhalten werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale und Vorteile der Trommel werden klarer verstanden von der vorliegenden Beschreibung, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Erscheinung der Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht ist, welche einen Rahmen aus Verbundmaterial zeigt, welcher in der Trommel eingebaut ist;
3 eine Querschnittsansicht ist, welche die Struktur der Trommel zeigt;
4 eine Querschnittsansicht ist, welche die Struktur einer anderen Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Querschnittsansicht ist, welche eine Endoberfläche eines Rahmens aus Verbundmaterial zeigt, welche in noch einer weiteren Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist; und
6 eine Querschnittsansicht ist, welche einen Endteil eines Rahmens aus Verbundmaterial zeigt, welcher in noch einer weiteren Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1. Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 der Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 1 eine kleine Trommel, welche die vorliegende Erfindung ausführt. Die kleine Trommel 1 weist im Wesentlichen einen Rahmen 2 aus Verbundmaterial, ein Paar an Fellen 3 und ein Befestigungsmittel 4 auf. Der Rahmen 2 aus Verbundmaterial hat eine röhrenförmige Form, und ein Belüf tungsloch 5 ist in dem Rahmen 2 aus Verbundmaterial ausgebildet. Der Innenraum des Rahmens aus Verbundmaterial ist durch das Belüftungsloch 5 mit seiner Außenseite verbunden. Zirkulare Öffnungen 2a/2b werden an beiden Enden des Rahmens 2 aus Verbundmaterial definiert, und Felle 3A/3B werden jeweils über die zirkularen Öffnungen 2a/2b gespannt. Die Felle 3A/3B werden an dem Rahmen 2 aus Verbundmaterial durch das Befestigungsmittel 4 fixiert.
Der Rahmen 2 aus Verbundmaterial ist aus zwei Arten von Komponenten 2c/8 hergestellt, das heißt ein hölzernes Zylinderglied 2c und eine Vielzahl von metallischen Stäben 8. Das hölzerne Zylinderglied 2c ist an seinen beiden Enden geschärft. Aus diesem Grund gibt es geneigte Endoberflächen zwischen der Innenoberfläche und der Außenoberfläche des hölzernen Zylinderglieds 2c. Löcher sind in dem hölzernen Zylinderglied 2c ausgebildet, und die Löcher sind selektiv zu den geneigten Endoberflächen des hölzernen Zylinderglieds 2c geöffnet. Die metallischen Stäbe 8 werden in die Löcher eingesetzt, und werden eng gehalten. Somit sind die metallischen Stäbe 8 in dem hölzernen Zylinderglied 2c verankert, und sind zu den geneigten Endoberflächen hin ausgerichtet. In diesem Fall ist die Hälfte der metallischen Stäbe 8 zu der geneigten Endoberfläche, welche die zirkulare Öffnung 2a definiert, freigelegt, und die andere Hälfte der metallischen Stäbe 8 ist zu der geneigten Endoberfläche, welche die andere zirkulare Öffnung 2b definiert, hin freigelegt. Die metallischen Stäbe 8, welche zu einer der geneigten Endoberflächen hin freigelegt sind, werden jeweils mit den verbleibenden metallischen Stäben 8 gepaart, und die Paare an metallischen Stäben 8 sind auf virtuellen Linien, welche im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie des Rahmens aus Verbundmaterial sind, wie in 3 gezeigt ist. Die Felle 3A/3B oder Trommelfelle werden jeweils in Kontakt mit den geneigten Endoberflächen gehalten, und sind an den Rahmen 2 aus Verbundmaterial durch das Befestigungsmittel 4 fixiert. Eine Luftsäule 9 ist durch das hölzerne Zylinderglied 2c und die Felle 3A/3B definiert.
Wenn ein Schlagzeuger das Fell 3A anschlägt, finden Vibrationen in dem Fell 3A statt, und breiten sich von dem Fell 3A zu der geneigten Endoberfläche aus, welche die zirkulare Öffnung 2a definiert. Somit gibt das vibrierende Fell 3A Anlass sowohl für Vibrationen in den metallischen Stäben 8, wie auch in dem hölzernen Zylinderglied 2c. Die Vibrationen breiten sich aus von dem vibrierenden Fell 3A durch die Luftsäule 9 zu dem anderen Fell 3B. Die Klangqualität wird weder durch das erste Glied 2c noch durch das zweite Glied 8 dominiert, weil sich die Vibrationen gleichzeitig von den vibrierenden Fellen 3A/3B zu den metallischen Stäben 8 und das hölzerne Zylinderglied 2c ausbreiten. Dies bedeutet, dass der Schlagklang ein Kompromiss zwischen dem Schlagklang ist, welcher durch einen hölzernen Rahmen erzeugt wird, und dem Schlagklang, welcher durch einen metallischen Rahmen erzeugt wird.
Das hölzerne Zylinderglied 2c ist eine monolithische Struktur, und es wird für den Rahmen 2 aus Verbundmaterial keine Sockel- und Zapfenverbindung benötigt. Das monolithische Zylinderglied 2c ist größer in der mechanischen Stärke als das hölzerne röhrenförmige Element, welches mit den metallischen röhrenförmigen Elementen durch die Sockel- und Zapfenverbindungen verbunden ist. Ferner verstärken die metallischen Stäbe 8 das hölzerne Zylinderglied 2c. Auch wenn große externe Kraft auf den Rahmen 2 aus Verbundmaterial ausgeübt wird, widersteht der Rahmen 2 aus Verbundmaterial der großen externen Kraft, und wird schwer gebrochen.
Das hölzerne Zylinderglied 2c wird wie folgt ausgebildet. Ahorn, Birke und Buche haben ziemlich große Härte und gute akustische Eigenschaften, und sind geeignet für das hölzerne Zylinderglied 2c. Eine Drehbank wird vorbereitet. Ein Baumstamm aus Ahornbaum/Birkenbaum/Buchenbaum wird auf der Drehbank platziert. Die Drehbank schält den Baumstamm. Dann werden Schichten von Ahornholz/Birkenholz/Buchenholz von dem Baustamm erhalten. Die hölzernen Schichten sind dünn und konstant in der Dicke. Die hölzernen Schichten werden laminiert, und werden miteinander verbunden. Die laminierte Holzplatte wird in eine zylindrische Form gerundet. Ein Seitenteil der laminierten Holzplatte wird an dem anderen Seitenteil befestigt, und beide Endteile werden schräg abgeschnitten, um die geneigten Endoberflächen auszubilden. Die geneigten Endoberflächen machen den Kontakt zwischen den Fellen 3A/3B und dem Rahmen 2 aus Verbundmaterial klar. Zum Schluss werden Löcher in beiden Endteilen des hölzernen Zylinderglieds 2c ausgebildet. Die Löcher werden gleichmäßig entlang der Peripherie des Rahmens 2 aus Verbundmaterial in gleichmäßigen Intervallen beabstandet. 5 bis 20 Löcher werden in jedem Endteil des hölzernen Zylinderglieds 2c ausgebildet.
Die metallischen Stäbe 8 sind zum Beispiel aus Eisen, Blech, Kupfer oder Aluminium ausgebildet. Die metallischen Stäbe 8 sind 1 bis 6 Millimeter im Durchmesser. Die Länge der metallischen Stäbe 8 ist zusammen mit dem Volumen des Rahmens 2 aus Verbundmaterial variabel. Normale metallische Stäbe 8 sind größenordnungsmäßig 10 Millimeter lang. Die metallischen Stäbe 8 sind an dem hölzernen Zylinderglied 2c durch eine Klebstoffmischung angeklebt. In diesem Fall sind die metallischen Stäbe 8 aus Messing ausgebildet, und sind 5 Millimeter im Durchmesser und 45 Millimeter in der Länge. 20 metallische Stäbe sind in jedem Endteil des hölzernen Zylinderglieds 2c eingebettet, und dementsprechend sind 40 metallische Stäbe 8 in beiden Endteilen des hölzernen Zylinderglieds 2c angeordnet.
Die Felle 3A/3B sind aus natürlichem Leder oder synthetischem Harz wie beispielsweise Polyesterharz oder Polycarbonatharz ausgebildet. Konstante Spannung wird auf die Felle 3A/3B ausgeübt, und das Fell 3A/3B wird über die zirkulare Öffnung 2a/2b gespannt. Die Felle 3A/3B werden an dem Rahmen 2 aus Verbundmaterial befestigt, und werden im Kontakt mit geneigten Endoberflächen gehalten. Somit sind die zirkularen Öffnungen 2a/2b mit den Fellen 3A/3B geschlossen. Die Luftsäule 9 ist innerhalb des Rahmens 2 aus Verbundmaterial eingeschlossen, und Vibrationen breiten sich von dem vibrierenden Fell 3A durch die Luftsäule 9 zu dem anderen Fell 3B aus.
Das Befestigungsmittel 4 weist Reifen 10, Ränder 11, Befestiger 12 und Bolzen 13 auf. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die Felle 3A/3B jeweils an den Reifen 10 befestigt, und die Endteile des Rahmens 2 aus Verbundmaterial werden in die Reifen eingefügt. Die Ränder 11 sind jeweils an den Reifen 10 befestigt, und Durchgangslöcher werden in den Rändern 11 in regelmäßigen Abständen ausgebildet. Die Befestiger 12 sind an dem hölzernen Zylinderglied 2c in regelmäßigen Abständen fixiert, und mit Gewinde versehene Löcher sind in beiden Endteilen von jedem Befestiger 12 ausgebildet. Die Bolzen erstrecken sich durch Durchgangslöcher und sind in die mit Gewinde versehenen Löcher, welche in den Befestigern 12 ausgebildet sind, eingeschraubt. Die Ränder 11 werden dazu gezwungen, sich den Befestigern 12 zu nähern, und drücken die Reifen 10. Die Reifen 10 spannen die Felle 3A/3B, und Spannung wird auf die Felle 3A/3B ausgeübt. Die Spannung ist regulierbar durch Drehen der Bolzen 13. Somit fixiert das Befestigungsmittel 4 die Felle 3A/3B an den Rahmen 2 aus Verbundmaterial, und übt Spannung auf die Felle 3A/3B aus.
Unter der Annahme, dass ein Schlagzeuger das Fell 3A mit einem Schlegel anschlägt, vibriert das Fell 3A, und die Vibrationen breiten sich durch die Luftsäule 9 und den Rahmen 2 aus Verbundmaterial zu dem anderen Fell 3B aus. Die vibrierende Luftsäule 9 und der vibrierende Rahmen 2 aus Verbundmaterial geben Anlass zu Vibrationen in dem Fell 3B. Vibrationen breiten sich von dem Fell 3B durch die Luftsäule 9 und den Rahmen 2 aus Verbundmaterial wieder zu dem Fell 3A aus. Somit wird die Ausbreitung der Vibrationen zwischen den Fellen 3A/3B wiederholt, und Schlagklang wird von der Trommel 1 abgestrahlt. Das hölzerne Zylinderglied 2c ist die monolithische Struktur, und bildet die geneigten Endoberflächen aus, wo die Felle 3A/3B in Kontakt gehalten werden. Aus diesem Grund breiten sich die Vibrationen direkt von dem Fell 3A/3B zu dem hölzernen Zylinderglied 2c und umgekehrt ohne wesentlichen Energieverlust aus. Die metallischen Stäbe 8 sind zu den geneigten Endoberflächen hin freigelegt, und die Vibrationen breiten sich auch von den Fellen 3A/3B zu den metallischen Stäben 8 aus. Somit geben die Felle 3A/3B Anlass zu den Vibrationen sowohl in dem hölzernen Zylinderglied 2c als auch in den metallischen Stäben 8. Dies führt zu einer neuen Klangqualität zwischen der Klangqualität, welche durch den hölzernen Rahmen erzeugt wird, und der Klanqualität, welche durch den metallischen Rahmen erzeugt wird.
Der vorliegende Erfinder untersuchte die Qualität des Schlagklangs. Der vorliegende Erfinder bereitete die Trommel, welche in 3 gezeigt ist, vor, und eine Vergleichstrommel mit einem hölzernen Rahmen. Der vorliegende Erfinder maß sowohl die Vibrationen des hölzernen Zylinderglieds 2c wie auch die Vibrationen der metallischen Stäbe 8. Der vorliegende Erfinder maß ferner die Vibrationen des hölzernen Rahmens der Vergleichstrommel.
Der vorliegende Erfinder bestätigte zunächst, dass die Vibrationen gleichzeitig von dem Fell 3A/3B zu dem hölzernen Zylinderglied 2c und den metallischen Stäben 8 übertragen wurden. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit in den metallischen Stäben 8 war größer als diejenige in den hölzernen Zylinderstäben 8, und die Vibrationen wurden durch den Rahmen 2 aus Verbundmaterial zwischen den Fellen 3A/3B mit einer relativ hohen Ausbreitungsgeschwindigkeit ausgebreitet. Andererseits war die Ausbreitungsgeschwindigkeit in dem hölzernen Rahmen klein, und die Vibrationen breiteten sich zwischen den Fellen durch den hölzernen Rahmen mit einer relativ kleinen Ausbreitungsgeschwindigkeit aus. Der Unterschied in der Ausbreitungsgeschwindigkeit führte zu Klangqualität. Der vorliegende Erfinder bestätigte, dass der Schlagklang, welcher durch die Trommel 1 erzeugt wurde, verschieden war von dem Schlagklang, welcher durch die Trommel gemäß dem Stand der Technik mit einem hölzernen Rahmen erzeugt wurde, wie auch von dem Schlagklang, welcher durch die Trommel gemäß dem Stand der Technik mit einem metallischen Rahmen erzeugt wurde. Somit erzeugte die Trommel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung den neuen Schlagklang. Der vorliegende Erfinder untersuchte ferner Einflüsse der metallischen Stäbe 8 auf die Klangqualität. Der vorliegende Erfinder bereitete die metallischen Rahmen 2 aus Verbundmaterial vor, welche in der Anzahl von metallischen Stäben und den Dimensionen der metallischen Stäbe voneinander verschieden waren.
Die vorliegenden Erfinder wählten Rahmen aus Verbundmaterial, deren metallische Stäbe gleich in der Anzahl aber verschieden in den Abmessungen waren. Der vorliegende Erfinder verglich die Klangqualität, welche durch diese Rahmen aus Verbundmaterial erzeugt wurde, miteinander. Der vorliegende Erfinder bestätigte, dass die metallischen Stäbe die Ausbreitung von Vibrationen zwischen den Fellen beschleunigten. Je länger die metallischen Stäbe sind, desto größer ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit. Wenn sich dementsprechend der Schlagklang durch den Rahmen aus Verbundmaterial mit langen metallischen Stäben ausbreitete, war die Klangqualität mehr an derjenigen des metallischen Rahmens als an der Klangqualität, welche durch den Rahmen aus Verbundmaterial mit kurzen metallischen Stäben erzeugt wurde.
Nachfolgend wählte der vorliegende Erfinder einen weiteren Satz an Rahmen aus Verbundmaterial, deren metallische Stäbe gleich in den Abmessungen aber verschieden in der Anzahl waren. Je mehr metallische Stäbe vorhanden sind, desto größer ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit. Wenn der Schlagklang durch den Rahmen aus Verbundmaterial mit einer großen Anzahl von metallischen Stäben erzeugt wurde, war die Klangqualität näher an derjenigen des metallischen Rahmens als an der Klangqualität, welche durch einen Rahmen aus Verbundmaterial mit einer kleinen Anzahl an metallischen Stäben erzeugt wurde.
Die vorliegende Erfindung untersuchte ferner Einflüsse auf die Sockel- und Zapfenverbindung. Der vorliegende Erfinder maß die Vibrationsenergie. Der vorliegende Erfinder bestätigte, dass der Energieverlust wesentlich kleiner war in dem Rahmen 2 aus Verbundmaterial, als der Energieverlust in dem Rahmen aus Verbundmaterial gemäß dem Stand der Technik mit den Sockel- und Zapfenverbindungen. Dementsprechend erzeugte die Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung den Schlagklang mit viel höherer Lautstärke als der Schlagklang der Trommel gemäß dem Stand der Technik.
2. Ausführungsbeispiel
Unter Zuwendung zu 4 der Zeichnungen weist eine andere Trommel, welche die vorliegende Erfindung ausführt, im Wesentlichen einen Rahmen aus Verbundmaterial, Felle 3A/3B und ein Befestigungsmittel 4 auf. Die Felle 3A/3B und das Befestigungsmittel 4 sind ähnlich zu denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, und keine weitere Beschreibung wird nachfolgend gegeben.
Der Rahmen 2 aus Verbundmaterial wird in ein hölzernes Zylinderglied 2f und metallische Stäbe 8 unterteilt. Das hölzerne Zylinderglied 2f hat auch geneigte Endoberflächen 2a/2b. Obwohl die Löcher zu beiden geneigten Endoberflächen 2a/2b in dem hölzernen Zylinderglied 2c offen sind, sind alle Löcher offen zu der geneigten Endoberfläche 2a des hölzernen Zylinderglieds 2f. Die metallischen Stäbe 8 modifizieren die Qualität des Schlagklangs, welcher durch den Rahmen 2 aus Verbundmaterial des zweiten Ausführungsbeispiels erzeugt wird, und die Klangqualität ist eine Mischung zwischen der Klangqualität, welche durch den hölzernen Rahmen erzeugt wird, und der Klangqualität, welche durch den metallischen Rahmen erzeugt wird.
Der vorliegende Erfinder untersuchte die Einflüsse der metallischen Stäbe, und bestätigte, dass die Klangqualität abhängig von den Abmessungen und der Anzahl von metallischen Stäben ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel modifizierbar war.
3. Ausführungsbeispiel
Unter Zuwendung zu 5 der Zeichnungen weist noch eine andere Trommel, welche die vorliegende Erfindung ausführt, im Wesentlichen einen Rahmen aus Verbundmaterial, Felle 3A/3B und ein Befestigungsmittel 4 auf. Die Felle 3A/3B und das Befestigungsmittel 4 sind ähnlich zu denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, und keine weitere Beschreibung wird nachfolgend gegeben.
Der Rahmen aus Verbundmaterial wird in ein hölzernes Zylinderglied 2a und metallische Stäbe 8 unterteilt. Das hölzerne Zylinderglied 2h hat auch geneigte Endoberflächen 2a/2b. Obwohl die Löcher von jedem Paar voneinander in dem hölzernen Zylinderglied 2c beabstandet sind, sind die Löcher, welche sich zu den geneigten Endoberflächen 2a hin öffnen, jeweils mit den zugeordneten Löchern in dem hölzernen Zylinderglied 2a verbunden. Mit anderen Worten sind alle Durchgangslöcher zu beiden geneigten Endoberflächen 2a/2b in dem hölzernen Zylinderglied 2h geöffnet. Dementsprechend sind die metallischen Stäbe 8 so lang wie das hölzerne Zylinderglied 2h, und sind geöffnet zu beiden geneigten Endoberflächen 2a/2b.
Die metallischen Stäbe 8 modifizieren die Qualität des Schlagklangs, welcher durch den Rahmen 2 aus Verbundmaterial des dritten Ausführungsbeispiels erzeugt wird, und die Klangqualität ist eine Mischung zwischen der Klangqualität, welche durch den hölzernen Rahmen erzeugt wird, und der Klangqualität, welche durch den metallischen Rahmen erzeugt wird.
Der vorliegende Erfinder untersuchte die Einflüsse der metallischen Stäbe, und bestätigte, dass die Klangqualität abhängig von den Abmessungen und der Anzahl der metallischen Stäbe wie ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel modifizierbar war.
4. Ausführungsbeispiel
Unter Zuwendung zu 6 der Zeichnungen weist noch eine weitere Trommel, welche die vorliegende Erfindung ausführt, auch im Wesentlichen einen Rahmen aus Verbundmaterial, Felle 3A und ein Befestigungsmittel auf. Die Felle 3 und das Befestigungsmittel sind ähnlich zu denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, und keine weitere Beschreibung wird nachfolgend gegeben.
Der Rahmen aus Verbundmaterial wird in ein hölzernes Zylinderglied 2j und metallische Stäbe 8a unterteilt. Das hölzerne Zylinderglied 2j hat eine gegra tete Endoberfläche 2k und die Mittenachsen der Löcher sind auf den Gratlinien der Endoberflächen 2k. Der metallische Stab 8a hat ein Gratende, und das Gratende ist identisch in der Form wie die Gratendoberfläche des hölzernen Zylinderglieds 2j. Wenn die metallischen Stäbe 8a in die Löcher eingefügt werden, sind die Gratenden koplanar mit den Gratendoberflächen, und die metallischen Stäbe 8a bilden Teile der Gratlinien des Rahmens aus Verbundmaterial aus. Wenn die Felle 3 gespannt und an dem Rahmen aus Verbundmaterial befestigt werden, werden die Felle 3 jeweils gegen die Gratlinien gedrückt, und die Vibrationen breiten sich sowohl direkt zu den metallischen Stäben 8a wie auch zu dem hölzernen Zylinderglied 2j aus.
Der vorliegende Erfinder untersuchte auch die Einflüsse der metallischen Stäbe 8a auf die Klangqualität, und bestätigte, dass die Klangqualität mit den Abmessungen und der Anzahl der metallischen Stäbe 8a modifizierbar war.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verständlich ist, breiten sich die Vibrationen von dem Fell zu den metallischen Stäben und dem hölzernen Zylinderglied im Wesentlichen parallel aus. Das vibrierende Fell gibt gleichzeitig Anlass zu Vibrationen in den metallischen Stäben wie auch in dem hölzernen Zylinderglied, und die Klangqualität wird weder durch die metallischen Stäbe noch durch das hölzerne Zylinderglied dominiert. Dies führt zu einem neuen Schlagklang zwischen dem Schlagklang, welcher durch den hölzernen Rahmen erzeugt wird, und dem Schlagklang, welcher durch den metallischen Rahmen erzeugt wird.
Ferner hat das hölzerne Zylinderglied eine monolithische Struktur, und enthält keine Verbindung. Aus diesem Grund breiten sich die Vibrationen durch das hölzerne Zylinderglied ohne wesentlichen Energieverlust aus, und ein Schlagzeuger erzeugt lauten Schlagklang mit der Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Schließlich sind die metallischen Stäbe in dem hölzernen Zylinderglied eingebettet, und verstärken dementsprechend das hölzerne Zylinderglied. Dies führt dazu, dass der Rahmen aus Verbundmaterial unter normalen Bedingungen nicht beschädigt wird.
Obwohl spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird es dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung, welche nur durch die angefügten Ansprüche definiert ist, abzuweisen.
Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung auf jede Art von Trommel wie beispielsweise eine große Trommel, Tom-Toms, eine Seitentrommel, Tenortrommel und eine militärische Trommel anwendbar.
Ein Teppich kann über ein Fell gespannt werden. Nur ein Fell kann über eine der Öffnungen des Rahmens aus Verbundmaterial gespannt werden.
Die metallischen Stäbe können durch metallische Platten ersetzt werden. In diesem Fall können die metallischen Platten in Schlitze, welche in dem hölzernen Zylinderglied ausgebildet sind, eingefügt werden, und sind zu den Endoberflächen des hölzernen Zylinderglieds hin freigelegt.
Die metallischen Stäbe können aus einer anderen Art Legierung oder Metall ausgebildet werden. Die metallischen Stäbe können durch Stäbe ersetzt werden, welche aus faserverstärktem synthetischem Harz ausgebildet sind.
Ein Rahmen aus Verbundmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine dritte Komponente, welche sich in der Vibrationscharakteristik von dem Zylinderglied und den metallischen Stäben unterscheidet, aufweisen.
Obwohl Holz, Metall und faserverstärktes synthetisches Harz populär sind, sind andere Materialien für den Rahmen aus Verbundmaterial verfügbar. Beispiele für das andere Material sind beispielsweise Bambus.

Claims

Eine Trommel, welche Folgendes aufweist: Einen Rahmen (2) aus Verbundmaterial, welcher aus einem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) ausgebildet ist, ausgebildet aus einem ersten Material, und welches eine Endoberfläche und eine Vielzahl von Stäben (8), welche aus einem zweiten Material ausgebildet sind, welches unterschiedlich in der Vibrationsausbreitungseigenschaft von dem ersten Material ist, und mit dem monolithischen Zylinderglied entlang der Endoberfläche derart in Intervallen zusammengebaut ist, dass das monolithische Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) und die Vielzahl von Stäben (8) zu der Endoberfläche hin freiliegen, um eine Öffnung (2a) zu definieren, mindestens ein Fell (3/3A), welches über diese Öffnung (2a) gespannt ist und in Kontakt mit der Endoberfläche derart gehalten wird, dass das Fell (3/3A) gleichzeitig Vibrationen in dem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) und in der Vielzahl an Stäben (8) verursacht, wenn das Fell (3/3A) angeschlagen wird, und ein Befestigungsmittel (4) zum Fixieren des mindestens einen Fells (3/3A) an dem Rahmen (2) aus Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Folgendens aufweist: Stäbe (8), welche in anderen Löchern enthalten sind, welche in dem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) ausgebildet sind und sich zu einer anderen Endoberfläche des monolithischen Zylinderglieds (2c; 2f; 2h; 2j) hin öffnen, wobei die andere Endoberfläche mit einem anderen Fell (3B) bedeckt ist, und zwar derart, dass sich Vibrationen gleichzeitig von dem anderen Fell (3B) zu den Stäben (8) und dem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) ausbreiten.
Die Trommel gemäß Anspruch 1, wobei die Endoberfläche nach innen geneigt ist in Bezug auf eine Mittellinie des monolithischen Zylinderglieds (2c; 2f; 2h; 2j).
Die Trommel gemäß Anspruch 1, wobei das andere Fell (3B) an dem Rahmen (2) aus Verbundmaterial durch die Befestigungsmittel befestigt ist.
Eine Trommel, welche folgendes aufweist: Einen Rahmen (2) aus Verbundmaterial, welcher aus einem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) ausgebildet ist, ausgebildet aus einem ersten Material, und welcher eine Endoberfläche und eine Vielzahl von Stäben (8, 8a), ausgebildet aus einem zweiten Material aufweist, welches verschieden in der Vibrationsausbreitungseigenschaft von dem ersten Material ist, und entlang der Endoberfläche mit dem monolithischen Zylinderglied derart in Intervallen zusammengebaut ist, dass das monolithische Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) und die Vielzahl von Stäben (8, 8a) zu der Endoberfläche zum Definieren einer Öffnung (2a) freiliegen, mindestens ein Fell (3/3A), welches über der Öffnung (2a) gespannt ist und in Kontakt mit der Endoberfläche derart gehalten wird, dass das Fell (3/3A) gleichzeitig Vibrationen in dem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) und der Vielzahl von Stäben (8) verursacht, wenn das Fell (3/3A) angeschlagen wird, und ein Befestigungsmittel (4) zum Fixieren des mindestens einen Fells (3/3A) an dem Rahmen (2) aus Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet dass die Endoberfläche eine Gratlinie aufweist, welche die Endoberfläche in eine erste Unteroberfläche, welche nach außen geneigt ist mit Bezug auf eine Mittellinie des monolithischen Zylinderglieds (2j), und eine zweite Unteroberfläche, welche nach innen geneigt ist mit Bezug auf die Mittellinie, teilt; und dadurch, dass die Vielzahl an Stäben (8a) zu der Gratlinie hin derart ausgerichtet ist, dass das Fell (3) in Kontakt sowohl mit dem monolithischen Zylinderglied (2j) als auch der Vielzahl von Stäben (8a) gehalten wird.
Die Trommel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl an Stäben (8, 8a) in dem monolithischen Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) derart eingebettet ist, dass das monolithische Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) verstärkt wird.
Die Trommel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das monolithische Zylinderglied (2c; 2f; 2h; 2j) mit einer Vielzahl von Löchern ausgebildet ist, welche sich zu der Endoberfläche hin öffnen, und die Vielzahl von Stäben (8, 8a) ist jeweils eng in der Vielzahl von Löchern aufgenommen.
Die Trommel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Material eine relativ hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit und eine relativ lange Abklingzeit hat, und das zweite Material eine relativ kleine Ausbreitungsgeschwindigkeit und eine relativ kurze Abklingzeit hat.
Die Trommel gemäß Anspruch 7, wobei das erste Material Holz ist und das zweite Material Metall ist.