RU69673U1 - BELL - Google Patents
BELL Download PDFInfo
- Publication number
- RU69673U1 RU69673U1 RU2007135289/22U RU2007135289U RU69673U1 RU 69673 U1 RU69673 U1 RU 69673U1 RU 2007135289/22 U RU2007135289/22 U RU 2007135289/22U RU 2007135289 U RU2007135289 U RU 2007135289U RU 69673 U1 RU69673 U1 RU 69673U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bell
- holes
- slots
- cut
- sound
- Prior art date
Links
- 238000009527 percussion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000912 Bell metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Stringed Musical Instruments (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к акустике и может быть использована в музыкальных инструментах, колоколах церковных.The utility model relates to acoustics and can be used in musical instruments, church bells.
Колокол содержит корпус с прорезями и ударник, при этом прорези выполнены в виде перфорированных отверстий, расположенных на высоте от среза колокола, равной 0,35-0,9 от максимального радиуса колокола.The bell contains a housing with slots and a striker, while the slots are made in the form of perforated holes located at a height from the cut of the bell, equal to 0.35-0.9 of the maximum radius of the bell.
Колокол может содержать не менее четырех отверстий. Отверстия расположены в один или несколько рядов, каждый из которых параллельны срезу колокола.A bell may contain at least four holes. The holes are arranged in one or more rows, each of which is parallel to the cut of the bell.
Полезная модель может быть использована для улучшения акустических характеристик ударных музыкальных инструментов.The utility model can be used to improve the acoustic characteristics of percussion musical instruments.
Description
Полезная модель относится к акустике и может быть использована в музыкальных инструментах, колоколах церковных.The utility model relates to acoustics and can be used in musical instruments, church bells.
Известна конструкция колокола, используемого к качестве звукового инструмента ударного действия, содержащий генерирующий звук элемент в виде корпуса колокола и ударник, закрепленный внутри корпуса колокола с возможность качания. При этом корпус выполнен пустотелым с незамкнутой внутренней оболочкой, в верхней ее части выполнено отверстие (RU 98116322 А).A known construction of a bell used as a percussion sound instrument, comprising a sound generating element in the form of a bell housing and a drummer fixed to the swing body inside the bell housing. In this case, the housing is made hollow with an open inner shell, a hole is made in its upper part (RU 98116322 A).
Кроме того известен колокол, в котором в целях замены дорогостоящей колокольной бронзы дешевыми сплавами из алюминия были проделаны просветы в теле мантии (патент США №4619846).In addition, a bell is known in which, in order to replace the expensive bell bronze with cheap aluminum alloys, gaps were made in the body of the mantle (US patent No. 4619846).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является колокольчик В.Ф.Панкратова, описанный в патенте РФ №1794259, опубликованном 02.07.1993 г. Для приятного тембра и тональности в корпусе колокола со стороны фланца (края корпуса колокольчика) выполнены фигурные прорези в виде зигзага. Прорези в количестве от 2 до 4 имеют глубину от ¼ высоты корпуса до 2/3. Прорези делят фланец на 2-4 части. Фигурные прорези своими направлениями простираются от края колокольчика в крюку и идут исключительно параллельно продольной оси колокольчика.The closest in technical essence and the achieved effect is the bell of V.F. Pankratov, described in RF patent No. 1794259, published on July 2, 1993. For a pleasant timbre and tonality in the bell case from the flange side (edges of the bell case), shaped slots are made in the form zigzag. Slots in an amount of 2 to 4 have a depth of ¼ of the body height to 2/3. Slots divide the flange into 2-4 parts. Curly slots in their directions extend from the edge of the bell into the hook and go exclusively parallel to the longitudinal axis of the bell.
Известный колокольчик имеет следующие недостатки. Глубокие зигзагообразные прорези значительно уменьшают механическую прочность колокола. Колокол известной конструкции не может быть изготовлен из чугуна, хрупкого материала, а только, исходя из описания прототипа, из стали или латуни. Кроме того, изготовление зигзагообразных прорезей с соблюдением строгой параллельности оси Known bell has the following disadvantages. Deep zigzag slots significantly reduce the mechanical strength of the bell. A bell of known design cannot be made of cast iron, brittle material, but only, based on the description of the prototype, from steel or brass. In addition, the manufacture of zigzag slots in strict parallel axis
колокола на колоколах больших размеров достаточно трудоемкая в технологическом плане операция.bells on large bells are a technologically laborious operation.
Задачей полезной модели является разработка конструкции колокола, имеющего улучшенные акустические характеристики, изготовленного как из стали и цветных металлов, так и чугуна. При этом конструкция имеет достаточную механическую прочность и может быть выполнена как в виде малых колокольчиков, так и в виде больших колоколов.The objective of the utility model is to develop the design of the bell, which has improved acoustic characteristics, made of both steel and non-ferrous metals, and cast iron. Moreover, the design has sufficient mechanical strength and can be made both in the form of small bells, and in the form of large bells.
Поставленная задача решается заявляемой полезной моделью, в которой колокол, содержащий корпус с прорезями и ударник, имеет прорези выполненные в виде перфорированных отверстий, расположенных на высоте от среза колокола, равной 0,35-0,9 от максимального радиуса колокола.The problem is solved by the claimed utility model, in which a bell containing a body with slots and a striker has slots made in the form of perforated holes located at a height from the cut of the bell, equal to 0.35-0.9 of the maximum radius of the bell.
При этом колокол может содержать не менее четырех отверстия.In this case, the bell may contain at least four holes.
Перфорированные отверстия могут быть расположены на корпусе более, чем одним рядом, параллельными срезу колокола.Perforated holes can be located on the body more than one row parallel to the cut of the bell.
Заявляемый колокол представлен на фиг.1-3.The inventive bell is shown in Fig.1-3.
Колокол содержит корпус 1, ударник 2. На боковой поверхности корпуса 1 расположены перфорированные отверстия 3. Колокол может содержать один ряд перфорированных отверстий (фиг.1) или более одного, например, два ряда (фиг.2), три ряда (фиг.3).The bell contains a housing 1, a hammer 2. On the side surface of the housing 1 are perforated holes 3. The bell may contain one row of perforated holes (figure 1) or more than one, for example, two rows (figure 2), three rows (figure 3 )
В качестве образца был изготовлен колокол из серого чугуна марки СЧ21-40. Основные размеры чугунного колокола следующие:As a sample, a bell was made of gray cast iron SCh21-40. The main dimensions of the cast-iron bell are as follows:
- максимальный диаметр (на срезе) - 0,256 м;- maximum diameter (at the cut) - 0.256 m;
- внешняя высота - 0,197 м;- external height - 0.197 m;
- внутренняя высота - 0,18 м;- internal height - 0.18 m;
- вес - 6 кг.- weight - 6 kg.
На поверхности колокола выполняются отверстия любым известным методом, например, сверлятся или фрезеруются. Все это делается уже на отлитом колоколе.On the surface of the bell, holes are made by any known method, for example, drilled or milled. All this is done already on the cast bell.
Высота расположения перфорированных отверстий, составляющая 0,35-0,9 от максимального радиуса колокола, была выбрана исходя из следующего. Колебания колокола в верхней его части (у плеча) незначительны, и влияние перфорированных отверстий на механическую прочность при обеспечении хороших акустических характеристик колокола также мало. Расположение отверстий в районе звукового кольца ближе к срезу колокола значительно ослабит механическую прочность изделия, т.к. именно в этом месте колокол испытывает наибольшие колебания. Поэтому перфорированные отверстия расположены в средней части колокола на расстоянии 0,35-0,9 от максимального радиуса колокола.The height of the perforated holes, comprising 0.35-0.9 of the maximum radius of the bell, was chosen based on the following. The oscillations of the bell in its upper part (at the shoulder) are insignificant, and the effect of perforated holes on the mechanical strength while ensuring good acoustic characteristics of the bell is also small. The location of the holes in the region of the sound ring closer to the cut of the bell will significantly weaken the mechanical strength of the product, because it is in this place that the bell experiences the greatest fluctuations. Therefore, the perforated holes are located in the middle part of the bell at a distance of 0.35-0.9 from the maximum radius of the bell.
Колокол содержит не менее четырех отверстий. Количество отверстий выбрано исходя из того, чтобы обеспечить хорошие акустические характеристики, в том числе и большим по габаритам, конструкциям. Количество отверстий должно соответствовать в каждом конкретном изделии количеству меридианных узловых линий колокола. При этом диаметр отверстий выбран так, чтобы он был максимальный, но в то же время, не превышал расстояние между отверстиями (ширину перемычки).The bell contains at least four holes. The number of holes is selected based on the fact that to provide good acoustic characteristics, including large in size, designs. The number of holes should correspond in each particular product to the number of meridian nodal lines of the bell. In this case, the diameter of the holes was chosen so that it was maximum, but at the same time, did not exceed the distance between the holes (jumper width).
Для подтверждения акустических характеристик колокола были сняты некоторые параметры звучания колокола.To confirm the acoustic characteristics of the bell, some bell sound parameters were taken.
В качестве основных акустических характеристик были взяты:As the main acoustic characteristics were taken:
- частотный спектр колокола в момент удара;- the frequency spectrum of the bell at the time of impact;
- частотный спектр колокола при установившемся основном тоне;- the frequency spectrum of the bell with a steady tone;
- частотная диаграмма затухания звука по времени в трехмерном измерении;- frequency diagram of sound attenuation over time in three-dimensional measurement;
- диаграмма затухания звука по времени для всего спектра частот;- sound attenuation diagram over time for the entire frequency spectrum;
- диаграмма затухания звука по времени для самого низкого и дольше звучащего обертона (унтертона).- diagram of sound attenuation over time for the lowest and longer-sounding overtone (non-interton).
Снятие акустических характеристик велось с помощью стандартной аппаратуры. Обработка акустических данных велась компьютерными программами. Измерения показали, что количество отверстий влияет на частотные характеристики звучания чугунного колокола, а также на время затухания колокола. При расположении отверстий одним рядом наибольшее влияние на спектр оказало наличие 24 отверстий. Для двух рядов - четырех отверстий, а для трех рядов - также 24 отверстий. Что касается времени затухания, то во всех случаях наилучшее влияние на продолжительность звучания оказало наличие 4 отверстий, 8 отверстий, 24 отверстия в зависимости от ряда. Таким образом, расположение отверстий более, чем одним рядом, параллельными срезу колокола, придает чугунному колоколу улучшенные акустические характеристики. Это показано на диаграммах в фиг.4-7:Acoustic characteristics were measured using standard equipment. Acoustic data processing was carried out by computer programs. Measurements showed that the number of holes affects the frequency characteristics of the sound of the cast-iron bell, as well as the decay time of the bell. When the holes were arranged in one row, the presence of 24 holes had the greatest influence on the spectrum. For two rows - four holes, and for three rows - also 24 holes. As for the decay time, in all cases, the best influence on the duration of the sound had the presence of 4 holes, 8 holes, 24 holes depending on the row. Thus, the arrangement of the openings with more than one row parallel to the cut of the bell gives the cast iron bell improved acoustic characteristics. This is shown in the diagrams in FIGS. 4-7:
- фиг.4 - частотный спектр заявляемого колокола в момент удара;- figure 4 - frequency spectrum of the claimed bell at the time of impact;
- фиг.5 - частотный спектр заявляемого колокола при установившемся основном тоне;- figure 5 is the frequency spectrum of the inventive bell with a steady tone;
- фиг.6 - диаграмма затухания звука по времени колокола без отверстий;- Fig.6 is a diagram of the attenuation of sound over time of the bell without holes;
- фиг.7 - диаграмма затухания звука по времени колокола с отверстиями.- Fig.7 is a diagram of the attenuation of sound over time of a bell with holes.
Как видно из приведенных диаграмм (фиг.6 и 7), наличие перфорированных отверстий, расположенных в средней части колокола на высотах 0,35 и 0,9 от максимального радиуса колокола (фиг.7) придает звуку колокола улучшенные акустические характеристики.As can be seen from the above diagrams (Fig.6 and 7), the presence of perforated holes located in the middle part of the bell at heights of 0.35 and 0.9 from the maximum radius of the bell (Fig.7) gives the bell sound improved acoustic characteristics.
По сравнению с прототипом изготовление отверстий в виде перфорации технологически более проще. Это особенно важно для изделий больших геометрических размеров, особенно из хрупкого материала, например, чугуна.Compared with the prototype, making holes in the form of perforations is technologically simpler. This is especially important for products of large geometric dimensions, especially from brittle material, such as cast iron.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135289/22U RU69673U1 (en) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | BELL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007135289/22U RU69673U1 (en) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | BELL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU69673U1 true RU69673U1 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39019434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007135289/22U RU69673U1 (en) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | BELL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU69673U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735803C1 (en) * | 2019-09-26 | 2020-11-09 | Александр Сергеевич Головко | Device for changing sound of a bell |
-
2007
- 2007-09-24 RU RU2007135289/22U patent/RU69673U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735803C1 (en) * | 2019-09-26 | 2020-11-09 | Александр Сергеевич Головко | Device for changing sound of a bell |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2423105T3 (en) | The pan-G musical instrument | |
| Rossing et al. | Vibrations of bells | |
| US20080105104A1 (en) | Slotted percussion instruments | |
| McLachlan et al. | The design of bells with harmonic overtones | |
| Rossing | The physics of kettledrums | |
| Richardson | The acoustical development of the guitar | |
| RU69673U1 (en) | BELL | |
| Lee et al. | A study on the vibration characteristics of a large size Korean bell | |
| Rossing et al. | Acoustics of percussion instruments: An update | |
| JP6179536B2 (en) | Musical instrument sound board | |
| JP2008170698A (en) | Percussion instrument and keyboard-type percussion instrument | |
| EP2093752A2 (en) | Non-conventional use of cups in cymbals | |
| Rossing et al. | Modes of vibration and sound radiation from tuned handbells | |
| RU2220461C2 (en) | Bell for emitting of various sounds | |
| Bestle et al. | Experimental and numerical analysis of the musical behavior of triangle instruments | |
| McLachlan | Finite element analysis and gong acoustics | |
| JP3191831U (en) | Rin | |
| JP2018155969A (en) | cymbal | |
| US7799982B2 (en) | Quick change rattle suspendable percussion instruments | |
| JP2011101784A (en) | Bell | |
| Kindel et al. | Vibrations of a piano soundboard: Modal analysis and finite element analysis | |
| JP6609878B2 (en) | A scale creation method based on natural vibration of an object and a musical instrument playing the same | |
| Patranabis et al. | Harmonic and timbre analysis of tabla strokes | |
| Siebert et al. | Investigating the vibration behavior and sound of church bells considering ornaments and reliefs using LS-DYNA | |
| AU666360B2 (en) | A musical percussion instrument |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090925 |