brass-history
Innovaatiot mekaaninen suunnittelu parannettu Brass Instrument Sound
Table of Contents
Ymmärtäminen Basics Brass Instrument Mechanics
Perustus messinki väline sijaitsee sen fyysisiä osia: suukappale, lyijyputki, venttiilit tai diat, viritys dioja, kello, ja monimutkainen verkosto putkisto. Kun pelaaja sumentaa huuliaan vastaan suukappale, että tärinä kulkee pylvään ilmaa sisällä väline. Pituus ja muoto, että sarake määrittää peruspiki ja overtones. Valves. joko mäntä tai pyörivät .Joko ohjata ilmaa läpi ylimääräisiä pituuksia letkut, alentamalla pitkiä täsmällisin lisäyksin. Liukumäki, tunnetuin pasuuna, vaihtelee putki pituus jatkuvasti.
Materiaalivalinnat ovat myös erittäin tärkeitä. Keltainen messinki (70% kuparia, 30% sinkkiä) on yleinen tasapainoisen sävyn, kun taas ruusun messinki (85% kuparia) tuottaa lämpimämpää ääntä, ja nikkeli hopea lisää kirkkautta ja korroosionkestävyys. Seinän paksuus, kartionopeus ja kellot leimahtavat kaikki osaltaan instrumentin vaste, projektio ja timmi. Perinteinen valmistus perustuu käden hamstraamiseen ja juottamiseen, mutta modernit innovaatiot jalostavat nyt näitä klassisia malleja ennennäkemättömällä tarkkuudella.
Innovaatiot venttiilisuunnittelussa
Venttiilit ovat mekaanisesti stressaantuneimpia messinkiinstrumentin osia. Kaikki kitka, vinoviivat tai vuoto suoraan vahingoittaa sävyä ja intonaatiota. Viimeaikaiset läpimurrot ovat käsitelleet näitä asioita useista näkökulmista.
Kehittyneet seokset ja vähäkitkaiset pinnoitteet
Perinteiset monollimännät ovat edelleen suosittuja korroosionkestonsa vuoksi, mutta uudet seokset, kuten berylliumkupari ja ruostumaton teräs, tarjoavat vieläkin pienempiä kitkakertoimia. Jotkut valmistajat käyttävät keraamisia pinnoitteita (esim. titaaninitraatin) venttiilin koteloihin, vähentävät kulumista ja luovat lähes kitkattoman pinnan. Tuloksena on nopeampi, hiljaisempi venttiilin toiminta, joka mahdollistaa saumattomat tekniset kulkureitit. Esimerkiksi Yamaha. Xeno-sarjassa käytetään erityistä nikkelipinnoitettua mäntää, jossa on mikrokiillotetut pinnat, kun taas Bach.... Stradivarius-mallit käyttävät käsilapattua männän ja kotelon välistä.
Tarkkuusportin geometria
Jopa täysin linjattu venttiili voi luoda turbulenssia, jos portit (käytävät, joiden läpi ilmavirrat) eivät ole muodoltaan vastaamaan poraprofiilia. Käyttämällä laskentaan perustuvaa nestedynamiikkaa (CFD), insinöörit nyt mallintaa ilmavirtaus läpi venttiili lohkoja ja säätää porttimuotoja minimoida eddies ja paineen pudotukset. [Conn-Selmer.s Selmer Paris trumpetti linja[ sisältää tällaisia optimoituja portteja, mikä tuottaa johdonmukaisemman vastuksen kaikissa venttiiliyhdistelmissä.
Säädettävä venttiilin tasaus ja mukautuvuus
Jotkut huippuluokan instrumentit ovat nyt säädettävät venttiiliohjaimet ja jouset, jotka antavat pelaajille hienosäätää iskun pituutta ja jousijännitystä. Tämä räätälöinti vaikuttaa sekä sormien alle että paluunopeuteen. Modulaarinen venttiili lohkot, joissa jokainen venttiili voidaan korvata erikseen, yksinkertaistaa korjaukset ja antaa pelaajille mahdollisuuden vaihtaa eri materiaalien (esim. kevyempi titaanimäntä vs. painavampi messinki) muuttaa instrumentti vaste.
Liukumekanismien kehitys
Liukumäkiä trumpetteja, sarvia ja erityisesti pasuunoita on liikuttava lähes nolla kitkaa samalla säilyttää täydellinen ilmatiiviste. Innovaatiot materiaalien ja valmistuksen ovat dramaattisesti parantaneet liukua toimintaa.
CNC-koneistettuja liukurenkaita ja U-taimia
Tietokoneen numeerisen ohjauksen (CNC) jyrsintä mahdollistaa diaputkien leikkaamisen mikroneissa mitattaviin toleransseihin. Yhdistettynä kromilla päällystettyihin sisäliukumäkiin ja messinki- tai nikkeli-hopea-ulkoliukumäkiin, istuvuus tulee poikkeuksellisen tarkka. Brändit kuten King[[], käyttävät omaa . Nikkeli-hopea-nikkeli-silver-ulkoliukumäkeä, joka vähentää kitkaa säilyttäen kuitenkin rakenteellista jäykkyyttä. U-taipuma liukumäen pohjassa on usein käsin ladattu saumattomalla liitoksella, jotta vältetään kaikki kimpat, jotka voivat tarttua liukumaan.
Itsesiivoavat liukumäkisuunnittelut
Uudet liukukanta (ristituki) sisältävät tyhjennysportteja tai jopa pyöriviä laukaisimia, joiden avulla kosteus voidaan poistaa ilman poistoa liukumäki. Jotkut pasuunavalmistajat ovat ottaneet käyttöön ...avoin-kääre F-liitteet, joissa putki on täysin alttiina, mikä helpottaa puhdistusta ja vähentää kondensaation kertymistä. Tämä parantaa suoraan virityksen vakautta pitkän suorituskyvyn aikana.
Ergonominen liukumäki pysähtyy ja laukaisee
Säädettävät peukalosauvat ja sormikoukkuja tarjoavat nyt ergonomia räätälöinnin eri kokoisille pelaajille. Pasuunoissa pääviritysliukumäki voidaan varustaa pikavapautusmekanismilla, joka lukitsee paikoilleen, mutta voidaan siirtää painamalla painiketta.Ideaalia voidaan käyttää nopeaan säätöön liikkeiden välillä. F-liitinvarsien roottoriliitokset ovat siirtyneet mekaanisista liitoksista kaapeli-ohjattaviin järjestelmiin, mikä tarjoaa tasaisemman ja hiljaisemman sitoutumisen.
Innovatiiviset Bell Designs ja niiden vaikutus ääni
Kello on messinkiinstrumentin akustinen . Sen muoto, paksuus ja materiaalikoostumus määrittävät, miten ääniaallot projisoivat ja sulautuvat huoneeseen.
Muuttujat Bell Flare ja puoli-säätöprofiilit
Trumpet valmistajat nyt tarjoavat kelloja kanssa ...dual-taper. että siirtyminen nopea raketin hitaampi, tai päinvastoin. Tämä antaa pelaajat korostaa korkeampia ylisoihtuja extra briljance tai vähentää niitä tummempi ääni. Jotkut flugelhorns ja ranskalaiset sarvet sisältävät vaihdettavissa kellon kurkkuja, jotka voidaan vaihtaa säätää resonanssia. [[]Mirafone[] on kokeillut kellonrakennukset, jotka sisältävät pieni .... puskuri lähellä vanteen muuttaa seisova-aalto kuvio, tekniikka lainattu hi-fi kaiutin suunnittelu.
Paksuus vaihtelu ja käden hamstraaminen
Perinteisen käden vasaran luo kellon, jonka paksuus vaihtelee.Tärkeämpi on kurkun lähellä ja ohuempi vanteen reunassa. Moderni CNC-särytys mahdollistaa tämän kaltevuuden toistamisen äärimmäisen tarkasti. Jotkut valmistajat käyttävät nyt ...painon vähennys.................................................................................................................................................................................................
Komposiitit ja monimetallikellonit
Hybridi kellot, kuten ne Schilke[ sarja, yhdistää messinki pääkello sterlinghopea vanteen. Silver lisää loistava ja joustava, kun taas messinki runko säilyttää lämpöä. Jotkut valmistajat jopa upotti hiilikuitu nauhat pitkin kello lisätä jäykkyyttä ilman lisää painoa, ohjaus kellon soihtu korkeassa paineessa. Nämä komposiittikellot tarjoavat pelaajille palettia sävyjä aiemmin saavuttamaton yhden välineen.
Tehostettu ilman virtaus ja akustinen tehokkuus
Ilmavirta on messinkiinstrumentin elinehto. Jokainen mutka, portti ja liitos vaikuttavat vastukseen ja turbulenssiin. Moderni muotoilu optimoi koko ilmareitin.
Saumaton lyijyputki ja pääbore
Johtoputki, jossa suukappale lisää, on nyt usein tehty yhdestä vetävä putki pikemminkin kuin kaksi juotettu puolikkaat. Tämä eliminoi sisäisen harjanne, joka voi häiritä ilmavirran. Jotkut mallit, kuten [] Jupiter Quantum[]]-sarja käyttää ....-putki, joka tarkoituksellisesti kartiotetaan vastaamaan suukappaleen impedanssia, vähentää selkäpainetta ja parantaa vastetta ylärekisterissä.
Valssausportin geometria tarkistettu
Koskimme tätä aiemmin, mutta se toistaa: sisäinen muoto venttiiliportit on valtava vaikutus ääneen. Uudemmat mallit käyttävät .D-muotoinen tai ...oval. portit, jotka paremmin vastaavat luonnon ilmavirran kuvio, vähentää turbulenssi jopa 30% joissakin CFD simulaatiot. Tämä johtaa entistäkin vastustuskykyinen kaikissa rekistereissä ja pehmeämpi hyökkäys ohikulku.
Terävien taivutusten eliminointi
Ranskalaistorvessa perinteinen käärin sisältää useita teräviä mutkia, jotka luovat turbulenssia. Valmistajat kuten []Paxman[]] nyt tarjota ...siisti-käärealtaan malleja, joissa putki kaartaa hellävaraisesti kaaren sijaan tiukka U-käännös. Tämä vähentää selkäpainetta ja mahdollistaa sarvien ...
Kestävyys- ja ylläpito-innovaatiot
Pelaajat vaativat välineitä, jotka kestävät vuosien matkan, lämpötilan muutoksia ja kosteuden altistumista, kaikki samalla ylläpitää johdonmukaista suorituskykyä.
Korroosiosta johtuvat sisäiset pinnoitteet
Modernit messinkisoittimet saavat usein sisäisen epoksi- tai polyuretaanipinnoiteen suojaamaan punaista mätää (muotoa, jossa on tsinisaatio). Jotkut valmistajat, kuten Getzen[], tarjoavat valituissa malleissa .hopea-pinnoitetun sisustuksen, joka kestää korroosiota paremmin kuin paljas messinki ja vähentää myös kitkaa liukumäissä.
Modulaarinen ja vaihdettavat komponentit
Venttiilin suojukset, pohjakorkit ja jopa kokonaiset venttiilin vaipat voidaan nyt vaihtaa ilman uudelleenmyyntiä. Tämä on pelinvaihtaja korjausteknikoille, dramaattisesti leikkaamalla käänneaikoja. Trumpet kolmannen venttiilin liukumäki tulee usein irrotettavalla liukusatulan, joka voidaan vaihtaa vaihtaa vaihtaa muuttaa sormen koukun asentoon. Jotkut pasuunanvalmistajat myyvät vaihdettavia lyijypiippuja eri materiaaleista (messin, kupari, nikkeli-hopea, titaani), jotka ruuvataan suoraan pääviritys liukuvastaanotin.
Itsestään voiteluun perustuvat laakerimateriaalit
Uudet venttiililaakerit.Traphe (Teflon) -infunktiolla varustettu messinki tai keraaminen matriisikomposiitit. Vähentää öljynporaustarvetta. Vaikka mikään laite ei ole todella huoltovapaa, nämä materiaalit voivat pidentää öljyjen välillä muutaman tunnin välein useita päiviä, valtava hyöty marssi bändejä tai kiertue ammattilaisille.
Pelaaja Ergonomia ja Mukavuus
Mekaaninen innovaatio ei ole vain ääni; se on myös pelattavuudesta. Soittimet, jotka sopivat pelaaja runko vähentää väsymystä ja mahdollistaa pidempiä, ilmaisukykyisempiä peliistuntoja.
Säädettävät peukalorenkaat
Trumpets ja cornets ovat nyt usein mukana säädettävä peukalon koukkuja, jotka niveltyvät useita akseleita. Ranskan sarvet on siirrettävät pikkusormukset, jotka voidaan kääntää vastaamaan pelaajaa. Jopa pasuuna käsiraudat ovat tulleet täysin nivelittävät, pallo-yhteiset yhteydet, joiden avulla pelaaja löytää täydellinen kulma niiden pito.
Painon jakautuminen ja tasapainopisteet
Valitsemalla huolellisesti, missä lisätä tai poistaa metalli (usein kautta roto-casting tai lisäaineen valmistus), valmistajat nyt ohjata instrumentin . Laite, joka tasapainottaa täydellisesti vasemmalla kädellä vähentää rasitusta. Esimerkiksi [] Yamaha Xeno Taiteilija malli[]) trumpetti käyttää kevyempi kello ja raskaampi venttiili lohko siirtää tasapainoa hieman eteenpäin, jonka monet pelaajat pitävät helpottaa sileämpi sormi tekniikka.
Trigger ja peukalon satulat
Pasuunoissa F-liitoksen laukaisumekanismi on nyt usein ... rotimo, jossa on kuulaa kantava nivel, joka vaatii vähemmän sormenpainetta. Jotkut valmistajat tarjoavat ... kaksi-tiiristisen kokoonpanon, jossa sekä F- että D/Eb-laukaisimia voidaan käyttää yhdellä peukalon liikkeellä. Trumpetit, peukalosatula viritysliukumäessä mahdollistaa pelaajan säätää kentän lennolla liikuttamatta kättä.
Tulevaisuuden Suunnat mekaanisessa suunnittelussa
Innovaatiovauhti ei näytä hidastuvan. Useat kehittyvät teknologiat lupaavat uudistaa messinkiinstrumenttien valmistusta tulevina vuosina.
Lisäaine valmistus (3D-tulostus)
3D-tulostus metallissa. käyttäen valikoivaa lasersintrausta tai sideainetta jetting.Antaa insinöörien luoda sisäisiä rakenteita, jotka ovat fyysisesti mahdottomia tuottaa perinteisen koneistuksen kautta. Tähän kuuluu lattice-pohjainen seinärakenteet, jotka ovat sekä kevyempiä ja vahvempia, tai monimutkaisia venttiiliportteja kaareva sisäisiä käytäviä, jotka vähentävät turbulenssia. Useat yritykset, kuten []Lyon & Healy[[]] (tunnetaan harpuista mutta myös messinki prototyyppien), ovat jo kokeilemassa painetuilla messinkiosilla.
Integroitu anturin palaute
Vaikka vielä varhain, prototyyppi instrumentit sisältävät mikro-anturit (paine, lämpötila, kosteus) upotettu lyijyputki tai kello. Tämä tieto voidaan välittää älypuhelin sovellus, antaa pelaajille reaaliaikaista palautetta hengitystuen, ilman nopeus, ja jopa instrumentin. Tällaiset järjestelmät voivat auttaa pelaajia kehittämään parempaa tekniikkaa ja myös hälyttää heidät huoltotarpeet (esim., venttiilin kotelo alkaa syövyttää).
Kehittyneet seokset ja komposiittit
Grafeeni-vahvistettu messinki, nikkeli-titaani muoto-muistiseokset, ja keraaminen-metalli hybridit tutkitaan akustisia ominaisuuksia. Grafeeni, esimerkiksi on uskomattoman jäykkä ja kevyt; kello grafeeni-infusioitu pinnoite voisi tarjota lämpöä messinkiä kanssa projektio hopeaa. Muoto-muisti seokset voisivat mahdollistaa viritys dioja, jotka itse sopeutua lämpötilan muutoksiin, säilyttää täydellinen korkeus ilman manuaalista väliintuloa.
Päätelmä
Mekaaninen suunnittelu innovaatiot eivät ole vain tehdä soittimia helpompi pelata.Ne pohjimmiltaan laajentaa ilmaisu valikoiman saatavilla messinkimuusikot. Vuodesta kitkattomat venttiilit ja itsevoitelu liukuu akustisesti optimoitu kellot ja ergonomisia säätöjä, jokainen parannus antaa soitin enemmän valvontaa sävy, intonaatio, ja niveltyminen. Olitpa marssi bändi opiskelija kamppailee jäykkä venttiilit tai ammattisoolo etsii viimeinen unssi projektio, nämä edistysaskeleet vaikuttavat suoraan äänesi ja ilo pelaamiseen. Tulevaisuus messinki instrumentti suunnittelu on kirkas, materiaalitieteen, digitaalinen simulointi, ja lisäainevalmistuksen potentiaalin tuoda vieläkin suurempi mahdollisuuksia. Pysymällä informaatio näistä innovaatioista, muusikot voivat valita välineitä, jotka vastaavat niiden taiteellinen visio ja tekniset tarpeet, avata uusia korkeuksia suorituskykyä.