Klangexperiment mit einem Westerngitarrensaitenhalter und -steg: Alles aus Metall!!

[lusthansa]

Hallo, ich wollte mich hier mal erkundigen, ob es hier eine Fachfrau / einen Fachmann gibt für den Western- oder Konzertgitarrenbau.

Auf der Decke des Corpus´ einer akustischen Gitarre befindet sich ja die Kombination Steg + Saitenhalter (Bridge + Saitenhalter). Dabei ist es ja so, dass die Materialien derart gewählt werden sollten, dass die vertikale Schallübertragung Saitenunterkante(n)-->Steg (z. B. aus Plastik oder Elfenbein oder Knochen) --> Corpus optimal ist und die Kontaktflächen (Unterkante Steg / Oberkante der Brücken-Ausfräsung für den Steg) völlig plan sein sollten, damit die Decke gut schwingt.

Jetzt ein Gedankenexperiment (fertigungstechnische und Preis- und Materialbeschaffungs-Probleme soll es jetzt mal fiktiv KEINE geben):

Wie verändert sich der Klang einer normalen ak. Gitarre mit dem herkömmlichen Palisandersaitenhalter + Knochenstegeinlage-Einbau, wenn ich:

a) den Palisandersaitenhalter ersetzte durch eine massive Konstruktion aus nitriertem Titan oder
b) eloxiertem Aluminium oder
c) ebenfalls aus Knochen mache (also Voll-Knochen-Konstruktion) oder
d) durch Stahl ersetze??

und was würde passieren, wenn ich - nur Gedankenexperiment !! - den Saitenhalter, der letztlich mit dem Corpus verleimt wird, 2teilig aus Metall fertige (1 oberer dünner Teil hin zu den Saiten und 1 unterer dünner Teil, hin zur Decken-Verleimung), wobei die perfekt bündigen beiden Metallflächen des oberen und unteren Teils mit einer gleitfähigen Teflonbeschichtung (PTFE) versehen sein sollen?

Hat jemand schon mal mit so was Exotischem experimentiert?

Danke für Tipps zu dieser ungewöhnlichen Frage!

LG Lusthansa

 

[Richelle]

Wie verändert sich der Klang einer normalen ak. Gitarre mit dem herkömmlichen Palisandersaitenhalter + Knochenstegeinlage-Einbau, wenn ich:

a) den Palisandersaitenhalter ersetzte durch eine massive Konstruktion aus nitriertem Titan oder
b) eloxiertem Aluminium oder
c) ebenfalls aus Knochen mache (also Voll-Knochen-Konstruktion) oder
d) durch Stahl ersetze??

a, b, und d, würde ich, für den Klang einer akustischen Gitarre als ungeeignet einstufen (Klang ist ja subjektiv - aber vermuitlich würden die meisten Menschen eine Klangverschlechterung attestieren).
Der Grund sind die viel höheren Dämpfungseigenschaften dieser Materialien. Die Dichte (spezifisches Gewicht) von Aluminium ist um das 2,7 fache höher als Ebenholz und um das 3,3 fache höher als Palisander.
Bei Titan sind die Faktoren 4,5 und 5,6. Bei Stahl 7,8 und 9,75. (Erste Zahl bezogen auf Ebenholz und 2. Zahl auf Palisander).

Die Schwingungsenergie der Saite wird viel, viel schlechter auf die Decke (=die Lautsprechermembran der Gitarre) übertragen und wird mehr reflektiert und als Wärme und über den Hals abgebaut.

Diese höheren Dämpfungseigenschaften von mehr Masse an der Brücke sind auch ein wesentlicher Grund dafür, dass bei Akustikgitarren keine Brückenkonstruktionen wie bei E-Gitarren erhältlich sind --> solche individuell einstellbaren Saiten bezüglich Oktavreinheit und Saitenlage wären ja auch bei einer Akustikgitarre interessant.

Eine Brücke aus Knochen käme von der Dichte her eher in Frage (ist vom spezifischen Gewicht mit Ebenholz vergleichbar). Gedankenexperiment: Zwei identische Gitarren mit Ebenholzbrücke (identische Konstruktion und Materialien) und die Klangeigenschaften sind auch nahezu identisch. Bei einer dieser Gitarren wird die Brücke durch eine baugleiche Brücke aus Knochen ersetzt, mit gleichem spezifischen Gewicht wie das Ebenholz der Brücke der anderen Gitarre (Abmessungen sind ident) --> dann würde ich nahezu keine Klangveränderung vermuten.

Die Form und Position der Brücke spielt auch eine entscheidende Rolle.
Die Materialen von Palisander und Ebenholz haben sich als Brückenmaterial durchgesetzt. Durch die geometrische Form kann die Masse und Übertragungsfläche auf die Decke variiert werden.
Im Prinzip sind Lautstärke und Sustain gegenläufige Eigenschaften --> extreme Beschreibung --> extrem lauter und kurzer Plopp (Schwingungsenergie wird extrem schnell zu einem großen Teil in Schall umgewandelt) im Vergleich dazu ein leises, sehr langes Surren (Schwingungsenergie wird langsam über Hals und in Wärme und zu einem geringeren Teil in Schall abgebaut --> ähnlich wie bei einer nicht eingesteckten E-Gitarre).
Für eine Akustikgitarre gilt es einen optimalen Kompromiss zu finden (aber was ist optimal, wenn die Empfindung von Klang so subjektiv ist).

Eine gute Akustikgitarre hat in der Regel drei ausgeprägte Resonanzfrequenzen (Pegelspitzen) bei bestimmten Frequenzen. Die erste sollte in etwa zwischen 100 - 140 Hz liegen. Die zweite liegt um die 200 - 280 Hz und die dritte ab 350-600 Hz. Bei den höheren Frequenzen gibt es eine Vielzahl von Resonanzgebieten mit kleineren Einzelspitzen, die bei jeder Gitarre sehr unterschiedlich ausfallen.
Wenn die 1. und 2. Resonanzfrequenz genau in einem Abstand von einer Oktave liegen --> dann wird das von den meisten Hörern als sehr positiv beurteilt.
Wenn die 3. Resonanzfrequenz dann auch noch deutlich ausgeprägt ist und das Intervall zur Zweiten wieder eine Oktave beträgt --> dann wäre dies extrem positiv und ein solches Instrument würde von vielen Hörern sehr positiv beurteilt werden.

Viele Kriterien (Korpusform und -volumen, Deckenholz, Deckenbeleistung, Schall-Lochgröße, Boden und Zargen, Position Brücke, Form der Brücke, Hals, Saiten, Anschlagart ect. ect. ect.) beeinflussen den Klang einer Gitarre und beeinflussen sich gegenseitig.
Die Form und Masse der Brücke zählt auch dazu.
Mit Experimenten in der Form und Masse der Brücke sind meiner Meinung nach schon hörbare Klangunterschiede möglich.
Leider ist es nicht einfach möglich eine bestehende Gitarre herzunehmen, sie anzuspielen, sofort das Frequenzspektrum zu erkennen, die Schwächen oder das Verbesserungspotential aufgrund des Spektrums zu orten und dann einfach irgendein Bauteil z.B. Brücke auszutauschen (z.B. eine andere geometrische Form und anderes Material) um z.B. ein Manko in der 3. Resonanzfrequenz (Ausprägung und Frequenzposition) zu korrigieren .

Experimente mit Bauteilen bei Akustikgitarren sind für Bastler interessant, aber das Ergebnis ist nicht vorhersehbar (dafür müsste man ein genormtes Klangspektrum schaffen, dies als optimal klassifizieren, dann den Istzustand eines Instruments feststellen, die Abweichung zum Standardklangspektrum unter Berücksichtigung aller sich beeinflussenden Faktoren durch spezifischer Änderungen an geeigneten Merkmalen anpassen; wenn schon bei der Herstellung eines Instruments das Ziel eines Standardklangspektrums verwirklicht wird, dann gäbe es auch keinen Bedarf etwas im Nachhinein anzupassen) --> dann gäbe es viele identisch klingende Gitarren mit Standardklangspektrum --> dies ist glaube ich nicht unbedingt wünschenswert und auch im 21. Jahrhundert utopisch .

 

[lusthansa]

Hi, Du hast ganz Recht, es geht mir in Bezug auf die Materialauswahl letztlich um eine Brückenkonstruktion mit verstellbarer Intonation UND Saitenlage. Das (nicht akustisch, sondern nur mechanisch) funktionierende Holzmodell steht bei mir schon im Schuppen! Bin jetzt total verunsichert, dass Du da auf Grund der Materialien so (theoretisch) negative Aussagen machst, wollte nämlich die Tage zum Patentanwalt und das Ding patentieren lassen, weil bis jetzt KEINER so was zu bauen schien - und ich habe VIELE Gitarrenbauer angerufen! ... kann daher keine konkreten Angaben zu techn. Details machen ...

Was würdest Du denn zu folgender Materialidee sagen, wenn ich jetzt keine konkrete Funktionsbeschreibung machen darf, und ich nach Deinem kritischen Posting folgende Specs haben will:

a) leicht
b) Oberfläche = hart, Innenleben der Konstruktion massiv, aber Härte Wurscht, z. B. i-ein Holz wie Palisander als "Füllung".

--> eine Brückenkonstruktion normaler Bauart, die mit sehr dünnen, aber extrem glatten und hochfesten Titan/Alu/Stahl/Kryptonium ;-)- Irgendwas-Blech beschichtet ist.

Das wäre doch von der Lautstärke / Akustik her rein theoretisch ein netter Kompromiss, oder? Jetzt muss ich nur noch rausfinden, ob das verfahrensmäßig nicht -zigtausend Euro kostet, Hart-Bleche und Gitarrenhölzer zu verbinden (**rätsel**)

Danke für die Tipps erstmal. LG Lusthansa

 

[Corkonian]

Bruecken und Stege aus verschiedensten Materialien sind/waren nicht ungewoehnlich. Kuststoffe, Metalle, alles schonmal dagewesen.
Durchgesetzt haben sich aber nur die Hoelzer und die CFK-Kunststoffe. Alles andere hat an verschiedenen Dingen gekrankt.
Bei den Metallen vor allem die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Damit haben sich die Metalle alle selber von der Decke delaminiert.
Einstellbare Intonationen gab es auch zur genuege. Gibson hatte sogar mal eine Akustik mit einer Tune-O-Matic aehnlichen Konstruktion. War gut einzustellen, klang aber eher wie Hundewurst. So weit ich mich erinnern kann,gab es auch mal eine Stratocaster-aehnliche Konstruktion (bei Fender?), aber auch das war Klangtechnisch eher Muell.
Selbst die einfache hoehenverstellbare Stegeinlage, die in den 70'ern bei Gibson in der Hummingbird gebaut wurde hat negative Einfluesse auf Klang und Sustain gehabt,so dass die meisten Spieler ihre Gitarren auf feste Stegeinlagen zurueckgeruestet haben.
Die gaengige Loesung ist es, fuer bessete Intonation eine doppelt so dicke Knochenstegeinlage zu nehmen und den Kanal in der Bruecke doppelt so breit zu fraesen. Dann hat man in der Regel genug Luft auch fuer extremere Intonationen.

 

[lusthansa]

Hey, Corkonian,

das mit dem Delaminieren habe ich auch gerade gedacht. Ich halte das langfristig für nicht unlösbar. Stichwort: Bimetalleinsatz z. B. bei Truss Rods zur Halsbiegungseinstellung.

Interessant ist das mit dem CFK ... vielleicht kommt mir ja demnächst ein Praktikum von früher in der Faserwerkstoffbranche zu Gute ;-)

Also ich sehe schon, irgendeinen praktischen Bastler (bin da ja leider eher nur der Theoretiker ;-)) werde ich wohl einweihen müssen, wie´s gehen soll ... das war´s dann wohl mit dem Traum vom Patent ...

Du schreibst noch: . Gibson hatte sogar mal eine Akustik mit einer Tune-O-Matic aehnlichen Konstruktion ... reden wir da vom robotune-Prinzip?? Haste da mal ein Foto für mich (google Bildsuche-Link) ... War das ´ne Westernklampfe oder was für Klassik??

dann noch: Stratocaster-aehnliche Konstruktion (bei Fender?), ... <-- ne Strat ist aber ne Stromgitarre *rätsel* ... oder meinste, die haben in der Fenderakustikabteilung ´n Prinzip von der Strat für ´ne akustische geklaut?

dann schreibste noch:

Selbst die einfache hoehenverstellbare Stegeinlage,
die in den 70'ern bei Gibson in der Hummingbird gebaut wurde hat negative
Einfluesse auf Klang und Sustain gehabt,so dass die meisten Spieler ihre
Gitarren auf feste Stegeinlagen zurueckgeruestet haben

WIE war die denn KONKRET höhenverstellbar? Fotos? Links?

_________

Zum Schluss schreibste noch:

Die gaengige Loesung ist es, fuer bessete Intonation
eine doppelt so dicke Knochenstegeinlage zu nehmen und den Kanal in der Bruecke
doppelt so breit zu fraesen. Dann hat man in der Regel genug Luft auch fuer
extremere Intonationen.

Ich glaube wir benutzen ein Wort für 2 Sachverhalte. Also bei mir heißt Intonation = Oktavreinheit (so wird das auch vielfach auf Youtube gesagt). Saitenlage ist bei mir die Entfernung von Saitenunterkante an der Stelle X zur Oberkante von Bundstab X. Aber ich glaube, bei Dir heißt Intonation soviel wie "akustisch schöne Ansprache"!

Aber was meinst Du mit extremere Intonationen? Ich meine, genauer als 100 % Oktavreinheit kann man´s ja net machen ;-)

LG Lusthansa

 

[Corkonian]

Bimetall hilft Dir da nicht weiter, Du musst schon exakt den Koeffizienten des Deckenholzes treffen, sonst passt das nicht. Die Situation beim Trussrod ist eine andere, hier liegt das Metallteil grossflaechig IN dem Holz, aehnlich wie eine Schraube oder ein Duebel, nicht AUF dem Holz.Tune-O-Matic ist die bei der Les Paul und aehnlichen Gitarren verwendete Bruecke. Fender hat aehnliches mit der Strat-Konstruktion, also sechs individuell einstellbare Saettel, bei einer Akust mal probiert und ruck-zuck wieder eingestellt.Die hoehenverstellbare Bruecke bei der Gibson hatte einfach nur zwei Schrauben, eine an jeder Aussenseite, die dann durch die Bruecke auf der Decke auflagen und somit, aehnlich wieder wie bei der Tune-O-Matic, die Saitenlage einstellbar machten.Aenderungen der Saitenlage bedingen eine Einstellung der Intonation, die laenge der Kathete aendert sich....Fotos reiche ich mal spaeter nach...

 

[mbern]

Bin jetzt total verunsichert, dass Du da auf Grund der Materialien so (theoretisch) negative Aussagen machst, wollte nämlich die Tage zum Patentanwalt und das Ding patentieren lassen, ...

Was wird denn die Anmeldung zum Patent in den ersten 5 Jahren deiner Meinung nach kosten, inklusive Patentanwalt und der jährlichen Kosten zur Aufrechthaltung des Patents?
Willst du es nur in D patentieren lassen - das würde wohl nicht viel bringen und in China würden sie deine Idee sowieso nachbauen, wenn es denn eine gute Idee sein sollte.
Die meisten Gitarren kommen aus .....
ja, China - hundert Punkte

 

[lusthansa]

Hallo, ein Patent ist sauteuer, ich weiss .... das mit China ist mir völlig klar und "die" würden´s langfristig natürlich kopieren ... ich habe mich zugegebenermaßen auch unvollständig ausgedrückt, ich wäre auch an einem Gebrauchsmuster interessiert. Wenn es in Deutschland 200 Gitarrenbaumeister gibt (und ich glaube, die Zahl ist eher untertrieben) und mir kaufen nur auf dem dt. Markt 20 ehrliche davon (< 10 % also) eine legale Lizenz für die Nutzung des Gebrauchsmusters / Patents für sagen wir lediglich 1000 € für unlimitierte Produktion ab, dann hat sich die Sache selbst nach Steuern gelohnt. Die Vermarktungsidee lässt sich natürlich im Rahmen eines EU-Patents -/Gebrauchsmusters auf den frz / gb. / ch. / öst. / pl / dän / it / .... Markt beliebig weiter denken.

 

[dongle]

Die meisten Gitarren kommen aus .....
ja, China - hundert Punkte

Das ist ja Wurst wo die hergestellt werden. Sollte ein Patent verletzt werden, dürfen die in den Ländern wo das Patent gilt nicht verkauft werden - oder nur mit Lizenz vom Patentinhaber.

Um ehrlich zu sein, glaube ich aber nicht, dass Lusthansa ein Patent durchbekommen wird. Nichts gegen Dich und Deine Idee! Wirklich nicht!! Aber mich irritiert schon sehr, dass Du nicht weiss, was eine Tune-O-Matic Brücke ist und wie Gibson die Brückenhöhe einstellt - aber genau in diesem Bereich ein Patent anmelden möchtest. Scheinbar, ohne den Stand der Technik zu kennen und auch sonst kein profi in dem Gebiet Holzverarbeitung/Gitarrenbau zu sein scheinst.
Vor dem Patent kommt die Patentrecherche - und ich denke, dass es daran scheitern wird.

Trotzdem wünsche ich alles Gute, und würde mich auch ganz ehrlich freuen, wenn das klappt! Dann freue ich mich auf eine tolle höhenverstellbare und intonierbare Brücke!!

Also, meinen Beitrag bitte nicht persönlich nehmen, sondern als Anstoss zur Selbstreflektion und zur Refelktion der Erfindung - und als Anstoss, mal auch die Erfindungen der anderen Gitarrenabuer anzuschauen. Evtl. sparst Du Dir dann die Kosten für den Anwalt.

Gruss
Dongle