Parlando Zenepedagógiai folyóirat, 2017. 4. szám
Ilyen kérdéseken töprengtem a harkányi termálvízben ücsörögve. Ezeket a problémákat megbeszéltem a mérnök tanítványommal is. Ettől kezdve közösen gondolkodtunk azon, hogyan lehetne javítani a fuvola hangzásán.
A közös gondolkodásból közös munka lett. Tamás számítógépes programmal készítette az alkatrészek terveit és egy esztergályossal elkészíttettük a próba példányokat. Az újítások kipróbálása miatt sokat gyakoroltam és sok-sok órán keresztül használtam a hangoló gépet is. A több éves közös munkából találmány lett, amit a Nemzeti Szellemi Tulajdon Hivatala 2017. április 28-án hozott nyilvánosságra „Reform fuvolafej” címmel.
Miért kell megreformálni Theobald Böhm 170 évvel ezelőtt létrehozott nagyszerű találmányát?
Az eltelt idő alatt nagyot változott a világ. A modern ipar, a computer technika és azóta kialakult akusztika tudománya új ismereteket, új anyagokat, új lehetőségeket teremtett.
Az akusztikus mérnökök korunkban vizsgálódásaik alkalmával úgy találták, hogy a csőben kialakuló állóhullámok a fuvolacső végén „kidudorodnak”. Így adják át rezgésüket a hangszertestet körülvevő levegőnek. Két mérnök, Norris és Levine egymástól függetlenül meg is határozták a hangok túlnyúlását. Azt találták, hogy a magas hangok kisebb, a mélyebb hangok pedig nagyobb mértékben „lógnak ki” a fuvolából.
Azt is tudják az akusztikus mérnökök, hogy a harántfuvola olyan aerofon hangszer, mely mindkét végén nyitott csőként viselkedik.
Én úgy gondolom, hogyha az állóhullámoknak szükségük van a túlnyúlásra a cső alsó végén, akkor ugyanúgy szükségük van erre a fuvola felső végén is!
Igen, de a fuvola felső vége le van zárva korona- és hangolódugóval!
Ennek ellenére biztosítani kell a hanghullámoknak itt is annyi helyet a túlnyúlásra, mint a cső alsó végén. Ezért a hangolódugónak a máig használt formáját meg kell változtatni! Az eddig használt egyenes felület nem felel meg minden hanghullámnak, hiszen láttuk az alsó csővégen, hogy a magasabb hangok kicsit, a mélyebb hangok nagyobb mértékben nyúlnak ki.
Így csak egy süllyesztett felületű, háromdimenziós hangolódugó tudja ellátni az eddigi feladatát és biztosítani azt a helyet minden hanghullámnak, amire szüksége van! A hanghullámok „túlnyúlásai” között többszörös mértékű különbségek is vannak, de ez csak néhány millimétert jelent a gyakorlatban.
Ezért van lehetőség arra, hogy háromdimenziós hangolódugó beépítésével dúsabb, szebb hangzást érjünk el!
Természetesen nem mindegy, milyen formájú ez a süllyesztett felület. Az elmúlt 40 évben több szabadalom született háromdimenziós hangolódugókról. Az angol, francia, amerikai, japán terveket az újdonságkutatás eredményeként ismertük meg. A legfiatalabb a 2001-ben született japán szabadalom. Lett volna idő, hogy elterjedjen, de a többi szabadalomhoz hasonlóan egyiket se ismerte meg a világ, egyiket sem gyártják.
Miért? Mert rosszabb eredményt adnak, mint az egyenes hangoló felület.
Mi is sokféle formát kipróbáltunk. A kísérletek során végig hangológéppel ellenőriztem a hangmagasságokat, így csak olyan hangoló dugókat adtunk ki tesztelésre, amik a hagyományos dugónál jobb eredményt mutattak.
A fejlesztés során felhasználtuk a modern ipar által előállított szilikon gumit, acélt, titánt, cirkóniumot stb. A hangszerépítésben régóta bevált anyagokat mi sem nélkülözhettük. Így készítettünk hangolódugót sárgaréz, ezüst, arany, ébenfa, grenadilfa, cocobolo fa és csont anyagból is. A tervezésnél számítógépes program volt segítségünkre, a gyártás során pedig számítógép vezérlésű (CNC) esztergákat is használtunk. A bonyolult alkatrészeknél igénybe vettük a 3D nyomtatást is.
Olyan rendszert alakítottunk ki, amely alkalmas a 170 éves Böhm fuvola gyökeres reformjára.
A találmányunk a hagyományostól nagyon eltérő négy szegmensű fuvolafej.
Az új tulajdonságokat a játékosok érzik, a közönség hallja és a műszerek pedig mérik.
Találmányunk pozitív tulajdonságait nem csak a tesztelőink írták le, hanem a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem hivatalos hangelemzése is igazolja a mérhető különbségeket.
Speciális – háromdimenziós – kúpos felületű újítás.
Az általunk tervezett koronadugónál már nincs szükség a csavartengelyt befogadó menetes hüvelyre. Az új cső jellegű koronadugóval sokkal jobban hallható a fuvola hang a játékos bal füle számára is. A fuvola így, már nem csak jobbra és előre sugároz hangot, hanem balra is. Nagy előnye, hogy a zenekarban játszó fuvolások számára könnyebb kontrolt ad a hang felett még tuttiban is.
Találmányunkkal minden Böhm-fuvolát át lehet építeni. A négy megújított szegmens külön-külön is felhasználható, így tanuló fuvolákban elég csak – a legfontosabb alkatrészt – a hangolódugót beépíteni. Átméretezés után, az új alkatrészeket le lehet gyártani bármely méretű fuvolához a piccolótól a basszus fuvoláig terjedően.
Az újításunk segítségével, a fuvola dúsabb, szebb, színesebb, sokoldalúbb hangzást kap. A nóvumok beépítése után a fuvolajátékos gyakorlatilag egy jobb minőségű, rezonánsabb hangszert tart a kezében, amivel még a hangszeres játék is könnyebbé válik. Egy tesztelő fuvolaművészt idézve: „Kevesebbet kell a fuvolával dolgozni és még szebb is a hangja!”
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem hivatalos hangelemzése kimutatta, hogy minden új hangolódugóval gyorsabban indulnak a hangok, 3–6 dB-lel nagyobb hangerő érhető el és nagyobb a játszott hangok felhangtartalma, ettől dúsabban szól a fuvola.
A teszteléshez egy Yamaha 511 típusú, zárt billentyűs, C-lábas, 800 ezrelékes tisztaságú ezüstből készült fuvolát és egy Trevor James Cantabile 925 ezrelékes ezüst fejű fuvolát használtunk fel.
