Резонаторная система Кинле

Резонаторная система Кинле (также известная как звуковая система Кинле или резонаторный орган Кинле) была разработана Эвальдом Кинле с 1970 года для замены воспроизведения через громкоговоритель, используемого для цифровых органов, которое многие прихожане считают неудовлетворительным.

Проблемы с излучательной способностью цифровых органов

Громкоговорители часто нарушают общее эстетическое впечатление в церквях, поскольку по акустическим причинам их можно лишь скрыть или недостаточно прикрыть. Что еще более важно, громкоговоритель не может воспроизвести звуковые характеристики органа , такие как живое, пространственное звуковое впечатление, которое создается тонами, перемещающимися между трубами органа, или высокий коэффициент энергетической эффективности и проекция этих тонов в пространство. .

Более того, для более высоких тонов круговая излучаемость звука, характерная для органных труб, может быть достигнута лишь в очень ограниченной степени, поскольку громкоговорители становятся более направленными на более высоких частотах.

Поэтому в некоторых случаях несколько громкоговорителей располагаются рядом друг с другом (полу)кругом, чтобы добиться более равномерного излучения. Другая возможность — установить громкоговоритель диафрагмой вверх и вниз и отводить звук от громкоговорителя с помощью диффузора, закрепленного над и под ним (так называемый круглый излучатель). Хотя область равномерного излучения простирается в горизонтальной плоскости, проблема равномерного распределения звука не может быть решена удовлетворительным образом, если аудитория сидит на разной высоте относительно излучающего устройства.

Функция

Эвальд Кинле нашел решение проблемы эмиттанса, используя резонирующие тела органных труб для эмиттанса звука, избегая при этом обычных сложностей стимуляции воздушного потока в органных трубах. Вместо этого столбы воздуха в резонирующих телах возбуждаются громкоговорителями - метод, который использовался при проектировании шкафов громкоговорителей с середины 20 века, то есть для линий передачи корпусов .

На схеме показаны процессы звукогенерации в органной трубе и в резонаторе системы резонаторов Кинле . Для активации органной трубы необходимо сначала создать в достаточном количестве необходимый поток воздуха (черная стрелка) и подать его снизу через основание трубы. Поток воздуха направляется через дыхательные пути на верхнюю губу, где воздушные вихри сменяют друг друга попеременно то внутри, то снаружи. ^{[ 1 ]} Этот процесс стимулирует столб воздуха в трубке, и она начинает колебаться.

Пример распределения основного тона звуковой волны, создаваемой в трубке, показан на схеме красными кривыми. Узел расположен на высоте пересечения кривой, пучности возникают вблизи отверстий, издающих основную часть звука. Колебания столба воздуха и излучение звука в резонаторной системе Кинле происходят так же, как и в традиционной органной трубе. Однако столб воздуха в трубке стимулируется небольшим громкоговорителем, установленным на нижнем конце резонатора и обеспечивающим стимулирующий поток воздуха за счет возвратно-поступательного движения его диафрагмы.

Технические преимущества

Технический монтаж резонаторной системы с органными характеристиками существенно упрощается за счет исключения стимуляции потока. Все детали, которые создают и контролируют поток воздуха в обычном органе, отсутствуют, что сокращает объем работ по установке и техническому обслуживанию. Проблемы с качеством звука, возникающие в результате сложных или неконтролируемых явлений потока, возникнуть не могут. ^{[ 2 ]} Кроме того, громкоговорителями можно легко и точно управлять с помощью электричества.

Это позволяет контролируемую стимуляцию как основного тона, так и отдельных обертонов в резонаторе. Следовательно, звучание большого числа органных труб можно воспроизвести при относительно небольшом количестве резонаторов, так что необходимое общее количество излучающих элементов значительно сокращается без заметной потери качества звука. В то время как для более крупных органов требуется несколько тысяч, а иногда даже более 10 000 органных труб, для резонаторной системы Кинле требуется значительно меньше резонаторов. По информации производителя, крупнейшая в настоящее время резонаторная система Кинле в Тбилиси состоит всего из около 600 резонаторов, хотя она могла бы быть установлена и с половиной меньшего количества резонаторов, если бы это потребовалось по эстетическим и/или финансовым соображениям. В зависимости от конструкции резонаторную систему Кинле можно относительно легко транспортировать. Это является преимуществом в тех случаях, когда стационарное размещение объектов в охраняемом историческом здании затруднительно или нецелесообразно.

Технический проект

Резонаторы Кинле могут изготавливаться как в виде простых трубок круглого сечения (без губы), так и в виде традиционных органных трубок в виде «трубчатых резонаторов» (с губой, но без сердечника). Чаще всего резонаторы тонов нижних частот (ниже 64 Гц) и резонаторы высоких частот (выше 500 Гц) построены без губы. При этом не каждый резонатор должен возбуждаться собственным громкоговорителем. Резонаторы с диаметром трубки около 120 мм, работающие на очень низких частотах, часто активируются путем так называемой коллективной стимуляции, при которой одновременно возбуждаются пять-десять резонаторов с помощью одного или двух басовых громкоговорителей. В случае высоких частот над одним громкоговорителем можно разместить несколько резонаторов с диаметром трубок всего около 5–25 мм.

Вместо оловянных органных труб используются резонаторные трубки Кинле, изготовленные из цинка или алюминия, а также из неметаллических материалов, таких как акриловое стекло или ПВХ с покрытием. Помимо визуальных, эстетических и финансовых причин, учитывается влияние соответствующего материала на производство звука, поскольку, хотя и в незначительной степени, производство звука также определяется колебаниями стенок труб.

Резонаторная система Kienle защищена патентами компании-производителя. Первый патент (DE000002924473C2) был подан в 1979 году, последний на данный момент патент (DE102012109002B4) был выдан в 2017 году.

Ссылки

^ См. Визуализация воздушных вихрей в органной трубе Райнер Янке: Влияние основных швов на звук и поток воздуха . URL: http://www.orgel-info.de/emden.htm , получено 23 марта 2021 г.
^ Штеффен Бергвайлер: Колебания тела и звуковое излучение акустических волноводов с учетом влияния стенок и эффектов связи. (Колебания корпуса и звуковое излучение проводников акустических волн с учетом влияния стен и эффектов связи.) Глава 8: Акустическая связь двух соседних органных труб. (Акустическая связь двух соседних органных труб.) Диссертация, Потсдамский университет, 2005 г.

Дополнительные ссылки здесь Эвальд Кинле

[1] См. Визуализация воздушных вихрей в органной трубе Райнер Янке: Влияние основных швов на звук и поток воздуха . URL: http://www.orgel-info.de/emden.htm , получено 23 марта 2021 г.

[2] Штеффен Бергвайлер: Колебания тела и звуковое излучение акустических волноводов с учетом влияния стенок и эффектов связи. (Колебания корпуса и звуковое излучение проводников акустических волн с учетом влияния стен и эффектов связи.) Глава 8: Акустическая связь двух соседних органных труб. (Акустическая связь двух соседних органных труб.) Диссертация, Потсдамский университет, 2005 г.

[ 1 ]

[ 2 ]