Ich setzte mir am Anfang des Projektes Anforderungen, die das Marimbaphon erfüllen soll:
Zuerst habe ich mit den Wichtigsten Teilen des Marimbaphons angefangen. Den Klangplatten. Sie sind wie der Name bereits sagt für die Klangerzeugung des Marimbas verantwortlich. Doch was für Holz nimmt man? Wie groß müssen sie sein und wie stimmt man die Dinger überhaupt?
Also habe ich erst mal geschaut ob es überhaupt möglich ist einen Ton perfekt zu stimmen. Hierfür habe ich erstmals ein Zuhause herumliegendes Stück Eichenkantholz verwendet und einfach mal wild drauf los gefeilt und geraspelt. Nach einiger Arbeit kam dann eine schön obertongestimmte Klangplatte heraus, was der Beweis war, das es möglich ist die Töne selbst zu stimmen.
Auf dem Foto sieht man 2 Linien aus Salz. Diese stellen die Knotenpunkte dar, an denen die Klangplatte am geringsten schwingt. Hier wird das Befestigungsloch für die Aufhängung gebohrt, um die perfekte Klangausbeute zu erreichen.
Der Versuch des Stimmens war geglückt also stand dem Projekt nichts mehr im Weg. Aber wie groß müssen denn jetzt die Klangplatten sein? Die Dimensionen der Klangplatten habe ich kurzerhand von einem Adams 4.3 Oktaven Marimba abgemessen. Die restlichen Abmessungen der 9 Töne für die vollen 5 Oktaven ließen dadurch leicht mit ein bisschen Mathe berechnen.
Insgesamt besteht das Marimba aus 61 Klangplatten, von C2 bis C7. Sie sind zwischen 178mm (C7) und 536mm (C2) lang und bis zu 72mm breit. Gefertigt wurden sie aus afrikanischem Padouk aber dazu mehr in Fertigung.
Mit den Maßen der Tabelle weiter unten wurden erst einmal 3D-Modelle für jeden Ton erstellt.
Diese wurden dann grob gelayoutet, um die anderen Komponenten einplanen zu können. Dies war der Beginn des langwierigen Prozesses der Planung. Während dieser Planungsphase habe ich angefangen die Töne zu stimmen, was definitiv die Aufgabe beim Bau des Marimbas war, die die meiste Zeit und Geduld gebraucht hat.
Note | Frequenz in Hz | Länge in mm | Breite in mm | Höhe in mm |
C2 | 65,70Hz | 536 mm | 72 mm | 25 mm |
C#2 / D♭2 | 69,61 Hz | 526 mm | 72 mm | 25 mm |
D2 | 73,75 Hz | 516 mm | 72 mm | 25 mm |
D#2 / E♭2 | 78,14 Hz | 507 mm | 67 mm | 25 mm |
E2 | 82,78 Hz | 498 mm | 67 mm | 25 mm |
F2 | 87,70 Hz | 489 mm | 67 mm | 25 mm |
F#2 / G♭2 | 92,92 Hz | 480 mm | 62 mm | 25 mm |
G2 | 98,44 Hz | 471 mm | 62 mm | 25 mm |
G#2 / A♭2 | 104,30 Hz | 462 mm | 62 mm | 25 mm |
A2 | 110,50 Hz | 454 mm | 57 mm | 25 mm |
A#2 / B♭2 | 117,07 Hz | 447 mm | 57 mm | 25 mm |
B2 | 124,03 Hz | 443 mm | 57 mm | 25 mm |
C3 | 131,41 Hz | 431 mm | 57 mm | 25 mm |
C#3 / D♭3 | 139,22 Hz | 426 mm | 52 mm | 25 mm |
D3 | 147,50 hz | 419 mm | 52 mm | 25 mm |
D#3 / E♭3 | 156,27 Hz | 415 mm | 52 mm | 25 mm |
E3 | 165,56 Hz | 410 mm | 52 mm | 25 mm |
F3 | 175,41 hz | 401 mm | 48 mm | 25 mm |
F#3 / G♭3 | 185,84 Hz | 396 mm | 48 mm | 25 mm |
G3 | 196,89 Hz | 392 mm | 48 mm | 25 mm |
G#3 / A♭3 | 208,60 Hz | 385 mm | 48 mm | 25 mm |
A3 | 221,00 Hz | 380 mm | 48 mm | 25 mm |
A#3 / B♭3 | 234,14 Hz | 376 mm | 48 mm | 25 mm |
B3 | 248,06 hz | 372 mm | 48 mm | 25 mm |
C4 | 262,81 Hz | 361 mm | 48 mm | 25 mm |
C#4 / D♭4 | 278,44 Hz | 357 mm | 48 mm | 25 mm |
D4 | 295,00 Hz | 352 mm | 48 mm | 25 mm |
D#4 / E♭4 | 312,54 Hz | 347 mm | 48 mm | 25 mm |
E4 | 331,13 Hz | 342 mm | 48 mm | 25 mm |
F4 | 350,82 Hz | 333 mm | 44 mm | 25 mm |
F#4 / G♭4 | 371,68 Hz | 329 mm | 44 mm | 25 mm |
G4 | 393,78 Hz | 324 mm | 44 mm | 25 mm |
G#4 / A♭4 | 417,19 Hz | 320 mm | 44 mm | 25 mm |
A4 | 442,00 Hz | 315 mm | 44 mm | 25 mm |
A#4 / B♭4 | 468,28 Hz | 311 mm | 44 mm | 25 mm |
B4 | 496,13 Hz | 306 mm | 44 mm | 25 mm |
C5 | 525,63 Hz | 297 mm | 44 mm | 25 mm |
C#5 / D♭5 | 556,89 Hz | 292 mm | 44 mm | 25 mm |
D5 | 590,00 Hz | 288 mm | 44 mm | 25 mm |
D#5 / E♭5 | 625,08 Hz | 283 mm | 44 mm | 25 mm |
E5 | 662,25 Hz | 279 mm | 44 mm | 25 mm |
F5 | 701,63 Hz | 270 mm | 40 mm | 25 mm |
F#5 / G♭5 | 743,35 Hz | 265 mm | 40 mm | 25 mm |
G5 | 787,55 Hz | 261 mm | 40 mm | 25 mm |
G#5 / A♭5 | 834,38 Hz | 257 mm | 40 mm | 25 mm |
A5 | 884,00 Hz | 254 mm | 40 mm | 25 mm |
A#5 / B♭5 | 936,57 Hz | 249 mm | 40 mm | 25 mm |
B5 | 992,26 Hz | 245 mm | 40 mm | 25 mm |
C6 | 1051,26 Hz | 237 mm | 40 mm | 25 mm |
C#6 / D♭6 | 1113,77 Hz | 233 mm | 40 mm | 25 mm |
D6 | 1180,00 Hz | 228 mm | 40 mm | 25 mm |
D#6 / E♭6 | 1250,16 Hz | 224 mm | 40 mm | 25 mm |
E6 | 1324,50 Hz | 220 mm | 40 mm | 25 mm |
F6 | 1403,26 Hz | 212 mm | 40 mm | 25 mm |
F#6 / G♭6 | 1486,70 Hz | 207 mm | 40 mm | 25 mm |
G6 | 1575,11 Hz | 202 mm | 40 mm | 25 mm |
G#6 / A♭6 | 1668,77 Hz | 198 mm | 40 mm | 25 mm |
A6 | 1768,00 Hz | 195 mm | 40 mm | 25 mm |
A#6 / B♭6 | 1873,13 Hz | 191 mm | 40 mm | 25 mm |
B6 | 1984,51 Hz | 186 mm | 40 mm | 25 mm |
C7 | 2102,52 Hz | 178 mm | 40 mm | 25 mm |
Die Resonatoren sollten bei meinem Instrument aus Aluminium sein (Natürlich ist z.B. auch PVC Rohr möglich).
Um den Transport, sowie das auf und Abbauen des Marimbaphon zu erleichtern, wurden die Rohre in insgesamt sechs Segmente aufgeteilt, drei bei den Ganztönen und drei bei den Halbtönen.
Außerdem sollte bei mir jedes Rohr einzeln stimmbar sein. Beim Klang des Instruments spielt der Abstand der Klangplatten zu den Rohren eine entscheidende Rolle, weshalb die Rohrsegmente zu den Klangplatten einzeln höhenverstellbar sind.
Bei den Halbtönen gäbe es theoretisch Lücken (wo keine Töne sind muss auch kein Resonanz- rohr sein). Ich hab mich dennoch entschieden für das bessere aussehen, dass alle Lücken durch Zierrohre aufgefüllt sind.
Auch für alle Rohre wurde zunächst einmal ein 3D-Modell erstellt. Und wenn ihr in die Tabelle mit den Längen Schaut ist euch bestimmt schon aufgefallen, dass das längste Rohr eine Länge von 1,4 m hat, was das Instrument praktisch nicht mehr spielbar machen würde, wenn man die Rohre so lang ohne eine Kurve machen würde.
Deshalb sind die Rohre C2 bis G#2 "gebogen" geplant.
Hier noch die real verbauten Längen der Rohre bei meinem Instrument (berechnete Länge + Risikoaufschlag ), näheres zur Berechnung gibt es bei Physik:
Note | Frequenz in Hz | Rohrlänge in mm | Rohrdurchmesser in mm |
C2 | 65,70Hz | 1.407 mm | 70 mm |
C#2 / D♭2 | 69,61 Hz | 1.334 mm | 70 mm |
D2 | 73,75 Hz | 1.264 mm | 70 mm |
D#2 / E♭2 | 78,14 Hz | 1.199 mm | 70 mm |
E2 | 82,78 Hz | 1.137 mm | 70 mm |
F2 | 87,70 Hz | 1.079 mm | 70 mm |
F#2 / G♭2 | 92,92 Hz | 1.024 mm | 70 mm |
G2 | 98,44 Hz | 972 mm | 70 mm |
G#2 / A♭2 | 104,30 Hz | 923 mm | 70 mm |
A2 | 110,50 Hz | 807 mm | 60 mm |
A#2 / B♭2 | 117,07 Hz | 783 mm | 60 mm |
B2 | 124,03 Hz | 742 mm | 60 mm |
C3 | 131,41 Hz | 703 mm | 60 mm |
C#3 / D♭3 | 139,22 Hz | 667 mm | 60 mm |
D3 | 147,50 Hz | 632 mm | 60 mm |
D#3 / E♭3 | 156,27 Hz | 599 mm | 60 mm |
E3 | 165,56 Hz | 569 mm | 60 mm |
F3 | 175,41 Hz | 540 mm | 55 mm |
F#3 / G♭3 | 185,84 Hz | 512 mm | 55 mm |
G3 | 196,89 Hz | 486 mm | 55 mm |
G#3 / A♭3 | 208,60 Hz | 462 mm | 55 mm |
A3 | 221,00 Hz | 439 mm | 55 mm |
A#3 / B♭3 | 234,14 Hz | 417 mm | 55 mm |
B3 | 248,06 Hz | 396 mm | 55 mm |
C4 | 262,81 Hz | 377 mm | 55 mm |
C#4 / D♭4 | 278,44 Hz | 358 mm | 55 mm |
D4 | 295,00 Hz | 341 mm | 55 mm |
D#4 / E♭4 | 312,54 Hz | 325 mm | 55 mm |
E4 | 331,13 Hz | 309 mm | 55 mm |
F4 | 350,82 Hz | 295 mm | 50 mm |
F#4 / G♭4 | 371,68 Hz | 281 mm | 50 mm |
G4 | 393,78 Hz | 268 mm | 50 mm |
G#4 / A♭4 | 417,19 Hz | 256 mm | 50 mm |
A4 | 442,00 Hz | 244 mm | 50 mm |
A#4 / B♭4 | 468,28 Hz | 233 mm | 50 mm |
B4 | 496,13 Hz | 223 mm | 50 mm |
C5 | 525,63 Hz | 213 mm | 50 mm |
C#5 / D♭5 | 556,89 Hz | 204 mm | 50 mm |
D5 | 590,00 Hz | 196 mm | 50 mm |
D#5 / E♭5 | 625,08 Hz | 187 mm | 50 mm |
E5 | 662,25 Hz | 180 mm | 50 mm |
F5 | 701,63 Hz | 172 mm | 45 mm |
F#5 / G♭5 | 743,35 Hz | 166 mm | 45 mm |
G5 | 787,55 Hz | 159 mm | 45 mm |
G#5 / A♭5 | 834,38 Hz | 153 mm | 45 mm |
A5 | 884,00 Hz | 147 mm | 45 mm |
A#5 / B♭5 | 936,57 Hz | 142 mm | 45 mm |
B5 | 992,26 Hz | 137 mm | 45 mm |
C6 | 1051,26 Hz | 132 mm | 45 mm |
C#6 / D♭6 | 1113,77 Hz | 127 mm | 45 mm |
D6 | 1180,00 Hz | 123 mm | 45 mm |
D#6 / E♭6 | 1250,16 Hz | 119 mm | 45 mm |
E6 | 1324,50 Hz | 115 mm | 45 mm |
F6 | 1403,26 Hz | 111 mm | 45 mm |
F#6 / G♭6 | 1486,70 Hz | 108 mm | 45 mm |
G6 | 1575,11 Hz | 105 mm | 45 mm |
G#6 / A♭6 | 1668,77 Hz | 101 mm | 45 mm |
A6 | 1768,00 Hz | 99 mm | 45 mm |
A#6 / B♭6 | 1873,13 Hz | 96 mm | 45 mm |
B6 | 1984,51 Hz | 93 mm | 45 mm |
C7 | 2102,52 Hz | 91 mm | 45 mm |
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