Holzblasinstrumente begleiten uns schon so lange, wie wir denken können. Die 1995 vom slowenischen Archäologen Ivan Turk gefundene „Neandertaler-Flöte“ ist schätzungsweise zwischen 43 und 67 Tausend Jahre alt und damit das älteste bekannte Musikinstrument.

Holzblasinstrumente erzeugen Töne, indem sie die in sie hineingeblasene Luft an einer scharfen Kante spalten. Und trotz des Namens können sie aus jedem Material hergestellt werden, nicht nur aus Holz 🙂 Aufgrund des sehr einfachen Konzepts und der Tatsache, dass keine zusätzliche Hardware benötigt wird, sind Holzblasinstrumente perfekt für unsere ersten Schritte im 3D-Druck von Musikinstrumenten geeignet. Legen wir los!

3D gedruckte Blockflöte/Flöte

Die Blockflöte hat ein Mundstück, das wie eine Pfeife gespielt wird – durch Hineinblasen. Auf das Mundstück folgt ein Hohlzylinder mit Grifflöchern, mit denen verschiedene Töne erzeugt werden können. Typischerweise hat eine Blockflöte 7 Löcher auf der Oberseite. Drei für die linke Hand und vier für die rechte Hand. Zusätzlich befindet sich ein weiteres Loch auf der Unterseite der Blockflöte, das mit dem Daumen der linken Hand abgedeckt wird.

Es gibt zwei verschiedene Grifflayouts:

• Barock – Loch 4 ist kleiner als Loch 5 (unsere Wahl)
• Deutsch – Loch 5 kleiner als Loch 4

Die Idee hinter dem deutschen Layout war es, die Griffweise zu vereinfachen. Heutzutage finden Sie die deutsche Griffweise aufgrund ihrer vielen Einschränkungen nur noch auf Blockflöten, die ausschließlich für Ausbildungszwecke entwickelt wurden. Wenn Sie jedoch in der Grundschule auf einer Blockflöte gespielt haben, ist dies vielleicht die Anordnung, die Ihnen beigebracht wurde.

Der Vorteil des barocken Layouts liegt unter anderem darin, dass alle barocken Blockflöten unabhängig von der Größe die gleichen Fingersätze für alle Töne verwenden. Ein Fis auf einer Sopranblockflöte ist das gleiche wie ein Fis auf einer Tenorblockflöte. Sie brauchen nichts Neues zu lernen, sondern können einfach loslegen. Deshalb haben wir uns entschieden, unsere Blockflöten mit dem Barock-Layout zu drucken.

Drucken

Sopranblockflöten, die kleinste aus der Gruppe, sind typischerweise über 30 cm hoch. Glücklicherweise können wir die Blockflöte in mehrere Teile aufteilen und das ist etwas, das sogar bei Blockflöten aus dem Handel üblich ist. Das macht es einfach, alle Teile auf fast jedem 3D-Drucker unterzubringen.

PrusaPrinters-Nutzer Lysithea81 hat genau das mit seinem Blockflöten-Modell getan. Und es ist ein wirklich schönes Modell! Es kann in weniger als 4 Stunden gedruckt werden und es braucht keine Stützen. Es verbraucht nur etwa 60g Filament, was es unglaublich günstig macht. Wobei man sagen muss, dass gekaufte Kunststoffflöten meist auch nicht sehr teuer sind. Da die einzelnen Stücke noch recht hoch sind und eine kleine Kontaktfläche mit dem Bett haben, lohnt es sich, die Rand-Funktion einzuschalten.

Es ist befreiend, dass Sie es in jeder Farbe drucken können, die Sie wollen. Und die Farbschemata können noch cooler sein, wenn Sie die Farbwechsel-Funktion in PrusaSlicer verwenden. Nicht nur das, Sie können eine Sopranblockflöte in eine Altflöte verwandeln, indem Sie sie auf 150% skalieren. Allerdings wird Ihnen die Vergrößerung des Mundstücks buchstäblich den Atem rauben, wie Lysinthea81 beschreibt. Dieser eine Teil muss also leicht angepasst werden, die restlichen Teile funktionieren so wie sie sind. Das Design auf PrusaPrinters enthält auch diese angepasste Altversion.

Zusammenbau und Toleranzen

Beim Zusammenbau der Teile muss die Presspassung absolut perfekt sein, um jegliche Luftlecks zu vermeiden. Andernfalls wird die Blockflöte schrecklich klingen. Einige Verbindungen können sich gleich nach dem Druck als perfekt herausstellen. Und die, die das nicht tun, sind leicht zu beheben. Wenn die Passung zu eng ist und Sie ein Teil nicht vollständig in ein anderes einsetzen können, verwenden Sie ein Stück grobes Schleifpapier, um etwas Material wegzunehmen. Überprüfen Sie die Passung immer wieder, denn es ist sehr leicht, zu viel wegzuschleifen. Wenn die Passung zu locker ist, können Sie einfach ein Stück Malerband abschneiden und es um das gedruckte Teil wickeln. Das Klebeband wird beim Zusammenfügen der Teile ein wenig zusammengedrückt, sodass Sie wirklich passgenaue Verbindungen herstellen können.

Angepasste Blockflötenformen

Wenn Sie oder Ihr Kind dachten, dass individuelle Farben für eine Blockflöte cool sind, denken Sie nur an die Möglichkeiten, die Form der Blockflöte anzupassen! Michal Fanta, ein super talentierter Designer und seit ein paar Jahren auch Mitglied des Prusa-Teams, hat diese erstaunliche Darth Vader Blockflöte und sogar eine Multi-Material-Version davon entworfen. Und sie spielt auch noch richtig gut!

Entwerfen Sie Ihr eigenes Design!

Wenn Sie ein eigenes Design entwerfen wollen, fanden wir es am einfachsten, ein bestehendes Blockflötenmodell in die Modellierungssoftware zu importieren und einfach die Position der Grifflöcher nachzuzeichnen. Noch einfacher geht es, wenn Sie dem vorhandenen Blockflötenmodell einfach Formen hinzufügen und so einen Remix erstellen. Alternativ können Sie eine technische Zeichnung verwenden, um sicherzustellen, dass sich alle Löcher an der richtigen Position befinden. Unterschiedliche Formen werden die Klangeigenschaften verändern. Sie können sogar versuchen, historische Designs zu kopieren, die Sie normalerweise nicht ausprobieren und bespielen können.

Einfluss verschiedener Materialien auf den Klang

Blockflöten aus dem Handel sind in der Regel entweder aus spritzgegossenem ABS-Kunststoff oder aus Holz gefertigt. Für ein ungeübtes Ohr ist der Unterschied zwischen ihnen nicht groß. Kunststoffblockflöten sind lauter und heller, während Holzflöten typischerweise weicher sind. Wie wirken sich also unterschiedliche Filamentmaterialien auf den Klang aus?

Wir haben versucht, eine aus Prusament PLA, PETG und ASA zu drucken. Der Klangunterschied zwischen ihnen ist, zumindest für uns, wirklich gering. Wenn man in PLA oder ASA druckt, wird der Ton etwas wärmer sein. Bei PETG sind die Höhen etwas ausgeprägter. Aber auch hier gilt: Solange Sie nicht wiederholt zwischen den beiden Materialien hin- und herwechseln, ist der Unterschied kaum wahrnehmbar.

ASA kann mit Aceton geglättet werden, also war das etwas, das wir einfach ausprobieren mussten. Der Unterschied ist wie Tag und Nacht. Geglättetes ASA erzeugt einen deutlich lauteren und klareren Klang. Die Blockflöte aus geglättetem ASA war mit Abstand unser Favorit. Und sie sieht auch umwerfend aus! Die auf dem Bild wurde von unserem Prusament ASA Galaxy Black gedruckt.

Klingt es tatsächlich gut und ist es gestimmt?

Musikalische Profis schlagen sich wahrscheinlich während dieses ganzen Artikels an die Stirn. Die genaue Form einer Blockflöte und die Verwendung des richtigen Materials ist etwas, das über Jahre hinweg sorgfältig perfektioniert wurde. Und hier modifizieren wir nur das Design. Um es gleich vorweg zu nehmen – wir versuchen definitiv nicht, eine perfekt klingende Konzertblockflöte zu bauen. Aber sie ist mit Sicherheit sehr gut spielbar. Wir haben unsere Freundin Lucy, eine Studentin eines Musikkonservatoriums, gebeten, sie alle auszuprobieren.

Das traditionellere Design von Lysithea81 bleibt über die gesamten zwei Oktaven ziemlich gut gestimmt. Allerdings ist der Windkanaleingang recht groß, so dass es viel Luft zum Spielen braucht. Man sollte also aufpassen, dass einem bei intensiveren Liedern nicht schwindelig wird 🙂 Obwohl die Töne im Verhältnis zueinander gestimmt waren, war die ganze Blockflöte etwa einen halben Tonschritt daneben.

Die Darth-Vader-Blockflöte von Michal Fanta spielt näher an einer traditionellen Blockflöte. Die Windkanalgröße ist fast identisch mit einer handelsüblichen. Der A-Ton war mit 440Hz gut gestimmt. Allerdings bleibt sie nicht die ganzen zwei Oktaven gestimmt, vor allem die höheren Töne waren daneben. Bis zu einem gewissen Grad kann man das durch härteres oder weicheres Anblasen kompensieren.

Verschiedene Drucke desselben Designs verhielten sich in dieser Hinsicht identisch. Immerhin geht es bei der Präzision moderner FDM-3D-Drucker um Zehntelmillimeter. Die erwähnten Fehler ließen sich also wahrscheinlich mit einer leichten Überarbeitung des Designs beheben.

Selbst wenn die Blockflöten nicht perfekt klingen, können Sie sich vorstellen, dass es großen Spaß machen wird, eine individuell gefärbte oder geformte Blockflöte zum Üben/zum Unterricht mitzubringen! Aber seien Sie darauf gefasst, dass Sie ein paar extra drucken müssen, wenn Sie sie anderen zeigen! 🙂

Ocarina (of time!)

Okarinas sind eine weitere Art von alten Holzblasinstrumenten. Im Gegensatz zu Flöten und Blockflöten werden sie oft aus erdigen Materialien wie Ton oder Keramik hergestellt. Wahrscheinlich haben Sie dank des Nintendo-Spiels The Legend of Zelda: Ocarina of Time schon einmal von Okarinas gehört, wobei der Name schon sagt, dass sie eine wichtige Rolle spielen.

Okarinas sind recht kompakt, daher ist es einfach, sie in einem Stück zu drucken, Sie müssen nur ein wenig Stützmaterial für die ersten paar Schichten verwenden. Wir haben ein großartiges Design von Rob Beggs ausgewählt und es mit Prusament PLA Royal Blue gedruckt, das genau der Farbe von Links Okarina entspricht. Und zum Schluss haben wir das Triforce-Symbol darauf gemalt.

Auch wenn es sich um ein etwas exotisches Instrument handelt, können Sie mit diesem Okarina-Spickzettel fast jedes Lied spielen lernen. Er passt besonders gut für Fantasiethemen, wie z. B. die Musik aus Hayao Miyazaki-Filmen, Herr der Ringe-Filmen oder der erwähnten Legend of Zelda-Spielreihe.

Wie spielt sie?

Zu unserer angenehmen Überraschung ist die 3D-gedruckte Ocarina sehr schön gestimmt und spielt gut! Ob es daran liegt, dass sie aus einem Stück gedruckt ist oder einfach daran, dass das Modell die Löcher an den perfekten Stellen hat, wissen wir nicht, aber sie klingt toll!

Kazoo

Das letzte Instrument, über das wir sprechen werden, ist kein Holzblasinstrument, sondern eine Art Zwiebelflöte (ein Mirliton-Instrument). Es verwendet eine Resonanzmembran, um den Klang zu verstärken und zum Missfallen meiner Kollegen, funktioniert es schockierend gut, wenn es in 3D gedruckt wird! Sie können das Design von PistonPin bei PrusaPrinters herunterladen. Die Wahl des Materials für den Kazoo-Körper sollte nicht allzu viel ausmachen, wir haben Prusament PLA Azure Blue und Prusament PETG Orange verwendet. Blau und Orange sind Komplementärfarben, so dass sie gut zusammen aussehen.

Für die Membran können Sie ein Stück dünnes Plastik (z.B. aus einer Einkaufstüte) oder Wachs-Papier verwenden. Die Wahl des Membranmaterials beeinflusst den Klang des Kazoos erheblich, so dass wir am Ende viel Spaß beim Experimentieren damit hatten. Wirklich dünne Membranen machen den Klang intensiver mit ausgeprägten Höhen. Dickere Membranen lassen das Summen tiefer und etwas leiser klingen.

Sie müssen ein kleines rundes Stück aus dem Membranmaterial ausschneiden. Wir empfehlen die gedruckte Unterlegscheibe als Schablone zu verwenden, um es auszuschneiden. Dann setzen Sie einfach die Membran und die Unterlegscheibe ein und sichern sie mit der gedruckten Mutter.

Eine wichtige Sache, die Sie beachten sollten – Sie müssen summen, nicht in ein Kazoo blasen, um einen Ton zu erzeugen. Es mag dumm klingen, aber es ist ein häufiger Fehler, den man macht, wenn man nicht damit vertraut ist (ich spreche hier aus Erfahrung).

Zusammenfassung

Das Drucken eines der erwähnten Instrumente verbraucht so wenig Filament, dass es ehrlich gesagt ein absolutes Muss ist, wenn Sie sich zumindest ein bisschen für sie interessieren. Sie können sie in jeder Farbkombination herstellen und sogar die Form ändern, um ein einzigartiges Aussehen und einen einzigartigen Klang zu erzeugen. Wenn Sie ernsthaft auf einer Blockflöte spielen wollen, besitzen Sie wahrscheinlich schon eine schöne, handelsübliche. Die 3D-gedruckte Blockflöte wird Ihnen trotzdem ab und zu Spaß machen, besonders wenn Sie in einer Gruppe spielen. Und wenn Sie sich mit 3D-Modellierung auskennen, können Sie sie anpassen, um die Klangeigenschaften zu verändern. Die gedruckte Okarina sieht nicht nur fantastisch aus, sondern spielt sich auch fantastisch. Und das Kazoo, ach ja, das funktioniert fast zu gut! Wenn Sie ein Dutzend für Ihre Freunde oder Kinder drucken, machen Sie sich darauf gefasst, den „summenden“ Klang für die nächsten Stunden und Tage zu hören 🙂

Links für 3D-Modelle in diesem Artikel

1. Soprano Blockflöte von Lysithea81
2. Darth Vader Blockflöte von Michal Fanta, MMU Version
3. Ocarina von Nimaid, RobSountrack, Mystikal und Mikolas Zuza
4. Kazoo von PistonPin