[發(fā)明專利]用于音樂弦樂器的共鳴板支柱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980159207.0
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN102422345A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 約瑟夫·巴里拉羅
• 申請（專利權(quán)）人: 約瑟夫·巴里拉羅
• 主分類號: G10D1/08
• 分類號: G10D1/08;G10D3/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;姚衛(wèi)華

背景技術(shù)

1.本發(fā)明的技術(shù)領域

本發(fā)明涉及聲學音樂弦樂器，更具體地，本發(fā)明涉及改進由這種樂器發(fā)出的音樂聲品質(zhì)的新型共鳴板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

2.現(xiàn)有技術(shù)的描述

音樂弦樂器(例如聲學鋼或尼龍吉他、琵琶和類似物)通常包括附接到中空琴體的琴頸。琴體通常包括被稱為共鳴板的頂面，側(cè)壁繞著共鳴板的周邊形成并附接到共鳴板上，側(cè)壁還附接到背板，封裝形成充氣室。充氣室也被稱為共鳴器，其尺寸、形狀或形式可以變化。傳統(tǒng)上是由不同的木材類型構(gòu)造而成，但是近年來使用現(xiàn)代化材料，例如聚酯玻璃增強樹脂或者甚至是碳纖維復合材料。

共鳴板通常具有一個或多個開口，該開口被稱為“音孔”，其形狀和位置可以變化。琴馬結(jié)構(gòu)接合至共鳴板，并且琴馬結(jié)構(gòu)被制造得足夠大，以將多個琴弦附接到該琴馬結(jié)構(gòu)上。琴馬結(jié)構(gòu)可以簡單地為矩形或者一些其它形狀的硬木片，或者可以由其它合適的材料制成。連接到琴馬結(jié)構(gòu)上的琴弦穿過但是穩(wěn)固地接觸到硬材料(例如骨或黃銅)的薄帶上，該薄帶凹入到琴馬中并且通常被稱為琴馬“鞍座”。

琴弦繼續(xù)通過鞍座并且伸展到琴頸的端部，在該端部處，琴弦穿過但是穩(wěn)固地接觸到硬材料的帶凹口的厚帶上，該厚帶被稱為“琴弓”，琴弓固定到樂器的頸部端部。然后琴弦被緊固到可轉(zhuǎn)動栓或調(diào)音器上，該可轉(zhuǎn)動栓或調(diào)音器在琴頸的自由端部處固定到“琴頭”板上。栓或調(diào)音器用來獨立地將琴弦張緊到預定的音調(diào)，從而在打擊或撥動時產(chǎn)生某一頻率的音符。

振動琴弦與凹入的琴馬鞍座接觸的地方是琴弦的振動穿過進入到共鳴板中的地方。聲音通常是空氣波動。與共鳴板的振動表面區(qū)域相比，能夠單獨被振動琴弦的表面區(qū)域擾動的空氣幾乎可以忽略不計。理想的是，整個共鳴板將同聲地振動，振動琴弦使得中空琴體內(nèi)的空氣波動、反射，并且基本上通過音孔諧振和發(fā)射。從而實現(xiàn)振動琴弦的放大。

以上大致是聲學音樂弦樂器的工作原理的簡化。事實上，有許多因素要考慮，包括力、參數(shù)、材料特性。

音樂弦樂器的最近審查顯示，與其表面區(qū)域相比，共鳴板通常是極薄的，并且通常由諸如云杉或松木的軟木材制成。這樣的共鳴板能夠比較厚的共鳴板更自由地或有力地振動，因此能夠在中空琴體內(nèi)轉(zhuǎn)移更多量的空氣，從而基本上產(chǎn)生更加放大的聲音。

不幸的是，共鳴板并非自保持的，并且其對琴弦的張力的抵抗能力較小。因此，傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的聲學音樂弦樂器具有粘接到共鳴板下側(cè)上的支柱。已經(jīng)提出有許多設計和樣式來試圖產(chǎn)生可能最好的音量和音質(zhì)結(jié)果。設計者已經(jīng)試圖使用支柱系統(tǒng)不僅支撐共鳴板，而且還在整個共鳴板表面區(qū)域上傳播振動。對于六根琴弦的吉他，當前有兩種支柱系統(tǒng)用作工業(yè)標準，并且每一種可以從一個吉他制造者到另一個吉他制造者進行微小的改變。一種是由C.F.Martin?&?Company在十九世紀中期提出的“X”形支柱系統(tǒng)，其主要用于較大的鋼絲琴弦吉他，例如重型吉他；其形狀和尺寸也歸因于C.F.Martin?&?Company。另一種是“扇”形(FAN)支柱系統(tǒng)，主要用于較小琴體的腸線或尼龍琴弦吉他，這是由Antonio?Torres在十八世紀中期提出的。他還公開已經(jīng)設計了現(xiàn)代“西班牙古典吉他”琴體的當前形狀和尺寸。

具有“X”形支柱系統(tǒng)的共鳴板存在的缺陷在于由于壓縮和膨脹而導致的偏轉(zhuǎn)和變形。從觀察可以看出，琴馬前部的區(qū)域變得向下壓縮，同時琴馬后方的區(qū)域朝向端部塊凸出部分向上延伸。偏轉(zhuǎn)還發(fā)生在沿著“X”形支柱的四個臂中間位置的區(qū)域中，在該位置處，較小的支柱通常固定到共鳴板上。在“X”形支柱臂的端部處還能夠發(fā)現(xiàn)另外的偏轉(zhuǎn)，在這些點處的變形是不可能在視覺上注意到的。重要的是，琴體的側(cè)壁吸收某些琴弦載荷張力，并且更重要的是，共鳴板設置在應力下且由于所有的累加偏轉(zhuǎn)而不能均勻地振動，這是由于對琴弦的方向載荷張力缺乏直接的支撐而導致的。