[發明專利]提琴的聲學構型

無效

• 申請號: 201010566979.0
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102486919A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 侯凌云
• 申請（專利權）人: 侯凌云;侯凱文;黃孝珍
• 主分類號: G10D3/02
• 分類號: G10D3/02;G10D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、所屬技術領域

本發明專利涉及一種包括小提琴、中提琴、大提琴在內的與古典提琴不同的提琴聲學構型。這種提琴構型，是根據聲學規律和美國音樂標準協會Z24.1-1936年規定的標準音高數據，均勻有序的規則和按低頻近似反射原理設計的提琴聲學構型。按照這種構型制作的提琴，可以在一般材料和工藝條件下，有更好的音量和音色，并且在標準音高的演奏狀態下，性能更好。

二、背景技術

當今的提琴是沿用了古意大利名制琴師的琴型，至今已經三百余年。尼科洛·阿馬蒂和安東尼奧·斯特拉迪瓦里的名琴，至今在世界各地館藏。圖1、圖2.

傳統的提琴主要由琴頭、琴弦、琴碼、音柱、低音梁、指板、面板、背板、側板、首木、尾木和角木、琴弓組成。現代人模仿它制出的提琴，在音量和音色上，常常不能讓人滿意。模仿古典構型的提琴，往往存在的問題是，有的琴在發聲時不能連續一致；有的琴已經失去了部分諧音，聲音單調；有的琴在調到標準音高和演奏狀態下，品質降低。沿用古典構型制出的好琴十分稀少。

尼科洛·阿馬蒂和安東尼奧·斯特拉迪瓦里的琴型，最具代表性的特征是它的面板和背板的曲線走向就像一個具有大推力的飛機，起飛的飛行軌跡，經過很短的滑跑，就開始上升，上升的過程極短，又進入平飛。著名提琴制作家，安東尼奧·斯特拉迪瓦里幾乎一生，從一六九0年到一七一三年都在改變自己的作品，追求一種最好的琴型。

提琴是一個發聲器，又是一個共鳴箱。聲音在腔體內的上下和諧振蕩，主要靠面板和背板的反射面對聲波的上下反射來完成。要產生和諧振蕩是有條件的，反射面應該極富彈性、均勻、連續而光滑。各種聲音對反射面的位置、面積分布和相對距離有不同要求。這就與面板和背板的內曲面走形有密切關系。要制作音量音色最好的提琴，有一個更合理的科學構型看來是至關重要的。

三、發明內容

為了追求更合理的科學構型，本發明是根據美國音樂標準協會Z24.1-1936年規定的標準數據、均勻有序的規則，形成的新走形的提琴腔體；與按聲學規律發展的隱形低頻反射面組成的提琴聲學構型。這種聲學構型的提琴，可以使提琴不丟失任何諧音，有更好的音量和音色，而且在標準音高的演奏狀態下，性能更好。

為了創造提琴的聲學構型，本發明根據聲學規律和美國音樂協會Z24.1-1936年規定的標準音高的頻率數據，計算了提琴的聲波波長。

美國標準協會

Z24.1-1936年標準音高頻率表

美國標準協會(表1)

Z24.1-1936標準音高頻率表

上表中每八度音程，包括半音在內的十二個音為一組，后一組頻率恰是前一組的兩倍。由于聲音在空氣中傳播的速度是可以知道的，所以我們根據頻率計算了每個樂音的波長。

提琴各音的計算波長(表2)

表2中波長和頻率一樣，也是十二個音為一組，后一組是前一組的二分這一倍。我們只要任意挑出一組，就代表了其他任何一組的變化規律，只是每一組的具體波長不同。在低音區，波長可以數米，在高音區波長只有幾毫米。不同尺寸的提琴，可以從表中選出與提琴大小相匹配的數據來。

以小提琴為例，制造小提琴時傳統使用的首木和尾木的高度為30.5毫米和32.5毫米。以此為參考，我們從表里選擇了兩組數據。

音名：^#A₉₈????A₉₇????^#G₉₆????G₉₅????^#F₉₄????F₉₃????E₉₂????^#D₉₁????D₉₀????^#C₈₉????C₈₈????B₈₇

波長：29.968????????33.638????????37.757????????42.381?????????47.775?????????53.397

(毫米)????????31.750????????35.381????????40.381???????44.901?????????50.400?????????56.572