[發(fā)明專利]一種有琴弦的樂器的音板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210035809.9
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102543048A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙振偉;周萬昊
• 申請（專利權(quán)）人: 趙振偉
• 主分類號: G10D3/02
• 分類號: G10D3/02
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責(zé)任公司 22001
• 代理人: 馬守忠;黃相君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于樂器技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種有琴弦的樂器的音板。

背景技術(shù)

有琴弦的樂器，諸如小提琴、中提琴、大提琴、鋼琴、電貝司、豎琴、吉它、古琴、琵琶和箏等，這些樂器彈奏時(shí)發(fā)出的聲音，不是直接來自弦的振動(dòng)，而是通過音板將從弦振動(dòng)中所獲得的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷茌椛涞娇諝庵小Ｒ舭宄惺軄碜郧傧业恼駝?dòng)而增強(qiáng)音幅射，這樣不但增大了音量，也美化了音色。盡管這些有琴弦的樂器演奏的方式不同、音板的結(jié)構(gòu)不同，如小提琴和吉它是琴弦下方音板上有開孔的共鳴箱、古箏樂器的音板沒有開孔，而是在共鳴箱底板上有開孔，而彈奏鋼琴觸鍵時(shí)，是通過擊弦機(jī)弦槌激發(fā)琴弦發(fā)音，琴弦振動(dòng)時(shí)，通過緊附在音板上弦碼的傳遞，使得音板振動(dòng)發(fā)生的，但這些音板起的作用是相同的。

傳統(tǒng)音板材料多選用云衫、泡桐木等木質(zhì)材料。就樂器的發(fā)聲原理而言，因音板的傳導(dǎo)效果與振動(dòng)狀態(tài)與材料有直接的因果關(guān)系，所以，音板材料也決定了樂器聲學(xué)品質(zhì)的優(yōu)劣。音板材料的選擇要求嚴(yán)格，但木質(zhì)材料自然形成一定程度的各向異性，不可避免存在紋路與質(zhì)地松軟程度不一的差異和疤結(jié)、內(nèi)損、蟲蛀等問題，音板的紋路與質(zhì)地對樂器的發(fā)音影響較大，例如，樂器音板通常就是根據(jù)板材的紋路與疏松程度來劃分等級的。木質(zhì)材料的缺點(diǎn)還有易受溫度、濕度影響，容易開裂和變形，加之由于木質(zhì)材料強(qiáng)度小，不得不把木質(zhì)材料制成的音板做得很厚，以增加強(qiáng)度，從而影響聲音的吸收和傳導(dǎo)。此外，還有制作樂器木材品質(zhì)要求高、木材緊缺的問題。

隨著新材料技術(shù)的發(fā)展，具有諸多優(yōu)良特性的碳纖維材料給樂器的制作技術(shù)帶來新的改革契機(jī)。碳纖維材料具有輕質(zhì)、高模量、高強(qiáng)度、不變形、不開裂、抗疲勞和抗腐蝕，還有抗溫度和濕度等環(huán)境條件變化的優(yōu)異性能。這些優(yōu)異性能無疑可以被用來改革樂器制作技術(shù)，提高樂器頻響特性。已經(jīng)有人嘗試了利用碳纖維材料制備音板，但都存在問題。

公開號CN?101281743A的中國專利涉及了“高模量聲輻射板”。通過把高強(qiáng)度高模碳纖維、鎂鋁合金與密度較小的松木基體結(jié)合為復(fù)合板殼結(jié)構(gòu)聲輻射板。具體的是由三層松木板疊合成基體，在松木板間分別復(fù)合一層模量不小于300Gpa的碳纖維網(wǎng)或織布；在疊合后的基體的上下表面又分別復(fù)合一層厚度0.2-0.5的高強(qiáng)度鎂鋁合金。

公開號CN?1919586A的中國專利涉及了“碳纖維復(fù)合材料制造的提琴發(fā)音板”，采用編制的碳纖維與工程塑料模壓復(fù)合而成，或采用短切碳纖維鑄塑而成發(fā)音膜。

上述的中國專利都缺少數(shù)據(jù)支撐和說明，也沒有實(shí)驗(yàn)方面的說明。我們做了大量的對比實(shí)驗(yàn)和測試。測試結(jié)果顯示：對于樂器音板來說，在一定的范圍內(nèi)，比動(dòng)彈性模量越大越好。但是也有彈性模量過大影響音板振動(dòng)的問題。碳纖維與鎂鋁合金復(fù)合或與工程塑料復(fù)合都沒有產(chǎn)生良好的音質(zhì)和音效，沒有樂器應(yīng)該有的優(yōu)美的余音，發(fā)音尖、硬。

授權(quán)公告號為CN?201946282U的中國專利涉及了由純碳纖維板和木質(zhì)材料制成鋼琴共振板，是在純碳纖維板的雙面或單面粘著薄木質(zhì)材料而制成的鋼琴共振板。碳纖維板的厚度在1到1.5毫米，而為美觀粘貼的木皮材料是2毫米厚，已經(jīng)在結(jié)構(gòu)和效果上初步實(shí)現(xiàn)了比較理想的預(yù)期效果，并充分利用了碳纖維材料的優(yōu)異特性。但是，也有制成的鋼琴共振板碳纖維板過厚、彈性模量過大會(huì)使音板振動(dòng)所需要的力越大，樂器演奏時(shí)反應(yīng)會(huì)遲鈍的問題。

對于樂器音板來說，其性能受環(huán)境影響越小越好，此外，薄的音板可以在小的策動(dòng)力情況下充分振動(dòng)，產(chǎn)生更好的音響效果。然而，過薄的木質(zhì)音板又有支撐力度不夠的問題，這是以前的木質(zhì)材料音板之所以做得比較厚的原因。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決存在的問題，本發(fā)明提供了一種有琴弦的樂器的音板。為此，我們對木質(zhì)材料、碳纖維及玻璃纖維材料、木質(zhì)材料和纖維材料結(jié)合制成的音板進(jìn)行了一系列科學(xué)的研究和測試。

如圖4中所示的為西加云衫木振動(dòng)頻譜曲線。圖5中所示的為泡桐木振動(dòng)頻譜曲線。測試件的尺寸都為300mm×30mm×5mm。結(jié)果表明，作為最佳傳統(tǒng)音板材料的云衫木、泡桐木等木質(zhì)材料的振動(dòng)頻譜曲線過渡比較平滑。云杉木和泡桐木的各階共振頻率的共振峰面積相對比較大，隨著共振頻率階次的提高，振幅呈下降趨勢，符合文獻(xiàn)中給出的人耳的響度曲線(如圖6所示)，可以使人感到舒適。