專利名稱：不等厚實(shí)木復(fù)合音板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及木制樂器部件，尤其是鋼琴音板制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼琴共鳴盤(包括音板Sound Board、肋木Rib、弦碼Bridge、邊框Round)接受來自弦的振動而增強(qiáng)音的共振輻射，按照音板的功能，它應(yīng)該符合以下要求1、傳導(dǎo)聲音的速度快而衰減小。音板應(yīng)能將弦振動傳來的機(jī)械能盡可能轉(zhuǎn)變成聲能傳播輻射到空氣中去，具有很低的聲阻抗和較少的因內(nèi)部磨擦引起的能量損耗。弦通過音板增幅輻射出來的音，應(yīng)具有優(yōu)美悅耳的音色，足夠亮度和持久性。2、能使不同鍵位的聲音，具有均勻的共鳴。音板不應(yīng)該對某些聲音輻射性能好，而對另一些聲音輻射性能差。音板的各個部位的聲波相位差小。根據(jù)共鳴盤的結(jié)構(gòu)原理，音板是一塊半徑很大的穹形膜片，物理學(xué)家已對其振動性能作了很好的研究，并可以作數(shù)學(xué)上的計(jì)算，在實(shí)際運(yùn)用中，有時(shí)也應(yīng)用這些計(jì)算。例如聲輻射品質(zhì)常數(shù)法、動彈模量法及聲阻抗法等。但由于音板振動的復(fù)雜性、共鳴盤結(jié)構(gòu)特殊性和材料各向異性，幾百年的理論探求，尚未能形成一個絕對權(quán)威的規(guī)律性總結(jié)，鋼琴設(shè)計(jì)制作專家仍然需要依靠部分經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)自己的工作實(shí)踐。鋼琴音板的傳統(tǒng)制作是采用松科云杉屬實(shí)木板條橫向拼接，再經(jīng)定厚砂光而成，這種做法存在以下問題其一，要求選料精細(xì)入微，既不能有任何天然缺陷，而且對木材紋理色差等都有嚴(yán)格限制；其二，音板用木材必須具有傳聲速度快(＞5000m/s)，動彈模量合理(約為120×103kgf/cm2)，振動衰減小(對數(shù)縮減量約為0.22)等聲學(xué)品質(zhì)，音板木材對聲的傳導(dǎo)，是一個振動傳導(dǎo)和衰減過程。試驗(yàn)證明，木材的聲傳導(dǎo)受木材纖維長度、木材細(xì)胞的顯微構(gòu)造和聲波沿木材纖維的傳播方向等因素影響；木材聲傳導(dǎo)衰減率一般與含水率、纖維走向等因素相關(guān)。而前述傳統(tǒng)做法并不刻意講求采用徑切單板拼接，而實(shí)踐證實(shí)，徑切云杉是制作鋼琴音板的最佳材料；其三，前述傳統(tǒng)制作方法決定了音板耐候性差。音板是木制品，木材隨地理位置的變化，環(huán)境溫度及濕度的突變會發(fā)生變形，甚至開裂，導(dǎo)致整臺鋼琴不能使用。提高音板的耐侯性是急待解決的問題。最后，傳統(tǒng)制作方法成本太高，浪費(fèi)木材資源。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷及問題而提供一種不等厚實(shí)木復(fù)合音板，它具有更好的聲學(xué)品質(zhì)特性、良好的耐候性以及用材更為合理。該目的由以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)一種不等厚實(shí)木用復(fù)合音板，包括由木材板條拼接而成的長方形芯板，其特征是，所述芯板由徑切云杉或徑切冷杉板條、或徑弦切不分的泡桐或椴木板條拼接而成；還包括上、下表板分別與芯板上、下表面膠合固聯(lián)；該上、下表板均由徑切云杉單板分別按與音板長邊保持一定傾斜角度拼接而成；上、下表板的厚度相同；所述芯板的厚度沿芯板寬度方向逐漸減小。從上述技術(shù)方案可見，本新型具有如下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)1、用材更為合理、經(jīng)濟(jì)，提高了樂器的品位和檔次，綜合降低了用材材質(zhì)要求，從而降低了產(chǎn)品成本。由于表板用材量少，比例小、取得表面貼面材便容易了，而色差、年輪等只影響感觀，但不影響共振性能，這些木材可于芯板，另外細(xì)小天然缺陷還可以采用挖補(bǔ)加以種用，制作的音板不但提升了表面質(zhì)量和外觀檔次，同時(shí)降低了約30％的成本。2、改善了樂器音色音亮。測試數(shù)據(jù)表明。徑切云杉的振動性質(zhì)十分優(yōu)良。使用反映，如音板取用厚度適當(dāng)，并略微增大肋木彎度即音板穹頂弧度，樂器出現(xiàn)最佳聲學(xué)品質(zhì)。復(fù)合音板在結(jié)構(gòu)上呈三層交錯層壓，能提高音板強(qiáng)度均齊系數(shù)，這樣更好幫助肋木在極短時(shí)間將振動沿縱橫木紋傳導(dǎo)到整個音板，因此音板這張拱形膜片更均質(zhì)，更逼近理想振動膜料水平，利用復(fù)合音板的鋼琴音量和延音都不錯。3、提高了鋼琴產(chǎn)品耐候性。鋼琴是一個木制品，木材隨著地理位置的變化、環(huán)境氣候變化會產(chǎn)生變形或開裂，這一問題讓木質(zhì)產(chǎn)品制造者和使用者大傷腦筋，許多南方鋼琴運(yùn)抵北方，常見琴鍵故障也就是這個道理，鍵盤琴鍵的相互摩擦或不復(fù)位是個小毛病，音板開裂是大忌，音板的開裂導(dǎo)致整臺琴不能使用，這類事故各工廠都常見。復(fù)合音板的應(yīng)用，徹底解決了音板開裂問題。它由三層交錯層壓，正如膠合板之層間機(jī)械抑制作用，完全根除了音板開裂和變形難題。


圖1圖2圖3分別是本新型橫拼芯、斜拼芯、豎拼芯實(shí)施例的主視圖(部分剖面)；圖4圖5分別是本新型對應(yīng)于圖1-3所示主視圖的兩種形式的左視圖；圖6圖7圖8圖9分別是圖1-3所示芯板中板條間的四種銑榫企口拼接方式示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖2圖3分別示出，長方形芯板2、2a、2b分別由徑切云杉(Picea)或徑切冷杉(Abies)板條、或徑弦切不分的泡桐(Paulownia)或椴木(Tilia)板條按照其紋理走向與音板長邊平行方式、斜向方式和垂直方式拼接而成(對徑切云杉而言，其紋理走向與音板長邊夾角等同于其與音板長邊的傾斜角度)；圖2示出芯板2a板條按照其紋理走向與音板長邊保持一定傾斜度拼接而成，該傾角范圍為38°～65°之間，最好為30°。芯板厚度沿芯板寬度方向逐漸減小，整個音板(芯板以及上、下表板)最厚端為7-9mm，最薄端為5.5～7.5mm，優(yōu)選為最厚端7.8～8.2mm，最薄端6.2～6.6mm(整個音板長1440～1600mm，寬920～1100mm)，上述芯板2c在寬度方向上的橫截面形狀為等腰三角形，芯板2d在寬度方向上的橫截面形狀為直角三角形。圖6-9中，組成芯板的板條之間以銑榫企口方式拼接(圖6中的企口角度為52°)。圖1-圖5中，上、下表板1、3均由徑切云杉單板按與音板長邊保持一定傾斜角度拼接而成。上、下表板厚度相同，厚度在0.5～2.0mm之間，最好為0.8-1.2mm；上表板1中單板的傾角在38°至55°之間(逆時(shí)針為正，以下同)，下表板3中單板的傾角在-38°至-55°之間，最佳方式為上表板中單板傾角為42°，下表板中單板傾角為-42°。制作時(shí)，表板要求徑切單板紋理通直均勻，年輪細(xì)膩清晰，色澤統(tǒng)一，材質(zhì)無缺點(diǎn)，一段云杉創(chuàng)制的單板捆扎在一起以方便對花拼縫，含水率≤6％。單板拼縫嚴(yán)密無黑線，紋理走向與長邊夾角呈42°左右。芯板要求實(shí)木板條無缺陷，含水率≤8％。拼板嚴(yán)縫牢固，橫紋定厚砂光后平面度、光潔度優(yōu)良。最后將表板與芯板貼面，在適宜溫度、壓力下膠合。由于共振材含水率在6-7％為好，所以音板制成后要盡快防潮包裝，及時(shí)供應(yīng)鋼琴工廠利用。
權(quán)利要求1.一種不等厚實(shí)木復(fù)合音板，包括由木材板條拼接而成的長方形芯板，其特征是，所述芯板由徑切云杉或徑切冷杉板條、或徑弦切不分的泡桐或椴木板條拼接而成；還包括上、下表板(1、3)分別與芯板上、下表面膠合固聯(lián)；該上、下表板(1、3)均由徑切云杉單板分別按與音板長邊保持一定傾斜角度拼接而成；上、下表板的厚度相同；所述芯板的厚度沿芯板寬度方向逐漸減小。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合音板，其特征是，所述芯板(2)中板條按照其紋理走向與音板長邊相平行方式拼接而成。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合音板，其特征是，所述芯板(2a)中板條按照其紋理走向與音板長邊保持一定傾斜角度拼接而成，該傾角范圍為38°-65°之間。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合音板，其特征是，所述芯板(2b)中板條按照其紋理走向與音板長邊垂直方向拼接而成。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的復(fù)合音板，其特征是，所述上、下表板(1、3)的厚度在0.5～2.0mm之間，上表板中單板的傾角在38°至55°之間，下表板中單板的傾角在-38°至-55°之間。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合音板，其特征是，所述整個音板最厚端為7～9mm，最薄端為5.5～7.5mm；所述芯板的板條之間以銑榫企口方式或平面方式橫向拼接。
7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合音板，其特征是，所述上表板(1)中單板的傾角為42°，下表板(3)中單板的傾角為-42°；所述上、下表板(1、3)的厚度均為0.8～1.2mm；整個音板長1440-1600mm，寬920-1100mm，最厚端為7.8～8.2mm，最薄端為6.2～6.6mm。
8.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合音板，其特征是，所述芯板在其寬度方向上的橫截面形狀為等腰三角形。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合音板，其特征是，所述芯板在其寬度方向上的橫截面形狀為直角梯形。
專利摘要一種不等厚實(shí)木復(fù)合音板,包括由徑切云杉或徑切冷杉板條、或徑弦切不分的泡桐或椴木板條拼接而成的長方形芯板;分別與芯板上、下表面貼合固聯(lián)的上、下表板,該上、下表板均由徑切云杉單板分別按與音板長邊保持一定傾斜角度拼接而成;特別是芯板采用橫拼、豎拼、斜拼方式。它用材合理經(jīng)濟(jì),改善了樂器聲學(xué)品質(zhì),提高了鋼琴產(chǎn)品耐候性能。
文檔編號B27D1/06GK2496618SQ01247780
公開日2002年6月26日 申請日期2001年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月30日
發(fā)明者張華君 申請人:張華君