本實(shí)用新型屬于鋼琴的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鋼琴音源裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)中的鋼琴音源裝置存在如下不足:
1、傳統(tǒng)碼橋是在音板背面的肋木間隙之間使用螺絲以及塑料墊圈將音板正面的碼橋鎖緊,這種固定方式所固定的碼橋震動(dòng)過程中能量會(huì)受到螺絲與塑料圈的影響,對(duì)音色、音量穿透力等性能產(chǎn)生負(fù)面影響。
2、中高音區(qū)碼橋過渡位置采用木板橋接而成,相互之間支撐力的分擔(dān)不夠均勻,導(dǎo)致過渡區(qū)域音色、音量不均勻。
3、為支撐琴弦傳導(dǎo)給音板的壓力,音板背面設(shè)置有11條肋木,但由于肋木數(shù)量多,影響了音板的振動(dòng)效率。
4、音框與弦軸板之間通過兩端平面抵接,琴弦張掛時(shí)背架會(huì)受到一部分琴弦拉力,兩端會(huì)向鐵牌方向有一個(gè)變形應(yīng)力,位于弦軸板下端的音板,會(huì)最先承受到擠壓應(yīng)力,導(dǎo)致?lián)p害音板的使用壽命。
5、傳統(tǒng)背架沙頭部位橫向連接采用的是木方嵌入白乳膠固定,兩個(gè)背架把手分別榫接在兩側(cè)的立柱上,牢固性不足,且橫向支撐力不足,琴身有一定變形風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種振動(dòng)發(fā)聲性能好的鋼琴音源裝置。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
提供一種鋼琴音源裝置,包括背架、音框、音板、肋木、弦軸板、鐵牌、鐵牌墊木、中高音弦列、低音弦列、中高音碼橋、低音碼橋,所述音框、弦軸板分別安裝在背架正面的下部、上部,音框上端面與弦軸板下端面相接,所述音板安裝在音框正面,所述音板下部設(shè)置有用于支撐鐵牌與音板間的預(yù)留空隙的鐵牌墊木,所述鐵牌上部、下部分別固定安裝在弦軸板、鐵牌墊木上,并且鐵牌與音板保持預(yù)定距離,所述中高音弦列和低音弦列安裝在鐵牌上,所述中高音碼橋設(shè)置在中高音弦列與音板之間,所述低音碼橋設(shè)置在低音弦列與音板之間,所述中高音碼橋和低音碼橋通過硬木圓榫釘固定連接在所述音板上。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述背架與弦軸板之間設(shè)置有弦軸墊木,所述音框上端面設(shè)置成卡口狀,所述弦軸板與其下方弦軸墊木設(shè)置成與音框卡口互補(bǔ)結(jié)構(gòu),卡口凹槽部分與弦軸墊木無縫吻合,凸出部分與弦軸板下端無縫接合,音板與弦軸板接觸位置留出1-3mm空隙。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述中高音碼橋?yàn)檎麠l木材制成,結(jié)構(gòu)受力分布較為均勻,所述音板的背面平行排列設(shè)置有九根肋木已足夠支撐琴弦壓力。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述背架包括若干根平行設(shè)置的背架立柱,各根背架立柱的上端和下端通過沙頭檔固定連接,相鄰的背架立柱上部之間榫接有橫向支撐木。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),靠近左右兩側(cè)的兩根背架立柱之間榫接有一整條橫向支撐把手。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述中高音弦列、低音弦列呈交叉扇形排列,低音弦列上部、下部比中高音弦列高出8-12mm。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述低音弦列的1#-30#弦線各相鄰鍵平行間距設(shè)置為10-11mm,13#-30#同鍵平行間距設(shè)置為4.5-4.8mm;所述中高音弦列的弦線各相鄰鍵間距范圍設(shè)置為12-14mm,同鍵三弦總間距為4.0-6.0mm。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述低音弦列的弦線的下部發(fā)音段與上部不發(fā)音段的夾角角度從1#弦的40°到32#弦的16°逐步遞減。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述中高音碼橋、低音碼橋的固定碼釘?shù)拈g距范圍均為15mm-22mm。
本實(shí)用新型有益效果如下:
1、通過碼橋固定方式的改進(jìn)以及音板背部肋木數(shù)量分布優(yōu)化,使共振系統(tǒng)能量能迅速傳導(dǎo)到鋼琴各共振部位,在滿足受力要求的前提下,減少了能量在關(guān)鍵部位的損失,使鋼琴聲音更加洪亮通透、干凈悅耳;
2、通過音框與弦軸板接觸面的改進(jìn),使背架變形應(yīng)力不會(huì)直接損傷音板,并增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;
3、通過在背架立柱之間榫接橫向支撐木,優(yōu)化了背架對(duì)琴弦和鐵牌應(yīng)力的承擔(dān),減小了導(dǎo)致琴身變形的作用力;
4、通過在背架立柱之間榫接橫向支撐把手,增加了鋼琴的橫向支撐力與搬運(yùn)過程中的穩(wěn)固性。
附圖說明
利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是鋼琴音源裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是鋼琴音源裝置的背面立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型所述的鋼琴音源裝置,包括背架1、音框2、音板3、弦軸板4、鐵牌5、中高音弦列6、低音弦列7、中高音碼橋8、低音碼橋9。
所述音框2、弦軸板4分別安裝在背架1正面的下部、上部,所述背架1與弦軸板4之間設(shè)置有弦軸墊木15。
所述音框2上端面與弦軸板4、弦軸墊木15下端面相接,所述音板3安裝在音框2中。
所述音板3下部設(shè)置有鐵牌墊木,所述鐵牌5上部、下部分別固定安裝在弦軸板4鐵牌墊木上,并且鐵牌5與音板3保持預(yù)定距離。
所述中高音弦列6和低音弦列7以鐵牌上部的弦軸銷和鐵牌下部的掛弦釘固定在鐵牌5上。
所述中高音碼橋8設(shè)置在中高音弦列6與音板3之間,中高音碼橋8在音板3正面支撐著中高音弦列6,所述低音碼橋9同樣在音板3正面支撐低音弦列7。
所述中高音碼橋8和低音碼橋9通過硬木圓榫釘固定連接在所述音板3正面。
中高音碼橋8和低音碼橋9在具體固定時(shí),碼橋確定好位于音板和鐵牌之間的正確位置后,于肋木面每條肋木與肋木間隙中間對(duì)應(yīng)碼橋背面的位置打孔(直徑8mm),穿透音板深入碼橋厚度約1/2的位置,然后釘入相對(duì)應(yīng)大小的硬木圓榫釘(與碼橋材質(zhì)相同),榫釘末端切除,與音板背面齊平后,用螺絲和木質(zhì)墊圈固定。該結(jié)構(gòu)避免了木圈用螺絲鎖定在音板表面時(shí)力度過大而壓傷壓陷音板,且穿透型榫釘可以加強(qiáng)弦震動(dòng)對(duì)音板的穿透性。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,所述音框2上端面設(shè)置成卡口狀,所述弦軸板4和弦軸墊木15下部設(shè)置成與上卡口互補(bǔ)的下卡口,音框2上端面的卡口凹槽部分與弦軸墊木15無縫吻合,凸出部分與弦軸板下端4無縫接合,而音板與弦軸板接觸端留出2mm空隙不與弦軸板接觸。通過音框與弦軸板接觸面的改進(jìn),避免了背架變形應(yīng)力對(duì)音板的直接傷害和對(duì)音框的傷害。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,所述音板3的背面平行排列設(shè)置有九根肋木10,所述中高音碼橋8為整條木材制成。有別于傳統(tǒng)工藝上的十一根肋木,本實(shí)用新型采用了九根肋木,在達(dá)到了支撐琴弦施加給音板的壓力的情況下,增加了共振板的振動(dòng)性能。為了使九條肋木能夠更好的分散琴弦張力,我們將中高音碼橋8改為一整條木材結(jié)構(gòu),使各區(qū)域相互之間能夠更好的分擔(dān)壓力。通過音板背部肋木的數(shù)量減少分布優(yōu)化,增加了音板震動(dòng)性能,使鋼琴聲音更加洪亮通透、干凈悅耳。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,所述背架1包括若干根平行設(shè)置的背架立柱11,各根背架立柱11的上端和下端通過沙頭檔12固定連接,沙頭檔12包括頭檔和尾檔。相鄰的背架立柱11上部之間榫接有橫向支撐木13,具體的,橫向支撐木13的端部榫接入背架立柱11的側(cè)部。背架立柱11、背架立柱11、橫向支撐木13由傳統(tǒng)的云杉木改為硬質(zhì)鐵杉木制成。通過在背架立柱之間榫接橫向支撐木,極大的增強(qiáng)了背架的橫向支撐力和穩(wěn)固性,優(yōu)化了背架對(duì)琴弦和鐵牌應(yīng)力的承擔(dān),減小了導(dǎo)致琴身變形的作用力。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,靠近左右兩側(cè)的兩根背架立柱11之間榫接有橫向支撐把手14。該背架把手位置,由原來的小圓把改為了榫接于兩根背架立柱11之間的橫向支撐把手,通過背架把手傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn),極大的增強(qiáng)了背架的橫向支撐力與穩(wěn)固性。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,為使各音區(qū)弦長滿足各音區(qū)鍵位震動(dòng)頻率要求、擊弦線比例位置要求、弦列布置空間約束等因素,因此在弦列設(shè)計(jì)上采用了交叉扇形排列方式,即所述中高音弦列6、低音弦列7呈交叉扇形排列。中音區(qū)與低音區(qū)的弦列因?yàn)橄伊胁贾每臻g約束而需要疊加,為免互相觸碰,低音弦列7比中高音弦列6高出8-12mm,具體的,低音弦列設(shè)計(jì)平面上比整個(gè)中高音弦列平面高出10mm。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,根據(jù)弦列空間的均布以及止音頭與擊弦榔頭尺寸,同時(shí)保證音量的輸出,合理地設(shè)置弦列各鍵間距,其中,所述低音弦列7的1#-30#弦線各相鄰鍵平行間距設(shè)置為:10-11mm,13#-30#同鍵平行間距設(shè)置為:4.5-4.8mm;所述中高音弦列6的弦線各相鄰鍵間距范圍設(shè)置為12-14mm,同鍵三弦總間距為4.0-6.0mm。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,低音區(qū)弦枕部位掛在掛弦釘處的弦列與弦軸釘處所設(shè)定的夾角(發(fā)音段與上部不發(fā)音段夾角),為保證調(diào)音時(shí)拉弦的及時(shí)響應(yīng)性、弦的耐拉耐用性,以及弦列在弦枕上的牢固性和弦軸釘排列的外觀協(xié)調(diào)性等,同時(shí)需要考慮到鐵牌的空間拘束性,所述低音弦列7的弦線的下部發(fā)音段與上部不發(fā)音段的夾角角度從1#弦的40°到32#弦的16°逐步遞減。
本實(shí)施例中,弦列各鍵位設(shè)計(jì)有效弦長(由上弦枕到上碼釘?shù)拈L度)(CM):
擊弦點(diǎn)上端長度(上弦枕到榔頭擊弦點(diǎn)長度)(CM):
作為進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施方式,所述中高音碼橋8、低音碼橋9根據(jù)有效弦長等差與等比數(shù)列以及過渡曲線計(jì)算而成型。所述中高音碼橋8、低音碼橋9的固定碼釘?shù)拈g距范圍為15mm-22mm,具體的,低音區(qū)碼釘?shù)拈g距為20mm ,中音區(qū)碼釘?shù)拈g距為17.5 mm ,高音區(qū)碼釘?shù)拈g距為20 mm。
需要說明的是,本實(shí)施例中,鐵牌制作采用的是砂型澆筑工藝,鐵牌為使琴弦高達(dá)20余噸的拉力穩(wěn)定均勻的分布在鐵牌各支撐面和主筋上,是一種多重超靜定結(jié)構(gòu),而根據(jù)交叉弦列的布置采取了蝴蝶型受力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。鐵牌由若干直徑8mm、長度6-11cm的螺絲固定在弦軸板4、鐵牌墊木上,鐵牌螺絲的固定分為上部區(qū)域(弦軸板部分)和下部區(qū)域(音板部分),上部主要以主筋、鐵牌邊框與弦枕周圍選定鐵牌鉆孔與螺絲固定點(diǎn),以鐵牌上部兩頂角為基點(diǎn),按每20CM左右距離均布固定點(diǎn),使鐵牌各筋、邊、面完全貼合在弦軸板表面,鐵牌下部區(qū)域則將固定孔位定在三條主筋最下端靠近背架邊緣的位置,鐵牌與音板懸空的距離補(bǔ)入相應(yīng)高度的鐵牌墊木木條后,以長14cm直徑8mm的螺絲將三條主筋固定在音板、音框及背架上。
各主筋立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為梯形,靠近音板方向?yàn)榈酌妫酌鎸掜斆嬲?,能更好的承受鐵牌受力時(shí)鐵牌兩端向頂面形變的拉力,主筋周邊則合理的采用了厚達(dá)1cm的輔助筋邊,較好的承受琴弦拉力的整體均布性。
背架:采用東北特級(jí)鐵杉木材料,抗壓強(qiáng)度與支撐硬度高于普通鋼琴松木背架。
音板:采用中國川雅單層實(shí)木音板,音色柔美飽滿有爆發(fā)力。音框:采用優(yōu)質(zhì)櫸木材料,硬度高,抗變形性強(qiáng),保證了音板的共振阻抗達(dá)到最小值。
弦軸板:采用中國川雅多層弦軸板,弦軸銷扭力均勻,音準(zhǔn)穩(wěn)定性好。
碼橋:采用優(yōu)質(zhì)硬色木徑切材料,保證了琴弦的共振能快速、干凈的傳導(dǎo)到音板,并極大的減小了共振傳導(dǎo)的阻抗性。
上面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型,但是,本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施,因此,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
總之,本實(shí)用新型雖然列舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式,但是應(yīng)該說明,雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型,除非這樣的變化和改型偏離了本實(shí)用新型的范圍,否則都應(yīng)該包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。