演奏東方紅樂曲的機械時鐘機芯的設計方法及其機芯的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及計時儀器技術領域，尤其涉及一種以重錘(或發(fā)條）作為原動力的演奏 東方紅樂曲的機械時鐘機芯的設計方法及其機芯技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前市場上普遍使用的機械音樂報時時鐘機芯，一般采用的是西敏寺等音樂，這 種起源于西方教堂鐘聲的音樂形式具有節(jié)奏簡潔明快，音段可換位調(diào)節(jié)，它能夠適宜機械 音樂報時機構(gòu)的機構(gòu)特性及演奏條件的局限，從機構(gòu)的設計安排到零部件的加工，都圍繞 著簡明、音樂可隨機構(gòu)要求變化這一前提條件來確立的，多年來機械音樂報時時鐘機芯始 終延續(xù)著這樣一種格局。而我國既是當今世界鐘表生產(chǎn)大國，更是鐘表銷費大國，如何以機 械音樂報時時鐘為載體，研發(fā)一種能夠演奏中國民族經(jīng)典樂曲《東方紅》的機械奏樂報時時 鐘機芯，通過演奏能使國人聽到那振奮的聲音，提高自己民族意識。讓凝聚幾代人心血的民 族樂曲在我們自己的機械奏樂報時時鐘機芯上真正奏響那熟悉的樂曲，讓國人心潮澎湃的 旋律，不僅是一種技術結(jié)構(gòu)和功能方面的突破，更能讓國人感受到一種親切，一種激發(fā)，一 種自豪，一種實現(xiàn)中國音樂元素夢的追求。
[0003] 由于機械音樂報時機構(gòu)的結(jié)構(gòu)限制，想實現(xiàn)某種指定曲目，尤其是《東方紅》這一 中國民族經(jīng)典樂曲與西敏寺音樂相比有諸多難題需要克服，一是音符音階需要重新編配； 二是音調(diào)音準的定位與調(diào)整；特別是機械控制演奏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)束縛等等，因而一般采用正 點奏音樂，避免了分時段奏音樂報時(一刻、二刻、三刻、正點奏樂報時）從樂曲編排，奏樂控 制系統(tǒng)設計加工等存在許多難關。如何找到一個機械奏樂報時機構(gòu)的改進點，真正把一種 僅適宜變奏曲目的機械奏樂報時機芯設計成能適用演奏《東方紅》樂曲的機械時鐘機芯，且 能在一個小時時段內(nèi)按照四個時刻分別所進行的四次演奏《東方紅》樂曲的方法這對于本
技術領域的技術人員來說是一個亟待解決的技術難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，而提供一種以重錘(或發(fā)條） 作為原動力的機械時鐘機芯且四時段演奏東方紅樂曲的奏樂機構(gòu)的設計方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的另一技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，而提供一種構(gòu)思新穎、 設計可靠的一種以重錘(或發(fā)條）作為原動力、一個小時的時段內(nèi)四次演奏東方紅樂曲的的 機械時鐘機芯。
[0006] 為解決本發(fā)明所要解決的技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：演奏東方紅樂曲 的機械時鐘機芯的設計方法，它包括以發(fā)條或重錘式機械能作為機械時鐘機芯的動力，將 機械時鐘機芯的走時輪系、報時發(fā)音輪系、奏樂發(fā)音輪系、奏樂打點控制輪系所構(gòu)成的機芯 進行整體設計和對各零部件的具體設計，其特殊之處是所述的奏樂發(fā)音輪系的設計方法依 此包括樂曲編配和奏樂發(fā)音機構(gòu)的設計： 所述的樂曲編配設計是選擇東方紅樂曲中的前半段作為演奏的樂曲，在一 個小時時段內(nèi)作為一個演奏周期，分別在一亥IJ、二亥IJ、三亥IJ、整點時進行四次演 奏，一刻演奏的樂曲是：
二刻演奏的樂曲是
三刻演奏的樂曲是
整點演奏的樂曲是
在樂曲演奏完畢后，奏樂打點 控制輪系開始進行整點報時； 所述的奏樂發(fā)音輪系的奏樂發(fā)音機構(gòu)設計包括設計要求和結(jié)構(gòu)設計： 其設計要求是奏四角凸輪在一個演奏周期內(nèi)轉(zhuǎn)動一周，帶動音樂凸輪轉(zhuǎn)動二周，其 結(jié)構(gòu)傳動比是輔助凸輪與奏四角凸輪的傳動比為10:1，奏四角凸輪與音樂凸輪傳動比為 1:2,以實現(xiàn)演奏上述樂曲的要求； 其結(jié)構(gòu)設計為：將奏三輪組件中的奏四角凸輪設計成一個演奏周期內(nèi)的一至三刻演奏 分布在奏四角凸輪180°的圓周角內(nèi)，而整點演奏報時為奏四角凸輪180°的圓周角，奏三 輪組件中的奏三傳動輪與奏樂凸輪組件中的奏樂凸輪傳動輪之間的傳動比為1:2 ;奏樂凸 輪組件中的每個奏樂凸輪控制著一個打錘組件，對應著一根音簧，其奏樂凸輪上的齒數(shù)按 照演奏樂曲音符的演奏次數(shù)設置，音簧按照演奏樂曲的音符設計，8根音簧按照演奏樂曲音 符的低高音順序由長到短排列。
[0007] 為進一步解決所要解決的技術問題，上述技術方案的優(yōu)選方案是： 上述所述奏四角凸輪繞中心點360°圓弧面上分布的一至四次奏樂報時的休止狀態(tài)、 準備狀態(tài)、報時狀態(tài)所占用的工作圓弧面所對應圓心角分別為：57°、2Γ、57°、150°， 兩次演奏之間的打開關控制銷釘?shù)膱A心角為15°。
[0008] 上述所述的奏樂凸輪片為8個，是通過奏樂凸輪軸組成一體的奏樂凸 輪組，奏樂凸輪組共設置18個齒，每個奏樂凸輪片控制著一個打錘組件，對應 著一根音簧，8根音簧按1 2 5 5 6 i低高音順序由長到短排列，奏樂凸輪組 上的齒數(shù)設置按照演奏樂曲音符的演奏次數(shù)設置18個齒控制打錘組件演奏出
的樂曲。
[0009] 上述所述的奏樂凸輪組為一體的奏樂凸輪棒，其棒體上設置的18個 齒與打錘組件的控制點相接，控制著8個打錘組件與所對應的音簧演奏出
的樂曲。
[0010] 上述所述的奏樂凸輪組上的齒的軸向投影之間徑向分布的夾角分別為：72°、 %~、100°、109°、144°、163°、172°、179°、214°、233°、251.5°、260.5°、269.5°、 278.5° 、296° 、314° 、323° 、332° 。
[0011] 上述所述的音簧為 8 根，長度分別為 537 mm、496 mm、496 mm、468 mm、405 mm、405 mm、 380 mm、347 mm，所分別表示的音符為g_l I 2 5 5 6 i。
[0012] 為進一步解決所要解決的技術問題，依據(jù)本發(fā)明所述的演奏東方紅樂曲的機械時 鐘機芯的設計方法所設計的機械時鐘機芯的技術方案是： 演奏東方紅樂曲的機械時鐘機芯，它包括以發(fā)條或重錘式機械能作為機械時鐘機芯的 動力，由機械時鐘機芯的走時輪系、報時發(fā)音輪系、奏樂發(fā)音輪系、奏樂打點控制輪系所構(gòu) 成的機芯，其特征是所述的奏樂發(fā)音輪系奏樂機構(gòu)為：奏四角凸輪在一個演奏周期內(nèi)轉(zhuǎn)動 一周，帶動音樂凸輪轉(zhuǎn)動二周，其結(jié)構(gòu)傳動比是輔助凸輪與奏四角凸輪的傳動比為10:1，奏 四角凸輪與音樂凸輪傳動比為1:2 ;奏三輪組件中的奏四角凸輪在一個演奏周期內(nèi)一至三 刻演奏分布在奏四角凸輪180°的圓周角內(nèi)，而整點演奏報時占奏四角凸輪180°的圓周 角，奏三輪組件中的奏三傳動輪與奏樂凸輪組件中的奏樂凸輪傳動輪之間的傳動比為1:2 ; 奏樂凸輪組件中的每個奏樂凸輪控制著一個打錘組件，對應著一根音簧，其奏樂凸輪上的 齒數(shù)按照演奏樂曲音符的演奏次數(shù)設置，音簧按照演奏樂曲的音符設計，8根音簧按照演奏 樂曲音符的低高音順序由長到短排列。
[0013] 為進一步解決所要解決的技術問題，上述所述的技術方案的優(yōu)選方案是： 上述所述的奏樂凸輪片為8個，是通過奏樂凸輪軸組成一體的奏樂凸輪組，奏樂凸輪組 共設置18個齒，每個奏樂凸輪控制著一個打錘組件，對應著一根音簧，8根音簧按企I 1 2 5 5 6 i低高音順序由長到短排列，奏樂凸輪組上的齒數(shù)設置按照演奏樂曲音符的演奏次數(shù)設 置18個齒控制打錘組件演奏出
的樂曲。
[0014] 上述所述的奏樂凸輪組為一體的奏樂凸輪棒，其棒體上設置的18個 齒與打錘組件的控制點相接，控制著8個打錘組件與所對應的音簧演奏出
的樂曲；所述的奏樂凸輪組 上的齒的軸向投影之間徑向分布的夾角分別為：72°、%~、100°、109°、144°、163°、 172°、179°、214°、233 °、251.5°、260.5 °、269.5 °、278.5 °、296 °、314°、323 °、 332。。
[0015] 上述所述的音簧為 8 根，長度分別為 537 mm、496 mm、496 mm、468 mm、405 mm、405 mm、 380 mm、347 mm，所分別表示的音符為g_l I 2 5 5 6 i。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術