专利名称：具有琴弦和音板的乐器的制作方法
具有琴弦和音板的乐器发明
背景技术：
具有音板的弦乐器是已知的，诸如吉他、提琴或钢琴。该音板经由琴马类型的换能器或经由任何其它等效设备被连接至琴弦，并且因此在琴弦受振动时被激发。该音板然后向周围空气中辐射以产生与琴弦的振动相对应的声音。已经进行过各种尝试来改善此类乐器。在文献US 7288706中，已经提出使用多个音板，这些音板中的每一个由琴弦中的一些来激发。因此，每个音板被优化成放大相关联的琴弦的振动。然而，对琴弦的击弦导致多个音板的同时振动是有可能的。像这样被激发的这些音板可能发射相互干扰的音波，从而衰减某频率范围中的声音发射。在文献DE 843050中，也已经提出，将音板藉由缝隙分成两个区。如果这两个区与有差别的加劲件装置(例如，不对称的外部边界、或不对称的加固件)相关联，它们可呈现相异的振动行为。尽管如此，吉他的换能器是成独立的两部分的，每个部分与这些区中的仅一个区相关联，从而对琴弦之 一的击弦仅使音板上对应的那个区振动。发明目的本发明旨在提出一种具有琴弦和音板、且在给定频率范围上给出更均质的声音发射的乐器。发明简要描述为实现这一目的，本发明提出一种具有琴弦和音板的乐器，其中该音板由琴弦藉由换能器激发，并且与在该音板上定义出呈现互补振动行为的至少两个区的有差别的加劲装置相关联，这两个区藉由按对该二区而言共同的边界延伸的缝隙被分开。根据本发明，该换能器延伸跨过该缝隙以被连接至该音板的这两个区，从而这两个区在琴弦之一被击弦时被同时激发。因此，该音板被加劲，从而具有至少两个区，这两个区被同时激发，其呈现的振动行为是互补的。对于给定的激发，诸区中呈现响应低位并因此仅能发射弱化的或沉闷的声音的一个区将由另一区辅助，该另一区相反地将呈现响应高位，从而该另一区将发射对由第一区发射的声音的衰弱作出补偿的声音。与诸如文献DE 843050中解说的现有技术的吉他不同的是，音板的不同区被同时激发。因此充分利用这两个区的互补振动行为是可行的。在文献DE843050中，经由换能器的一半来激发音板的一个区可间接引起第二区也被激发，但是由此由该第二区发射的声音相比于由第一区发射的声音是被严重衰减的。在本发明中，乐器的声音被感知为在更宽的频率范围上更为饱满。藉由解说，已执行了模拟以将现有技术的吉他的音质与根据本发明的吉他的音质相比较。图4解说示出根据本发明的吉他的总体阻抗(曲线A)和常规吉他(B卩，音板中无缝隙的吉他)的总体阻抗(曲线B)作为频率的函数的模拟。在该附图
上可清楚地看到，相较于常规吉他而言，对于根据本发明的吉他，所涉及的频率范围上的辐射更为均质。使诸区中的一个区的频率响应高位尽可能紧密地与另一区的频率响应低位重合将是适当的。
附图简要描述已被提及的图4解说了示出两个吉他的阻抗作为频率的函数的模拟。参照以下附图，依照本发明的非限定实施例的如下描述，本发明将被更好地理解-图I是根据本发明的吉他的表面示意图；-图2是配有其遮断件的首板的内表面图；-图3是示出图I的吉他的音板的诸区中的每个区的阻抗作为频率的函数的图表。发明实施例详细描述本发明在此以应用于吉他的方式被解说。显然，本发明适用于经由换能器激发音板的任何弦乐器，例如提琴或钢琴。图I所示的吉他以已知的方式在其自身包括由上面嵌有琴马3的音板2在其后部封闭的共鸣箱I。琴弦在紧固到共鸣箱I的琴颈5的端部与琴马3之间被拉紧。为更清晰起见，琴弦未被表示在图中。对一根或多根琴弦的击弦引起琴弦的振动，该振动经由琴马3被传送给音板2，音板2自身也开始振动并因此向周围空气中辐射。如在图2可见的，音板2由遮断件6加劲，遮断件6由粘合在音板的内表面上的条料7 (仅其中一些被标示)构成。根据本发明，如将在以下解释的，遮断件6被设计成在音板上定义出呈现相异但互补的振动行为的两个区2A和2B。在实践中，在本例中，这两个区2A、2B每个均在音板2的外围边缘与中心对称轴X之间延伸。可立即注意到,遮断件6具有不对称的配置，该配置赋予这两个区2A、2B中的每个区以独特的振动行为。在此，缝隙8已经沿着这两个区2A、2B之间的边界被实施在音板2中，与对称轴X重合。在此示例中，该缝隙从音孔延伸至音板的边缘附近。区2A、2B中的每个区具有由嵌合的加劲件(分别是9A和9B)加强的自由边缘。应注意到，因为琴马3在这两个区2A、2B上延伸以向该二区传送琴弦的振动，所以在击弦时这两个区被冋时激发。区2A和2B因此冋时福射。还应注意，该音板不再具有音孔或声孔(rosace)，因为缝隙8取代了它。根据本发明，区2A和2B被赋予互补的振动行为，从而至少在给定的频率范围中，诸区之一的频率响应低位与另一个区的频率响应高位相对应。这可在示出该二区的频率匹配原理的图3的图表上看到。这两条曲线之一中的低位与另一曲线中的高位相对应，例如在区间II、12或13中，或以替换的方式，诸区之一的阻抗响应将补偿另一区的阻抗响应。此布置允许在整个涉及的频率范围上有更均质的辐射，并且给予乐器更饱满且更均质的声音。藉由示例，可调节这两个区的振动行为，以使得其中之一较好地响应于低频，并且另一区较好地响应于高频。应领会，此行为与在某些频率上按反对称模式的音板的简单振动显著不同。实际上，在此情形中，音板的各部分以反相方式搏动。在这些模式中，仅仅那些呈奇对称的模式才辐射远场声波。然而，相同的这些部分对于具有偶对称的振动易以同相方式搏动，并且在此情形中，没有任何远场声音被辐射。相反，在本发明中，尝试把该二区设计成，如果它们之一在某些频率上振动很少或不振动，那么另一区接替并且振动以补偿第一区的声音产生的缺失。自然而然，将避免该二区对于给定频率以反相方式振动。优选地，音板2和遮断件6被安排成，在琴弦被拉紧后，在该音板中建立起接近压、屈临界状态的一组静应力，从而使该音板呈处于压屈极限的平衡构形。此配置促成该音板的非线性振动的出现，由此丰富声谱并且产生更生动的动态性。本发明不限于以上所述内容，而是相反地涵盖进入由权利要求定义的范围的任何变体。具体而言，尽管这两个区2A和2B是可叠合、但通过使用不对称的遮断件来使其从其频率响应的视角来看不对称的形状，但是任何其它布置也可被用以在音板上定义具有相异频率行为的两个区。例如，可对诸区的形状采取行动，以使一区比另一区更加刚性，可提供被适配以优化其频率响应的遮断，并且也可对音板在诸区中的每个区中的厚度采取行动，即，在实践中使用有差别的加劲手段来调节该二区的振动行为。最后，尽管已经指出音板被分成两个区，但是自然而然可把该音板分成两个以上具有互补振动行为的区。
权利要求
1.一种具有琴弦和音板(2)的乐器，其中，所述音板由所述琴弦藉由换能器(3)激发，并且与在所述音板上定义出呈现互补振动行为的至少两个区(2A、2B)的有差别的加劲装置(6、7、9A、9B)相关联，所述两个区藉由按对于所述两个区而言共同的边界延伸的缝隙(8)被分开，所述乐器的特征在于，所述换能器延伸跨过所述缝隙以被连接至所述音板的两个区，从而所述两个区在所述琴弦之一被击弦时被同时激发。
2.如权利要求I所述的乐器，其特征在于，所述音板除所述缝隙外不具有其它音孔。
3.如权利要求I所述的乐器，其特征在于，所述音板和所述加劲装置被安排成，在所述琴弦被拉紧之后，所述音板被施以接近压屈临界状态的静应力状态。
全文摘要
本发明涉及一种具有琴弦和音板(2)的乐器，其中该音板由琴弦藉由换能器(3)激发，并且与在该音板上定义出呈现互补振动行为的至少两个区(2A、2B)的有差别的加劲装置(6、7、9A、9B)相关联，这两个区是藉由根据对该二区而言共同的边界延伸的缝隙(8)被分开。根据本发明，该换能器延伸跨过该缝隙以被连接至该音板的这两个区，以便这两个区在琴弦之一被击弦时被同时激发。
文档编号G10D3/02GK102770908SQ201180006299
公开日2012年11月7日 申请日期2011年1月14日 优先权日2010年1月18日
发明者A·玛莫-玛尼, C·贝斯纳莫, J·弗雷拉特 申请人:中央科学研究中心, 皮埃尔和玛利居里大学(巴黎第六大学)