专利名称：一种钢琴复合音板的制作方法
技术领域：
一种钢琴复合音板技术领域[0001]本实用新型涉及木制乐器技术领域，尤其是涉及一种钢琴复合音板。
背景技术：
[0002]钢琴共鸣盘包括音板(Sound Board)、肋木(Rib)、弦码(Bridge)、边框(Round)等几个部分，其接受来自弦的振动而增强音的共振辐射，按照音板的功能，它应该符合以下要求I、传导声音的速度快而衰减小。音板应能将弦振动传来的机械能尽可能转变成声能传播辐射到空气中去，具有很低的声阻抗和较小的因内部摩擦引起的能量损耗。弦通过音板增强辐射出来的音，应具有优美悦耳的音色，足够亮度和持久性。2、能使不同键位的声音， 具有均匀的共鸣。音板不应该对某些声音辐射性好，而对另一些声音辐射性能差。音板的各个部位的声波相位差小。根据共鸣的结构原理，音板是一块半径很大的穹形膜片，物理学家已对其振动性能做了很好的研究，并可以做数学上的计算，在实际运用中，有时也应用这些计算。例如比动弹模量法、声辐射品质常数法及声阻抗法等。但由于音板振动的复杂性、共鸣盘结构特殊性和材料各向异性，两百年多的理论探求，尚未能形成一个绝对权威的规律性总结，钢琴设计制作专家仍然需要依靠部分经验指导自己的工作实践。[0003]钢琴音板的传统制作是采用松科云杉属实木径切板条拼接，再经定厚砂光而成， 这种实木音板具有良好的声学品质特性，常配置于高档钢琴系列。该音板板条拼接讲求斜向拼接，拼接时都是采用通材整块板条，特别是接近音板对角线所用的板条，要求板条更长，而整个用材即不能有任何如腐朽、变色、开裂、节子、年轮等木材天然缺陷，又对木材密度、纹理色差有严格要求，由于要求选料精细入微，而且对木材纹理色差等都有严格限制， 所以选材非常困难；其次，传统实木音板由于选材的苛刻，所需木材非常稀缺和昂贵，造成了成本高、产量小。实用新型内容[0004]本实用新型提出了一钢琴复合音板，更易选材，同时降低钢琴音板制作的成本，节约宝贵的天然林木材资源。[0005]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的[0006]—种钢琴复合音板，包括芯板、第一表板和第二表板；所述芯板为矩形，由木材板条按照其纹理走向与音板长边保持第一预设角度、通过侧边粘结拼接而成；所述木材板条包括通材板条和/或指接板条；所述第一表板和所述第二表板分别与所述芯板的上表面、 下表面胶合固连；所述第一表板和所述第二表板均由径切云杉板条分别按与音板长边保持第二预设角度无缝拼接而成。[0007]其中，所述木材板条包括径切云杉板条、径切冷杉板条、泡桐或者椴木板条。[0008]其中，所述芯板为等厚设置，所述第一表板和所述第二表板的厚度相同，所述复合音板整体上厚度相同；或者所述芯板为不等厚设置，其厚度沿芯板宽度方向逐渐减小。[0009]其中，所述芯板中的板条按其纹理走向与音板长边保持38°至65°倾斜角度拼接；或者，所述芯板中的板条按其纹理走向与音板长边相平行拼接；或者，所述芯板中的板条按其纹理走向与音板长边垂直方向拼接。[0010]其中，所述第一表板、所述第二表板中的单板与所述音板长边的第二预设角度，和所述芯板中的板条与所述音板长边的第一预设角度之差，为5°至20°。[0011]其中，所述第一表板中的单板与音板长边保持的第二预设角度为38°至55°，所述第二表板中的单板与所述音板长边的第二预设角度为-38°至-55°。[0012]其中，所述芯板中的指接板条以清缝平面或铣榫企口拼缝方式粘接而成。[0013]其中，当所述芯板等厚设置时，所述芯板的厚度为5. O毫米至8. 5毫米。[0014]其中，当所述芯板为不等厚设置时，所述芯板在其宽度方向上的横截面形状为等腰梯形或者直角梯形，其最厚端为7毫米至9毫米，最薄端为5. 5毫米至7. 5毫米。[0015]其中，所述第一表板和所述第二表板的厚度均为O. 5毫米至2. O毫米；所述音板长 1440毫米-1600毫米，宽920毫米-1100毫米。[0016]可见，本实用新型至少具有如下的有益效果[0017]I、本实用新型的一种钢琴复合音板，采用第一表板、第二表板和芯板三层交错层压形成，对气候变化、温度湿度变化的承受能力显著提高，较好地解决了音板的变形和开裂严重质量问题，使钢琴具有良好的耐候性能；[0018]2、测试数据表明，径切云杉的振动性质十分优良。如音板取用厚度适当，并略微调整肋木弯度即音板穹顶弧度，乐器出现最佳声学品质。复合音板在结构上呈三层交错层压， 能提高音板强度均齐系数，这样更好帮助肋木在极短时间内将振动沿纵横木纹传导到整个音板，因此音板这张拱形膜片更均质，更逼近理想振动膜料水平，利用复合音板的钢琴音量和延音都不错，因此，改善了乐器音色音亮；[0019]3、由于第一表板和第二表板的用材量少，比例小,取得表面贴面材更容易了，而色差、年轮等只影响感观，不影响共振性能，这些木材可用于芯板，另外细小天然缺陷还可以采用挖补加以利用，制作的音板不但提升了表面质量和外观档次，同时降低了约30%的成本；[0020]4、由于芯板还可采用指接板条接长而成，对短料板条通过指接工艺接成合格的板条加以利用，降低了板条选材的苛刻度，从而进一步降低了生产成本。
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。[0022]图I至图3为本实用新型的三个实施例的主视图；[0023]图4为本实用新型的芯板等厚实施例的左视图；[0024]图5为本实用新型的芯板不等厚的一个实施例的左视图；[0025]图6为本实用新型的芯板不等厚的另一个实施例的左视图；[0026]图7至图10为本实用新型的芯板板条间铣榫企口的四种形式。
具体实施方式
[0027]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0028]本实用新型提供了一种钢琴复合音板，包括芯板2、第一表板I和第二表板3。[0029]所述芯板2为矩形，由木材板条按照其纹理走向与音板长边保持第一预设角度、 通过侧边粘结拼接而成。[0030]优选地，在本实用新型实施例中，所述芯板2由径切云杉(Picea)板条、径切冷杉 (Abies)板条、泡桐(Paulownia)或者锻木(Tilia)板条按照其纹理走向与音板长边保持第一预设角度拼接而成。[0031]优选地，所述木材板条包括通材板条和/或指接板条，优选地，所述指接板条为B 型指接板条。[0032]即所述芯板可全部采用指接板条拼接，或者全部采用通材板条，或者在指接板条之间设置通材板条。所述指接板条为通过指接工艺将较短的板条拼接而成。[0033]优选地，所述芯板的指接板条和通材板条间隔设置，即在两个指接板条之间设置一个通材板条。[0034]所述第一表板和所述第二表板均由径切云杉板条分别按与音板长边保持第二预设角度无缝拼接而成。[0035]在本实用新型实施例中，所述泡桐或者椴木板条可为径切也可为弦切。音板用木材必须具有传声速度快(顺纹约>5000m/s)，动弹模量合理(顺纹约为120*103kgf/cm2)，振动衰减小(对数缩减量约为O. 022)等声学品质，音板木材对声的传导，是一个振动传导和衰减过程。试验证明，木材的声传导受木材纤维长度、木材细胞的显微构造和声波沿木材纤维的传播方向等因素影响；木材声传导衰减率一般与含水率、纤维走向等因素相关。而前述传统做法并不刻意讲求采用径切单板拼接，而实践证实，径切云杉是制作钢琴音板的最佳材料，因此优选径切云杉。[0036]参见图I至图3所示，所述芯板2由上述各种板条按其纹理走向与音板的长边相垂直方式、平行方式或者斜向方式拼接而成，即所述第一预设角度可以为直角、平角或者锐角。第一预设角度的具体数值可由本领域技术人员根据实际情况作出调整，本实用新型不做限定。[0037]当采用斜向拼接方式时，优选地，所述芯板2中的板条按其纹理走向与音板长边保持的倾斜角度为38°至65°，优选地，为50°至55°。[0038]还包括第一表板I和第二表板3,所述第一表板I和所述第二表板3分别与所述芯板2的上表面、下表面胶合固连。[0039]在本实用新型实施例中，作为一种可实施方式，参见图4所示，所述芯板2为等厚设置，所述复合音板整体上厚度相同。优选地，所述芯板2的厚度为5. O毫米至8. 5毫米， 更优地，为6. O晕米至6. 5晕米。[0040]作为另一种可实施方式，所述芯板2为不等厚设置，其厚度沿芯板2宽度方向逐渐减小。优选地，参见图5和图6所示，所述芯板2在其宽度方向上的横截面形状为等腰梯形或者直角梯形，其最厚端为7毫米至9毫米，更优地，为7. 8毫米至8. 2毫米，最薄端为5. 5 毫米至7. 5毫米，更优地，为6. 2毫米至6. 6毫米。[0041]所述第一表板I和所述第二表板3均有径切云杉板条分别按与音板长边保持第二预设角度拼接而成，所述第一表板I和所述第二表板3的厚度相同。[0042]在本实用新型实施例中，优选地，所述第一表板I和所述第二表板3的厚度均为 O. 5毫米至2. O毫米，优选地为O. 8毫米至I. 2毫米。[0043]优选地，所述第一表板I中的单板与音板长边保持的第二预设角度为38°至 55°，更优地，所述第一表板I中单板的倾角为42° ;所述第二表板3中的单板与所述音板长边的第二预设角度为-38°至-55°，更优地，所述第二表板3中单板的倾角为-42°，上、 第二表板3的纹理走向相同，即从纹理走向来看，音板主视图和后视图相同，换句话说，若王视图中纹理走向与首板长边夹角为42°，则后视图中纹理走向与首板长边夹角为138° 即-42° (角度以逆时针方向为正，纹理走向与音板长边的夹角相当于单板对音板长边的倾角)。[0044]本领域技术人员能够根据本实用新型的技术构思根据实际情况对第二预设角度作出调整，都应属于本实用新型的保护范围。[0045]在本实用新型实施例中，优选地，所述第一表板I、所述第二表板3中的单板与所述音板长边的第二预设角度，和所述芯板2中的板条与所述音板长边的第一预设角度之差，为5°至20°，更优地，为8°至15°，最优地，为10°至15°。[0046]在本实用新型实施例中，所述芯板2中的指接板条以清缝平面或铣榫企口拼缝方式粘接而成，参见图7-图10，图7至图10示出了四种芯板2板条间铣榫企口拼接方式，其中图7中的企口角度为52°。[0047]在本实用新型实施例中，优选地，所述音板长1440毫米-1600毫米，宽920毫米-1100毫米。[0048]制作时，表板要求径切单板纹理通直均匀，年轮细腻清晰，色泽统一，材质无缺点，一段云杉创制的单板捆扎在一起以方便对花拼缝，含水率< 8%。拼板严缝牢固，横纹定厚砂光后平面度、光洁度优良。[0049]最后将表板与芯板2贴面，在适宜温度、压力下胶合。由于共振材含水率在6-7% 为好，所以音板制成后要尽快防潮包装，及时供应钢琴工厂利用。[0050]传统制作方法制成的音板耐候性差，音板是木制品，木材随地理位置的变化，环境温度及湿度的变化会发生变形，甚至开裂，导致整台钢琴不能使用。[0051]采用传统制作方法选材困难，成本较高，浪费木材资源。[0052]本实用新型所提供的钢琴复合音板，采用第一表板I、第二表板3和芯板2三层交错层压形成，对气候变化、温度湿度变化的承受能力显著提高，较好地解决了音板的变形和开裂问题，即具有良好的耐候性能；其次，由于上、第二表板3中单板的倾角与芯板2中板条的倾角不完全相同、有一定差异，这一结构特征，提高了整个音板沿木材横纹理振动传播速度和效率，使音板各向更均质，更趋于理想的振动膜片，木材横纹和顺纹的传声速度差异极大，其顺纹传声速度远远大于横纹传声速度，如鱼鳞云杉的顺纹传声速度为5298m/s,而横纹理传声速度仅为783m/s，而音板需要满足在接受琴弦振动时，音板的各方向全部振动起来的工作要求；这一功能要求通过肋木横向搭桥传导，芯板2板条企口拼接增加了板间接触面提高了传导效率，再加上表面单板的全面积交错纹理胶合，最终调整实现各向均齐系数，使音板成为更均匀的振动膜片，改善了材料的各向异性，因而本实用新型改善了音板的声学性能和品质；再次，芯板2在色泽、年轮、细小缺陷方面不再苛求，使选材更为经济合理；芯板的单个板条可用短料通过指接工艺接长，更好地利用和节约了木材资源，降低产品成本。[0053]最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种钢琴复合音板,其特征在于,包括芯板、第一表板和第二表板； 所述芯板为矩形，由木材板条按照其纹理走向与音板长边保持第一预设角度、通过侧边粘结拼接而成；所述木材板条包括通材板条和/或指接板条； 所述第一表板和所述第二表板分别与所述芯板的上表面、下表面胶合固连； 所述第一表板和所述第二表板均由径切云杉板条分别按与音板长边保持第二预设角度无缝拼接而成。
2.根据权利要求I所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述木材板条包括径切云杉板条、径切冷杉板条、泡桐或者椴木板条。
3.根据权利要求I所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述芯板为等厚设置，所述第一表板和所述第二表板的厚度相同，所述复合音板整体上厚度相同； 或者所述芯板为不等厚设置，其厚度沿芯板宽度方向逐渐减小。
4.根据权利要求I所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述芯板中的板条按其纹理走向与音板长边保持38°至65°倾斜角度拼接； 或者，所述芯板中的板条按其纹理走向与音板长边相平行拼接； 或者，所述芯板中的板条按其纹理走向与音板长边垂直方向拼接。
5.根据权利要求I所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述第一表板、所述第二表板中的单板与所述音板长边的第二预设角度，和所述芯板中的板条与所述音板长边的第一预设角度之差，为5°至20°。
6.根据权利要求I所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述第一表板中的单板与音板长边保持的第二预设角度为38°至55°，所述第二表板中的单板与所述音板长边的第二预设角度为-38°至-55°。
7.根据权利要求I所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述芯板中的指接板条以清缝平面或铣榫企口拼缝方式粘接而成。
8.根据权利要求2所述的钢琴复合音板，其特征在于，当所述芯板等厚设置时，所述芯板的厚度为5. 0毫米至8. 5毫米。
9.根据权利要求2所述的钢琴复合音板，其特征在于，当所述芯板为不等厚设置时，所述芯板在其宽度方向上的横截面形状为等腰梯形或者直角梯形，其最厚端为7毫米至9毫米，最薄端为5. 5毫米至7. 5毫米。
10.根据权利要求1-9任一项所述的钢琴复合音板，其特征在于，所述第一表板和所述第二表板的厚度均为0. 5毫米至2. 0毫米； 所述音板长1440毫米-1600毫米，宽920毫米-1100毫米。
专利摘要本实用新型涉及木制乐器领域，提出了一种钢琴复合音板，包括由木材板条拼接而成的长方形芯板；所述芯板由径切云杉实木板条、径切冷杉板条、泡桐或者椴木板条按照其纹理走向与音板长边保持第一预设角度、通过侧边粘结拼接而成；所述板条包括通材板条和/或指(齿)接板条；还包括第一表板和第二表板，所述第一表板和所述第二表板分别与所述芯板的上表面、下表面胶合固连；所述第一表板和所述第二表板均由径切云杉板条分别按与音板长边保持第二预设角度无缝拼接而成，所述第一表板和所述第二表板的厚度相同。本实用新型的钢琴复合音板，提高了产品耐候性，降低了成本，选材更容易，并满足传统音板表观构造，音色品质也有所提高。
文档编号G10C3/06GK202816329SQ20122046695
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者张华君 申请人:成都川雅木业有限公司