专利名称：弦乐器的制作方法
技术领域：
本发明涉及弦乐器类，作为例子，本发明可应用在小提琴、中提琴、大提琴、贝司、吉它和曼陀林琴等诸如此类的乐器上。然而，下面特别参照小提琴，来描述本发明将是方便的。
小提琴制作是高度专业化的技术领域，它需要使用特种木材，而且要应用经过多年磨练才可达到的特殊技艺。因而，只有极少数的制作者，所制作的小提琴被音乐演奏家认为是令人满意的，并且这些小提琴是相当昂贵的。既使是质量较差的小提琴，也因为其制作过程的费工、费时而很贵。
从一把特定的小提琴上发出的音质，主要取决于，制作及安装某些内部部件的技术。这些部件包括一根弦马支撑带条和一根音柱。这个带条通常被称作低音音带，它被安装在乐器顶板或音箱腹部下面，以便在乐器的纵向上传播声音。这个音带相对来说是重的部件，放置在邻近“G”弦或最低音调的弦，弦马底脚下面。音柱一般是具有园形截面的细长棒，嵌在音箱的顶板与底板之间，邻近“E”弦或最高音调弦的弦马底脚位置。
上面提到的两个部件，每一个都必须用适合的材料来制作，加工成正确大小的形状，并准确地放置在音箱中，以使该乐器可以产生高品质的声音，为了达到此目的，需要十分熟练的技艺。
由于传统小提琴的结构、音箱的顶板和底板在受到乐器上的弦激振后，以非常复杂的方式作受迫振动。因此，正确地选择制作这两块板是非常重要的。对木材的要求也是十分苛刻的。经过400年，小提琴的标准制作尺寸已完善化了，而且只有使用一种非常特殊种类的木材时，应用这些尺寸才能制作出令人满意的小提琴。这种木材经常是限制供给的，但现在越来越难于得到这种木材，可使用的木材常常是劣质的或完全干透的木材，而且还非常贵。
本发明的一个目的是提出一种制作弦乐器，特别是具有一个音箱的这一些乐器的方法，该方法可以制作高品质乐器，而其成本明显低于制作传统的这类乐器的成本，它还能使用与制作这类乐器的传统方法中，使用的木材不同的其它材料。
本发明的另一个目的是，提出一种具有改进形状的高品质的弦乐器。
根据本发明的乐器，其特征在于弦马的两个底脚之一是由一个柱支撑的，而该柱本身的下端又被音箱的底板支撑着。弦马与该柱之间的连接，是穿过乐器顶板上的一个开口而实现的。为此目的，或是支撑柱或是弦马，可以延伸穿过该开口。该安排是这样的，支撑柱的上端与弦马的一个底脚接合，接合可以是直接的或间接的，最好是在顶板开口和穿过它的部件之间留有间隙，从而使乐器的弯曲没有任何阻碍。该弯曲形状对于实现足够音量的音质，是必不可少的。
除了为弦马的一个底脚，提供支撑作用外，支撑柱还起到作为乐器的音柱作用。在已有技术的结构中，音柱放置的方式约束了音箱顶板的运动，这给制作过程带来一个明显的问题。特别是它还是限定乐器，使用材料的性质因素之一。
弦马的另一个底脚，可以象过去的一样，由音箱顶板支撑，低音音带可位于另一底脚处的顶板下面。如果愿意的话，低音音带可以省去或缩小其尺寸，因为对于音箱腹部或顶板来说，并不需要象在传统的乐器中那样，绕低音音带而弯曲。而且，在某些结构中，低音音带不需要直接放在弦马底脚下面，而可以放在该弦马底脚的一侧。
此外，在本发明的乐器中，支撑柱和低音音带的相互位置，可以与传统乐器中位置相反，也就是说，音柱可位于邻近最低音调弦或“G”弦的弦马底脚下面，或接近的位置，而低音音带可位于另一个弦马底脚或者说是邻近高音弦的弦马底脚下面或附近。制作者可以选择适合于所制作乐器的音柱，与低音音带的相互位置关系。
低音音带可以是直的或弯曲的，可以用任何适合的材料，包括木头和铝来制作。一般是选用刚性的相对来说较轻的，而且能用胶贴固定的材料。如果愿意的话，低音音带可以是与音箱腹板内侧轮廓线吻合的，连续环形结构，以使腹板具有更强的坚固性。
在弦马支撑部分中，除含有支撑柱外，还含有缓冲装置，从而为弦马支撑部分在垂直方向，提供一定的缓冲作用。例如，支撑柱的下端可以与一个杠杆连接，该杠杆可以向着音箱顶板，和离开音箱顶板两个方向弯曲。加之，支撑柱的上端，可以用某种方式与弦马连接在一起，但这种连接允许它们之间，有一定程度的相对角移。
在以下的每段中，将参照附图对本发明的实施例作详尽的叙述，但是这些附图只表示本发明是如何实现的，图中所示各种特征的特殊形形式和安排，不应理解为是对本发明的限制。
在附图中
图1是小提琴的俯视平面示意图，为了图示的方便，略去了小提琴的某些部分。
图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面视图，表示本发明的一个实施例。
图3是图2中所示音柱与弦马连接处的放大视图。
图4与图3类似，但表示的是弦马与音柱之间连接处的一种改进的结构示意图。
图5是沿图2中Ⅴ-Ⅴ线的剖面图。
图6与图2类似，但只画出音箱的底部，表示本发明的另一个实施例。
图7是沿图6中Ⅶ-Ⅶ线所作的剖面图。
图8与图4类似，但表示另一个实施例。
图9与图4类似，但表示又一个实施例。
图10与图2类似，表示本发明再一个实施例。
图11与图1类似，表示本发明的另一个实施例。
图12是沿图11中Ⅻ-Ⅻ线所作的剖面图。
图13与图12类似，表示另一个实施例。
图14是沿图13中ⅩⅣ-ⅩⅣ线所作的视图。
图15与图12类似，表示制作这种乐器音箱的另一种方法。
图16是根据本发明的另一个实施例，制作的乐器纵向剖面图。
图1和图2是示意图，结合本发明的一个实施例，表示了小提琴的一部分。为了图示方便起见，在这两幅图中，都未画出琴弦。从图2中可以清楚地看到，支援柱1在音箱的底板2和弦马与底脚4之间放置。支撑柱1穿过顶板7上的一个开口6与弦底脚4相接。在所示的结构中，是将柱1穿过开口6而实现连接的。根据前面所说的理由，最好在开口6和柱1之间，留有一定的间隙。弦马的另一个底脚8座在顶板7的上表面，一个低音音带9，直接装在弦马底脚8下面的板7下表面上。
图1和图2中的构造是本发明的一个比较简单的应用，在不脱离发明构思的前提下，还可以有相当多的变化。举例来说，柱1可以在顶板7下面就终止，而弦马底脚4则可通过开口6延伸下来，使弦马底脚4和柱1连接起来。可以用任何适当的材料制成的柱1，具有任意大小和形状的横截面，并可替代传统乐器中的音柱。
较可取的，但并不是基本的是音柱位于弦马上支撑“E”弦的或是最高音调弦的一端之下面。更可取的是弦马底脚4和柱1之间的连接方式，应允许它们之间有一定程度的相对角度移动。在这方面，柱1的上端10，可为弦马底脚4提供一个支点。实现此功能的一个相对简单的结构，如图3所示。在这种构造中，柱1的顶端表面11，部分是球面状的，而与之啮合的底脚4的表面口则是相对平的。
如果需要的话，柱上端10可以与弦马底脚4构成一个整体，但在此种场合通常采用某种方式，使柱1和弦马5之间可以有一定程度的相对角移。换句话说，柱1可以半刚性地固定在底脚4上，例如，图4以示意图的形式表示了一种柔性连接13。该接头允许柱1与弦马5之间，有相对的角度关系的改变。这个接头13可以用任何适合的方式构成，它可以是一个柔性接头，一个铰链接合，或任何别的类型的，允许有所需要的角移的连接。
尽管图2指出音带9是用木材制成，它也可以用铝或任何其它坚固的相对较轻的，可胶贴固定的材料制成。而且，如前所述，它还可以是连续的环形，而不是现在这样的条带形。
如果如图2所示的低音带9，是直接位于弦马底脚的的下面，最好直接位于底脚8下方的顶板部分14是悬空的，如图5所示没有支撑。具体地说，就是在音带9的上侧，构成一个凹槽15，从而使音带9与直接位于弦马5下方区域的顶板7的下面不接合。这个区域如图所示，向前后两个方向伸展。
缓冲机构可以设置在弦马底脚4的支撑部分，实现此种结构的方式之一，表示在图6和图7上。在图6和图7所示。在图6和7所示结构中，柱1的下端16通过柔性杠杆17与底板2连接。杠杆17的一端18是固定在音箱3上的，一个支点件19设置在底板2和杠杆17之间，处于杠杆两端18和20之间的位置上。柱1的下端16啮合于(也可以固定在)支点件19外侧的杠杆17上(如图6所示)。支点件19、杠杆端18及柱端16的相互位置关系，可根据需要选择。
图6和7中的结构为弦马底脚4，在垂直方向上，提供了一定程度的缓冲作用。这对乐器产生的音质是有益的。很显然，同样的目的还可由其它结构来实现。
本发明还可提供一种装置，该装置封闭了开口6和柱1之间的环形间隙，而不会妨碍如前所述的顶板的运动。图8所示的该种装置是固定在顶板7上，和柱1摩擦接合的柔性膜片21，图9所示的是另一种设计，其中的一个弹性O形环22，被用来代替图8中的膜片21。显然，其它的构造也是可以利用的。
图2中结构的一种改进如图10所示。在这种改进中，弦马底脚8使用如图3所示，弦马底脚4所用类似的缓冲装置来支撑。也就是说，柔性杠杆23的一端24，固定在音箱3上，杠杆23的另一端25与底脚8，或其延伸部分接合。在杠杆的两端24和25之间，适合的位置上设置有支点26。别的缓冲装置，也可以被采用以替代具体画出的，并予以描述的这种缓冲装置。
在本发明的任一种实施例中，顶板7上传统的f-孔可以由相对简单形状的孔27(图1)来代替，孔27的位置，可以比传统小提琴f-孔更靠弦马的外侧。这样的设计保证了乐器腹板的拱形度，能够在整个音箱长度上保持住。孔27的形状并不需要精确地像图1所示那样，其它形状可根据需要而采用。
小提琴的顶板或腹部的f形孔，为其里面的空气腔，提供了通气孔。根据本发明所提供的构造中，孔27并不完全是为此目的，在这种结构中，在适当的位置，诸如在小提琴主体的一侧或两侧上，还可以有另外的一个开孔或另外几个开孔。开孔的数量、大小和位置，可以根据精确控制空气腔的共扼和阻尼的要求而选择，从而为其里面的空气室适宜地开孔。
腹部的拱形可以通过在顶板7的下面，如图11和12所示，安上一个或多个横置的紧张件28来加强。每个这样的紧张件28的大小、材料和位置，都可以选择以满足要求。例如，该紧张件可以用木材或轻金属如铝制造。
图13和14表示了一种加强乐器腹部的，特别令人满意的方法。在这种结构中，一个横置紧张件29，直接位于弦马5的下面。较可取的紧张件29，是如图14中所示较宽一点的，并切除一部分以减轻其重量，还要有一个可让柱1毫无阻碍地穿过去的孔30。件29可以用任何适当的方式，将其两端固定在顶板的下面，而且件29的制作材料，可以如上所述加以选择。
图13和14中所示的结构中，包括两条低音带31，它们位于对应的一个f孔或等效孔27附近，一般沿纵向方向延伸。在这种结构中，将张紧件29的各端，固定在对应的音带31上是很方便的。远离柱1的低音带31是附加的，在某些结构中可以省略。
尽管在很多情况下，一根横置张紧件29就可以满足要求了，但根据需要还可以包含附加的横置张紧件。该附加张紧件，可以与件29的构造相同，也可不同。
按照与制作传统小提琴所使用的完全不同的方法，结合本发明来制作乐器音箱的主体是可能的。如图15所示，音箱3可由两个基本相同的半截件32和33构成，两个半截件32和33在侧壁34和35的高度中分线36上接合。半截件32和33可以由任何适合的材料构成。
同样由图15所示，开口27可以开在侧壁34和35上，而不必开在顶板7上。
图16是另外一个实施例的纵向横截面剖视图，其中一个细长的加强件37，设置在音箱的空腔内，并且沿音箱的纵向延伸。最好加强件37在音箱的宽度和深度的两个方向上，基本上都位于音箱的中央位置。加强件37可以是由任何适当的材料和任何适当的尺寸构成的带、棒或管。
加强件37可以构成音箱3、指板38和尾片39之间的连接部分。也就是它可以穿过音箱3的相反两端，并且最好是以可拆卸的方式，在其两端分别固定到指板38和尾片39上。为此目的，任何适宜的方法都可使用，只要能使指板38、音箱3和尾片39固定在一起，而且在需要换件或修理时可以拆开就成。
很显然，从前面所述内容可知，本发明提出了一种能使弦乐器具有高品质，而制作成本又相当低的，相对来说简单的结构。因为乐器的腹板与背板不需要像传统乐器中那样约束音柱，它们可以用非常多种的材料构成，特别是那些容易采用，而又比传统乐器所使用的材料更便宜的材料。
可以对以前描述的结构和安排，作出各种替换、改进和增加，然而;都没有脱离以下权利要求所限定的本发明的构思和范围。
权利要求
1.一种弦乐器，它包括一个具有隔开的顶板和底板的音箱，一个设置在顶板上且其两端之一与所说顶板相连的，用于支撑弦的弦马，一个下端与所说底板相连，并在所说顶板和底板之间延伸的音柱，一个位于顶板上的开口，和所说音柱的上端，与所说弦马的另一端之间的连接，使得所说的弦马另一端，由音柱的上端所支撑，其特征在于所说连接是通过所说开口后形成的，其安排不妨碍顶板，朝向或背离底板的运动。
2.按照权利要求1所说的乐器，其特征在于所说音柱的上端部，穿过所说开口延伸出来，从而构成所说的连接，在所说开口与所说上端部之间存有间隙。
3.按照权利要求2所述乐器，其特征在于一个柔软的环形膜片，伸展于所说的间隙上，盖住所说的间隙，但不影响所说顶板，相对于所说音柱的运动。
4.按照前面任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于所说连接，使得所说音柱的上端与所说弦马的另一端之间，可以有相对的角移。
5.按照前面任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于所说的连接，包括所说音柱与所说弦马之间直接啮合。
6.按照前面任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于，所说顶板的下边安装有一个张紧件，所说张紧件在与所说音箱纵轴垂直的方向延伸。
7.按照权利要求6所述的乐器，其特征在于所说张紧件，在所说弦马的下面或邻近位置，通过所说的张紧件构成一个孔，所说音柱无阻碍地穿过所说的孔。
8.按照权利要求6或7所述的乐器，其特征在于所说张紧件的至少一端，是固定在安在所说顶板下面的低音音带上的。
9.按照权利要求1至7中任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于至少一条低音音带，安装在所说顶板的下边，并且通常沿所说音箱的纵向延伸。
10.按照权利要求9所述的乐器，其特征在于所说低音音带直接在所说弦马一端下面穿过，在所说低音音带的上侧，构成一个凹槽。从而使所说低音音带上凹槽部位，与直接位于所说弦马下面的顶板的下侧这一部分不啮合。
11.按照权利要求9所述的乐器，其特征在于所说顶板上有两个f孔，这两个f孔位于邻近所说音箱的相对纵向侧边的位置，而且有两条所说低音音带，它们分别位于邻近所说的f孔的位置。
12.按照前面任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于所说音柱下端，通过一根与音柱垂直的柔性音柱支撑杠杆与底板相连，所说杠杆的一端固定在所说音箱上，相反的一端则与所说音柱的下端接合，一个支点件与所说底板相连，所说杠杆经过所说支点件延伸，并且在所说音柱和所说杠杆的一端之间的一个位置，与所说支点啮合。
13.按照前面任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于所说弦马的一端，通过一根柔性弦马支撑杠杆与所说顶板相连，所说杠杆垂直于所说音柱，并且位于所说音箱之内。
14.按照权利要求13所述的乐器，其特征在于所说弦马支撑杠杆的一端，与所说的顶板相连，所说弦马支撑杠杆上与上述一端相反的另一端部，与所说的弦马的延伸部接合，所说延伸部是通过所说顶板上的一个孔延伸下来的，一个支点件固定在所说顶板上，并与所说弦马支撑杠杆上，位于所说的一端和所说的弦马延伸部之间的一个位置啮合。
15.按照前面任何一项权利要求所述的乐器，其特征在于所说弦马的另一端，是邻近乐器上最高音调的一端。
全文摘要
一种弦乐器，包含一个由顶板、底板和侧壁构成的音箱，一个安装在顶板上，以支撑弦的弦马，其两底脚垂直于乐器布置，在顶板和底板之间延伸一根音柱，该音柱通过顶板上的一个开口，与弦马的一个底脚相连。该开口和该连接之间的关联，应使其不影响顶板在开口区域的运动，例如音柱可以通过该开口延伸出来，实现与弦马底脚的连接。在这种情况下，在音柱和开口之间留有间隙。
文档编号G10D3/00GK1063173SQ91112760
公开日1992年7月29日 申请日期1991年12月13日 优先权日1990年12月13日
发明者大卫·B·沙吉登 申请人:大卫·B·沙吉登