演奏东方红乐曲的机械时钟机芯的设计方法及其机芯的制作方法

演奏东方红乐曲的机械时钟机芯的设计方法及其机芯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计时仪器技术领域，尤其涉及一种以重锤(或发条）作为原动力的演奏 东方红乐曲的机械时钟机芯的设计方法及其机芯技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前市场上普遍使用的机械音乐报时时钟机芯，一般采用的是西敏寺等音乐，这 种起源于西方教堂钟声的音乐形式具有节奏简洁明快，音段可换位调节，它能够适宜机械 音乐报时机构的机构特性及演奏条件的局限，从机构的设计安排到零部件的加工，都围绕 着简明、音乐可随机构要求变化这一前提条件来确立的，多年来机械音乐报时时钟机芯始 终延续着这样一种格局。而我国既是当今世界钟表生产大国，更是钟表销费大国，如何以机 械音乐报时时钟为载体，研发一种能够演奏中国民族经典乐曲《东方红》的机械奏乐报时时 钟机芯，通过演奏能使国人听到那振奋的声音，提高自己民族意识。让凝聚几代人心血的民 族乐曲在我们自己的机械奏乐报时时钟机芯上真正奏响那熟悉的乐曲，让国人心潮澎湃的 旋律，不仅是一种技术结构和功能方面的突破，更能让国人感受到一种亲切，一种激发，一 种自豪，一种实现中国音乐元素梦的追求。
[0003] 由于机械音乐报时机构的结构限制，想实现某种指定曲目，尤其是《东方红》这一 中国民族经典乐曲与西敏寺音乐相比有诸多难题需要克服，一是音符音阶需要重新编配； 二是音调音准的定位与调整；特别是机械控制演奏系统的结构束缚等等，因而一般采用正 点奏音乐，避免了分时段奏音乐报时(一刻、二刻、三刻、正点奏乐报时）从乐曲编排，奏乐控 制系统设计加工等存在许多难关。如何找到一个机械奏乐报时机构的改进点，真正把一种 仅适宜变奏曲目的机械奏乐报时机芯设计成能适用演奏《东方红》乐曲的机械时钟机芯，且 能在一个小时时段内按照四个时刻分别所进行的四次演奏《东方红》乐曲的方法这对于本
技术领域的技术人员来说是一个亟待解决的技术难题。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种以重锤(或发条） 作为原动力的机械时钟机芯且四时段演奏东方红乐曲的奏乐机构的设计方法。
[0005] 本发明所要解决的另一技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种构思新颖、 设计可靠的一种以重锤(或发条）作为原动力、一个小时的时段内四次演奏东方红乐曲的的 机械时钟机芯。
[0006] 为解决本发明所要解决的技术问题，本发明采用如下技术方案：演奏东方红乐曲 的机械时钟机芯的设计方法，它包括以发条或重锤式机械能作为机械时钟机芯的动力，将 机械时钟机芯的走时轮系、报时发音轮系、奏乐发音轮系、奏乐打点控制轮系所构成的机芯 进行整体设计和对各零部件的具体设计，其特殊之处是所述的奏乐发音轮系的设计方法依 此包括乐曲编配和奏乐发音机构的设计： 所述的乐曲编配设计是选择东方红乐曲中的前半段作为演奏的乐曲，在一 个小时时段内作为一个演奏周期，分别在一亥IJ、二亥IJ、三亥IJ、整点时进行四次演 奏，一刻演奏的乐曲是：
二刻演奏的乐曲是
三刻演奏的乐曲是
整点演奏的乐曲是
在乐曲演奏完毕后，奏乐打点 控制轮系开始进行整点报时； 所述的奏乐发音轮系的奏乐发音机构设计包括设计要求和结构设计： 其设计要求是奏四角凸轮在一个演奏周期内转动一周，带动音乐凸轮转动二周，其 结构传动比是辅助凸轮与奏四角凸轮的传动比为10:1，奏四角凸轮与音乐凸轮传动比为 1:2,以实现演奏上述乐曲的要求； 其结构设计为：将奏三轮组件中的奏四角凸轮设计成一个演奏周期内的一至三刻演奏 分布在奏四角凸轮180°的圆周角内，而整点演奏报时为奏四角凸轮180°的圆周角，奏三 轮组件中的奏三传动轮与奏乐凸轮组件中的奏乐凸轮传动轮之间的传动比为1:2 ;奏乐凸 轮组件中的每个奏乐凸轮控制着一个打锤组件，对应着一根音簧，其奏乐凸轮上的齿数按 照演奏乐曲音符的演奏次数设置，音簧按照演奏乐曲的音符设计，8根音簧按照演奏乐曲音 符的低高音顺序由长到短排列。
[0007] 为进一步解决所要解决的技术问题，上述技术方案的优选方案是： 上述所述奏四角凸轮绕中心点360°圆弧面上分布的一至四次奏乐报时的休止状态、 准备状态、报时状态所占用的工作圆弧面所对应圆心角分别为：57°、2Γ、57°、150°， 两次演奏之间的打开关控制销钉的圆心角为15°。
[0008] 上述所述的奏乐凸轮片为8个，是通过奏乐凸轮轴组成一体的奏乐凸 轮组，奏乐凸轮组共设置18个齿，每个奏乐凸轮片控制着一个打锤组件，对应 着一根音簧，8根音簧按1 2 5 5 6 i低高音顺序由长到短排列，奏乐凸轮组 上的齿数设置按照演奏乐曲音符的演奏次数设置18个齿控制打锤组件演奏出
的乐曲。
[0009] 上述所述的奏乐凸轮组为一体的奏乐凸轮棒，其棒体上设置的18个 齿与打锤组件的控制点相接，控制着8个打锤组件与所对应的音簧演奏出
的乐曲。
[0010] 上述所述的奏乐凸轮组上的齿的轴向投影之间径向分布的夹角分别为：72°、 %~、100°、109°、144°、163°、172°、179°、214°、233°、251.5°、260.5°、269.5°、 278.5° 、296° 、314° 、323° 、332° 。
[0011] 上述所述的音簧为 8 根，长度分别为 537 mm、496 mm、496 mm、468 mm、405 mm、405 mm、 380 mm、347 mm，所分别表示的音符为g_l I 2 5 5 6 i。
[0012] 为进一步解决所要解决的技术问题，依据本发明所述的演奏东方红乐曲的机械时 钟机芯的设计方法所设计的机械时钟机芯的技术方案是： 演奏东方红乐曲的机械时钟机芯，它包括以发条或重锤式机械能作为机械时钟机芯的 动力，由机械时钟机芯的走时轮系、报时发音轮系、奏乐发音轮系、奏乐打点控制轮系所构 成的机芯，其特征是所述的奏乐发音轮系奏乐机构为：奏四角凸轮在一个演奏周期内转动 一周，带动音乐凸轮转动二周，其结构传动比是辅助凸轮与奏四角凸轮的传动比为10:1，奏 四角凸轮与音乐凸轮传动比为1:2 ;奏三轮组件中的奏四角凸轮在一个演奏周期内一至三 刻演奏分布在奏四角凸轮180°的圆周角内，而整点演奏报时占奏四角凸轮180°的圆周 角，奏三轮组件中的奏三传动轮与奏乐凸轮组件中的奏乐凸轮传动轮之间的传动比为1:2 ; 奏乐凸轮组件中的每个奏乐凸轮控制着一个打锤组件，对应着一根音簧，其奏乐凸轮上的 齿数按照演奏乐曲音符的演奏次数设置，音簧按照演奏乐曲的音符设计，8根音簧按照演奏 乐曲音符的低高音顺序由长到短排列。
[0013] 为进一步解决所要解决的技术问题，上述所述的技术方案的优选方案是： 上述所述的奏乐凸轮片为8个，是通过奏乐凸轮轴组成一体的奏乐凸轮组，奏乐凸轮组 共设置18个齿，每个奏乐凸轮控制着一个打锤组件，对应着一根音簧，8根音簧按企I 1 2 5 5 6 i低高音顺序由长到短排列，奏乐凸轮组上的齿数设置按照演奏乐曲音符的演奏次数设 置18个齿控制打锤组件演奏出
的乐曲。
[0014] 上述所述的奏乐凸轮组为一体的奏乐凸轮棒，其棒体上设置的18个 齿与打锤组件的控制点相接，控制着8个打锤组件与所对应的音簧演奏出
的乐曲；所述的奏乐凸轮组 上的齿的轴向投影之间径向分布的夹角分别为：72°、%~、100°、109°、144°、163°、 172°、179°、214°、233 °、251.5°、260.5 °、269.5 °、278.5 °、296 °、314°、323 °、 332。。
[0015] 上述所述的音簧为 8 根，长度分别为 537 mm、496 mm、496 mm、468 mm、405 mm、405 mm、 380 mm、347 mm，所分别表示的音符为g_l I 2 5 5 6 i。
[0016] 本发明与现有技术