系列秦胡的制作方法

专利名称：系列秦胡的制作方法
系列秦胡絲綱本发明涉及一种系列秦胡，属拉弦乐器领域。
技术背景秦胡是在传统二胡型制上加以改革的新型中国拉弦乐器。系列秦胡每 四件为一组，分别定名为秦高胡、秦二胡、秦中胡和秦大'胡，以对应高音、 次高音、中音及低音声部，音域涵盖三个八度，传统二胡的发音简一端蒙 制的都是软质发声的皮制品，而皮制品以蟒皮是使用的数量为最多，因此 原料来源困难，也破坏生态平衡，同时易受气候温度和潮湿的影响，造成 皮面塌陷，腐蚀、破裂，使用寿命短，稳定性差，内阻尼大，高音不好， 即高频发闷，极大影响演奏效果，也有在振动皮膜内侧上粘贴一块薄木片， 也有在提琴上有用木制共振板，前者可延长皮膜使用寿命，但仍然使用蟒皮，后者共振板层数多材料不同，不适用秦胡；传统二胡的底座多数是木制的实心长方形体的木托,与琴筒底部紧密配 合，它只是用于与身体隔离，也有金属琴筒外侧制有琴托，用以稳固琴筒 防止琴筒滑动，保证金属琴筒外侧有较少面积接触人体等软质物体，以使 胡琴的发音质量不受影响，但是实心底座没有共振腔，泛音不丰富，声音 衰减快，余音长，声音振动受到阻碍，发音也不能很好的回应。己有的琴马用竹子制作的三角形三面钻孔眼楼空的空心马，再在马子 顶端开两个缺口，另一种把小竹块制成桥形叫桥空马，桥空马比空心马较 普遍而效果好些，皿弦胡琴的琴马具有凹槽缺口，均没有具体结构，其不 是之处是没有过滤杂音孔，不是硬质材料，容易出现琴马与共振板间的振 动，配合不紧密，产生跳动或滑移。弦腰马是秦胡独有的与发声有关的部件，用于调节弦的张力与松紧度，与千斤形成反作用，使琴弦张力增强，甚至将琴弦振动传导到琴杆上，使 琴头振动，现有的二胡有千斤，也有将千斤称作腰马，但没有上述功能的 弦腰码，千斤不稳定，会跑弦，内外琴弦没有固定的距离，当内外弦定音 时琴弦的张力就互相影响，不易调控，使琴弦的振动不能充分的传导到琴 身，琴的整体共振得受到影响，因此使演奏效果受到了影响。发明内容本发明的目的正是为了克服上述已有技术存在的缺点与不足而提供一 种既保持原有每个乐器的基本音色又使其声音品质得到优化和升华的系列 秦胡，使秦胡声音纯正干净、圆润厚实、穿透力强、高把位不衰减的演奏 和声响效果及声音融合性具佳，独奏，重奏的演奏效果更独具魅力的拉弦 乐器。本发明的目的是通过下列技术方案实现的系列秦胡，由琴头(1)、琴杆(2)、弦轴(3)、千斤(4)、琴弦(6)、 琴筒(7)、琴马(8)、底座(9)和琴弓组成，其特征在于a) 琴筒上的共振板是由泡桐木的厚为1.75 2.35mm，面积为11938 33160mm2的径向板和纵向板两种板料交错平放中间用白乳胶粘合一体制成 的网状纹理的木制复合板压模复合的具有网状纹理的球面孤形穹顶厚度为 3.5 4.7mm共振板，球冠高度4.5 6.0mm，在共振板的内侧固定一个用泡 桐木制作的半圆孤弦形的长条形音梁(10),共振板两面涂覆清漆，b) 选用硬槭木为材料制作的琴马，该琴马为"斧头"形的块体，上顶 平面上有两个架琴弦的开口槽，在块体上部有两个声孔，两个声孔分别与 两侧的向下倾斜的圆孤形长通孔相通，块体底部有与共振板相接的开口 "拱 形"长圆通孔，c) 选用紫檀木材料制作一个与千斤配合的弦腰马(5)，安装在千斤下 方的琴杆上，该弦腰马为扁形四棱锥台体，锥台体的前后锥台面为等边三 角形，锥顶部有两个支撑琴弦的开口弦槽，锥底有与琴杆相配合的开口半圆孔，开口半圆孔上方有固定琴杆的丝线穿孔，锥台体的左锥面的边长要 大于右锥面的边长，左锥面的边为斜边，右锥面的边为直边组成不等边直 角形锥面，d)选用黑心木莲和色木两种材料制成的空心底座，底座两侧用黑心木 莲中间用色木拼接成与琴筒底部相同形状的长方形开口槽形，底座两侧板与琴筒有1 2mm间隙，底座内平面中部有一个长方形凹槽，底座外面涂 黑瓷漆。所述的音梁长度为30 50mm，厚度4 7mm，玄高10 15mm，在共 振板的内侧的位置为距共振板右边25 40mm，共振板的内侧下边21 35mm,所述的琴马的两个架琴弦的开口槽距离为5.5 6.0.mm，两个声孔 直径为1.2 2.0mm，两个声孔间距5 7mm，高度17 26mm，所述的弦 腰马顶锥宽为5 5.5mm，顶锥厚为1.5 1.8mm，两个支撑琴弦的开口弦槽 距离为2.0 2.5mm，所述的空心底座的长方形凹槽在底座的两端距离 50mm。本发明共振板选用的沙地泡桐树为材料，它具有生长快、材质好、用 途多的优点属于阔叶有孔材，泡桐密度为0.278g/cm2 ，密度小，弹性好、 无水纹，颜色匀称，纹理均匀，树干直径在5-6cm的成材树干经过3 5年 自然风干后，方可制作共振板，复合球面穹顶共振板，可保证共振板具有 足够的刚性和密度分布的各向的一致性，可防止分相振动，使输出声音和 谐，可避免出现"发破"、"嘶哑"、"发沙"现象，尤其适合于产生高音， 共振板刚性提高还可以制造成大尺寸音膜，即制成低音琴，刚性振膜保证 了可制作成宽声域琴，共振板和琴筒的联合共振决定琴的第一共振峰，琴 发声的频率范围应工作在共振频率之上。系列秦胡琴马选用硬槭木为材料，中文名白牛槭，别名白牛子，气 干密度0.685g/cm3，国外名称Hard Maple 产地加拿大俗称加 枫，它具有纹理清晰易辩，干縮缓慢，但收縮率较大，实践证明，它制作 的系列秦胡琴马使秦胡的声音品质、性能得到优化和升华。本发明的弦腰马用丝线固定在千斤下方的琴杆上，内外琴弦架在两弦 槽上，选用紫檀木是一种生长速度缓慢，它木质坚硬纹理细致，脉管纹极 细，呈绞丝状如牛毛。经过实践选用紫檀木制作系列秦胡弦腰马是最好的材料，它坚硬不变形，声传导效果好，两个支撑琴弦的开口弦槽距离为1.0 1.5mm，可使内、外弦之间距离固定，内、外弦定音互不影响，并保证不掉 音，演奏过程中不需经常调音。本发明的空心底座选用的黑心木莲M.fordiana (hensl) oliv，常绿乔木， 高可达25米，枝下高15米，胸径80厘米左右，在我国常用商品名称中有 黑心莲、黑心木莲、黑心楠之称，木材光泽强，无特殊气味和滋味，木材 耐腐，抗虫蛀；纹理直，结构甚细，均匀，木质坚硬，硬度及强度中等， 干燥速度中等，干縮小，不变形，切削容易，切面光滑，油漆后的光亮性 良好，色木结构细密，强度大。实践证明上述两种木材制作的系列秦胡空 心底座可增加共振腔，使泛音丰富，使声音衰减慢，提高整体共振作用， 有利于增强音量，提高发声效率。本发明的系列秦胡经中国科学院声学研究所进行声学特性测试通过对系列秦胡的声音特性的客观测量，从声音的频谱特性，声压级水 平，谐波分布，频率范围的参数，来揭示其独到的声音的声量、声色、和 谐、声域、多声部等音乐品质，从综合效应上反映秦胡具有可与其他木质 发声的乐器琴的共融性，具有较好的群体性，以及可实现交响化的优势； 通过测量系列秦胡的声学参数证明秦胡的优化技术。2、依据的国家标准国家标准GB/T 17248.1-2000《声学，机器和设备发射的噪声测定工作 位置和其他指定位置发射声压级的基础标准使用导则》国家标准GB 3451-82《标准调音频率》国家标准GB/T 17248.3-1999《声学机器和设备发射的噪声工作位置 和其他指定位置发射声压级的测量现场简易法》国家标准GB/T 3222-94《声学环境噪声测量方法》国家标准GB/T6881.1-2002《声学声压法测定噪声源声功率级混响室 精密法》国家标准GB/T 3451-1982《标准调音频率》参照行业标准QB/T1207.1 1207.8-1999《民族弦鸣乐器通用技术条 件(琵琶、筝、阮、三弦、月琴、京胡、二胡)》参照行业标准QB/T 1207.1-1999 《民族弦鸣乐器通用技术条件》参照行业标准QB/T 1207.8-1999 《二胡》参照行业标准QB/T 1207.7-1999 《京胡》参照行业标准QB/T 1207.5-1999 《三弦》参照行业标准QB/T 1817-1993《琴弦通用技术条件》经过全面测量和精确分析，对系列秦胡的声学特性得出了全面的可靠 的数据，这些数据基本上较全面地反映了该乐器的声学特性，这些数据可 作为评定该琴的声学特性的依据，且具有可重复性。根据这些测量数据证 明了系列秦胡的声学特性具有以下突出特点1. 系列秦胡的动态范围大系列秦胡的发声动态范围大，声音洪亮。空弦的动态范围比其它音的 动态范围大。音(频率)越高，动态范围越小。2. 系列秦胡的谐频数量多幅值高系列秦胡具有音量高，谐频丰富且分布的上限频率高的特点。和谐音 的表现力更强。线谱高度越高，听起来清晰，音质越美。3. 系列秦胡的覆盖音域宽系列秦胡具有宽音域表现能力。音调分布147Hz-2587Hz。4.秦二胡比二胡和谐音丰富秦二胡的泛音比二胡丰富。秦二胡的谐频比二胡的谐频不仅多，而且 幅度高，说明秦二胡的泛音丰富。秦二胡的基频幅值比二胡高，秦二胡的 谐频比二胡的谐频更高，说明秦二胡的响度比二胡高，特别是弥补了二胡 在高音区音量的不足。5.秦二胡比单层板秦二胡和谐音丰富秦二胡的谐频比单层板秦二胡的谐频幅值高，谐频线谱多，秦二胡的 响度高且泛音丰富。秦二胡内空弦音与单层板秦二胡内空弦音的频谱对比， 可见秦二胡的低频段谐频比单层板秦二胡的谐频高约5dB，高频段谐频线 谱的幅度都高约10dB。6. 系列秦胡声音的辐射无指向性系列琴胡声音的辐射没有明显的指向性，只是中间方向略小，所以演 奏时的琴体方向对于声音辐射的影响小。可不考虑演奏时坐向对声音的影 响。而二胡、板胡，单层板秦二胡都是助音筒开口方向的声音强。7. 有琴弦比无琴弦时共振峰频率稍高 系列秦胡可以合成演奏宽音域音乐。8. 秦胡的保持音时间长系列秦胡的保持音时间长度比二胡、板胡的保持音时间长度长接近一 倍时长，说明系列秦胡演奏时的声音保持时间更长。9. 系列秦胡没有"哑音"用扫频法测量宽频范围的时频图，系列秦胡与二胡、板胡的时频不存 某些频率段的阴影区，因而都不存在"哑音"区。10. 白牛子(硬槭木)琴马可增加谐频数量及幅值 对空弦音，使用白牛子琴马时高频谐频最强，泛音丰富。11. 空心底座增强声压级和增加谐频幅值使用空心底座后，低频音调的幅值比不使用底座时高出2-5dB。高频谐 频的幅值比不使用底座时高出3-10dB。说明使用空心底座可增强声音，并 提高泛音水平。12. 腰马(弦腰马)可增加谐频数量和幅值腰马可提高泛音水平，增加高频谐频线谱的数量。使用腰马后，谐频 的幅值比不使用腰马时高出3-10dB。并对某些音可增加高频谐频线谱的数 量，说明使用腰马可提高泛音水平，并使泛音丰富。13. 腰马(弦腰马)提高音准稳定性和增加泛音有腰马时秦二胡的音准稳定性高。对有腰马时秦二胡内空弦音，连续 演奏20分钟后，少数谐频的幅度降低了 5dB-10dB，而绝大部分主要线谱 的幅值没有发生变化。同样对外空弦音，只有极少数谐频的幅度降低了 2dB-10dB,而绝大部分主要线谱的幅值没有发生变化。14. 双层共振板秦胡谐谱幅值高双层板秦胡的线谱幅值比单层板秦胡高而且谐频数量多，泛音丰富。 对双层板秦二胡内空弦音，线谱幅值高5-10dB，对外空弦音，线谱幅值高 10dB-20dB。15. 音梁使谐频丰富音梁可以保证泛音丰富。对无音梁时秦二胡，内空弦音和内弦音gl的 低频线谱幅值比有音梁时低2dB-3dB，高频线谱幅值低5dB-10dB，并且高 频线谱数有所减少。16. 秦二胡比二胡的泛音更丰富在dl到g3的音域内对比，秦二胡比二胡的谐频数量多很多，特别是 高频段谐频幅值大，因而秦二胡的泛音丰富。10由于采取上述技术方案使本发明技术与己有技术相比具有如下优点及 效果a) 本发明的共振板可使原有的胡琴单层皮膜振动的方式进行了本质的改变，结构发音比皮膜结构发音、声音穿透力大大增强，解决了高把位音 量衰减问题，提高声音的立体性效果，增强了声音厚度，提高了融合性，振动传导更加均匀，声音更加圆润；共振板网状纹理结构提高了共振板的 支撑力量，提高乐器的寿命，球面的结构使共振板的振动更加协调，共鸣 箱的发音结构更为合理，声音的传导加以提高，音量增强，对秦胡声音品 质的提高，声音的发生以及融合性都有了很大的改善；共振板保证足够的 刚性，密度足够轻，增性模量大，长期保存不变形，不腐朽，不自然龟裂; 可制作系列秦胡的共振板，以对应高音、次高音、中音及低音声部，音域 涵盖三个八度的秦胡产品。b) 弦腰马与千斤配合可使内外弦有了的固定距离，内外弦定音时琴弦 的张力互不影响，琴弦的振动能充分的传导到琴身，琴的整体共振得到增 强，弦腰马与千斤形成反向力量，使琴弦的张力得到增强，d) 空心底座增加共振腔，避免了声音振动的阻碍，使声音的产生更加 丰富，声音振动无阻碍，泛音丰富，声音衰减慢，琴筒的振动发音得到了 很好的回应，演奏声音更加丰富，提高整体共振作用，有利于增强音量， 提高发声效率，增加了乐器发生的混响效果，余音更加悠长，e) 本发明系列秦胡对传统胡琴类乐器结构的先天性缺陷的进行多方位 的改进，并形成高、中、低不同音区的系列制品，可构成拉弦乐器组群的 立体和声布局，使民族乐队弦乐声部的音域拓宽，增加了乐队弦乐的多声 层表现效果，增加民族交响中弦乐声部与其他声部之间的融合性。


图1为本发明秦胡的结构示意图 图2为图1的右视图具体实施方式
系列秦胡，由图l、 2所示，由琴头(1)、琴杆(2)、弦轴(3)、千斤 (4)、琴弦(6)、琴筒(7)、琴马(8)、底座(9)和琴弓(图中末示)组 成，琴筒上的共振板是由泡桐木的厚为1.75 2.35mm，面积为11938 33160mm2的径向板和纵向板两种板料交错平放中间用白乳胶粘合一体制成的网 状纹理的木制复合板压模复合的具有网状纹理的球面孤形穹顶厚度为3.5 4.7mm共振板，球冠高度4.5 6.0mm，系列秦胡共振板尺寸系列秦胡名称共振板厚度径向板和纵向板厚度面积球冠高度秦高胡4.3mm2.15mm11938mm25.0 5.5mm秦二胡3.5mm1.75mm11938mm24.5 5.0mm秦中胡4.3mm2.15mm18639mm25.5 6.0mm秦大胡4.7mm2.35mm33160薩25.5 6.0mm在共振板的内侧固定一个用泡桐木制作的半圆孤弦形的长条形音梁(10)，音梁长度30 50mm，厚度4 7 mm，玄高10 15mm，在共振板 的内侧的位置为距共振板右边25 40mm，共振板的内侧下边21 35mm 共振板两面涂覆清漆。系列秦胡音梁尺寸系列秦胡名称长度厚度玄高右边距离内侧下边距离秦高胡30mm4mm10mm25mm21mm秦二胡30mm4mm10mm25mm21mm秦中胡40mm5mmllmm29mm25mm秦大胡50mm7mm15mm40mm35mm选用硬槭木为材料制作的琴马，该琴马为"斧头"形的块体，上顶平面上有两个架琴弦的开口槽，在块体上部有两个声孔，两个声孔分别与两 侧的向下倾斜的圆孤形长通孔相通，块体底部有与共振板相接的开口 "拱形"长圆通孔，琴马的两个架琴弦的开口槽距离为5.5 6.0.mm，两个声孔 直径为1.2 2.0mm，两个声孔间距5 7mm,高度17 26mm。系列秦胡琴马尺寸系列秦胡名称开口槽距离两个声孔直径声孔间距高度秦高胡5.5mm1.2mm5 mm17 mm秦二胡5.5mm1.2mm5 mm17 mm秦中胡6mm1.7mm5.5 mm22 mm秦大胡6mm2mm7 mm26 mm选用紫檀木材料制作一个与千斤配合的弦腰马5，该弦腰马为扁形四棱 锥台体，锥台体的前后锥台面为等边三角形，锥顶部有两个支撑琴弦的开 口弦槽，锥底有与琴杆相配合的开口半圆孔，开口半圆孔上方有固定琴杆 的丝线穿孔，锥台体的左锥面的边长要大于右锥面的边长，左锥面的边为 斜边，右锥面的边为直边组成不等边直角形锥面，弦腰马顶锥宽为5 5.5mm,顶锥厚为1.5 1.8mrn，两个支撑琴弦的开口弦槽距离为2.0 2,5mm。系列秦胡弦腰马尺寸秦胡名称顶锥宽顶锥厚开口弦槽距离秦高胡5mm1.5mm2mm秦二胡5mm1.5mm2mm秦中胡5.5 mm1.8 mm2.5 mm秦大胡5.5 mm1.8mm2.5 mm选用黑心木莲和色木两种材料制成的空心底座，底座两侧用黑心木莲中间用色木拼接成与琴筒底部相同形状的长方形开口槽形，底座两侧板与琴筒有1 2rnm间隙，底座内平面中部有一个长方形凹槽，底座外面涂黑 瓷漆。凹槽在底座的两端距离50mm。系列秦胡空心底座尺寸宽度 高度 凹槽在底座的两端距离14mm 50mm14mm 50mm系列秦胡名称长度 秦高胡 秦二胡100mm 55mm 65mm 45mm秦中胡65mm45mm8mm50mm秦大胡75mm55mm8mm50mm系列秦胡外形尺寸系列秦胡名称琴高内切圆直径筒长度线轴长度秦高胡860腿120 mm130 mm150腿秦二胡860腿120 mm160 mm150 mm秦中胡940腿150 mm170薩160 mm秦大胡1130 mm200腿220 mm180腿。
权利要求
1、系列秦胡，由琴头(1)、琴杆(2)、弦轴(3)、千斤(4)、琴弦(6)、琴筒(7)、琴马(8)、底座(9)和琴弓组成，其特征在于a)琴筒上的共振板是由泡桐木的厚为1.75～2.35mm，面积为11938～33160mm2的径向板和纵向板两种板料交错平放中间用白乳胶粘合一体制成的网状纹理的木制复合板压模复合的具有网状纹理的球面穹顶厚度为3.5～4.7mm共振板，球冠高度4.5～6.0mm，在共振板的内侧固定一个用泡桐木制作的半圆孤弦形的长条形音梁(10)，共振板两面涂覆清漆。b)选用硬槭木为材料制作的琴马，该琴马为“斧头”形的块体，上顶平面上有两个架琴弦的开口槽，在块体上部有两个声孔，两个声孔分别与两侧的向下倾斜的圆孤形长通孔相通，块体底部有与共振板相接的开口“拱形”长圆通孔。c)选用紫檀木材料制作一个与千斤配合的弦腰马(5)，安装在千斤下方的琴杆上，该弦腰马为扁形四棱锥台体，锥台体的前后锥台面为等边三角形，锥顶部有两个支撑琴弦的开口弦槽，锥底有与琴杆相配合的开口半圆孔，开口半圆孔上方有固定琴杆的丝线穿孔，锥台体的左锥面的边长要大于右锥面的边长，左锥面的边为斜边，右锥面的边为直边组成不等边直角形锥面。d)选用黑心木莲和色木两种材料制成的空心底座，底座两侧用黑心木莲中间用色木拼接成与琴筒底部相同形状的长方形开口槽形，底座两侧板与琴筒有1～2mm间隙，底座内平面中部有一个长方形凹槽，底座外面涂黑瓷漆。
2、 根据权利要求1所述的系列秦胡，其特征在于所述的音梁长度为30 50mm,厚度4 7mm，玄高10 15mm，在共振板的内侧的位置为距共 振板右边25 40mm,共振板的内侧下边21 35mm。
3、 根据权利要求1所述的系列秦胡，其特征在于所述的琴马的两个架琴弦的开口槽距离为5.5 6.0.mrn，两个声孔直径为1.2 2.0mm，两个声孔 间距5 7mm，高度17 26mm。
4、 根据权利要求1所述的系列秦胡，其特征在于所述的弦腰马顶锥宽 为5 5.5mm，顶锥厚为1.5 1.8mm，两个支撑琴弦的开口弦槽距离为2.0 2.5mm。
5、 根据权利要求l所述的系列秦胡，其特征在于所述的空心底座的长 方形凹槽在底座的两端距离50mm。
全文摘要
本发明涉及一种系列秦胡，其特征在于选用泡桐木复合板压模复合的具有网状纹理的球面穹顶型共振板和泡桐音梁，硬槭木为材料制作的琴马，紫檀木材料制作一个与千斤配合的弦腰马和黑心木莲和色木两种材料制成的空心底座，本发明系列秦胡对传统胡琴类乐器结构的先天性缺陷的进行多方位的改进，具有可形成高、中、低不同音区的系列制品，可构成拉弦乐器组群的立体和声布局，使民族乐队弦乐声部的音域拓宽，增加了乐队弦乐的多声层表现效果，增加民族交响中弦乐声部与其他声部之间的融合性的优点及效果。
文档编号G10D1/00GK101226732SQ20081005736
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月1日 优先权日2008年2月1日
发明者翟志荣 申请人:西安音乐学院