专利名称：带有非对称嵌块的弦乐器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弦乐器，特别是带有非对称嵌块的弦乐器如吉他等。
众所周知，在弦乐器(如吉他，特别是具有实心琴体的电吉他)中，低音琴弦所产生的音量和音调的品质要优于高音琴弦产生的音量和音调的品质。在普通电吉他中，多股缠绕的带芯低音琴弦通常比直径较细的单芯的高音琴弦具有更高的单位长度密度。迄今，还没有能在保留音调质量并便于演奏等其它要求的同时均化琴弦的音质。本发明的目的就是提供一种具有这种特征的吉他。
音调均化的基本问题在本申请人的美国专利4，635，522中已得以解决，它是通过加设一刚性非对称质量嵌块来制成这种乐器，如吉他，其中，在靠近吉他的高音琴弦一边设置一个比另一边更大的质量块。上述措施实际上是通过在一种普通吉他的周边加上质量块，并将吉他的横截面制成大致呈泪滴形来实现的，泪滴形截面中较窄部分靠近低音琴弦，所述的截面基本上垂直于吉他的面板及吉他琴颈的纵向主轴线，或是同时与两者垂直。
业已发现，尽管本申请人先前的发明改进了音调品质，但却有由周边加重而产生的某些不希望的金属谐音。另外，尽管周边加重是有效的，但从美观上看可能不符合有些演奏者的要求，并且，其金属的外缘与皮肤直接接触时，可能使有些演奏者感到不舒适。
本发明意外地发现，弦乐器中高音琴弦所产生的共鸣特性及音量可以通过如下方法得到显著的改善即将一块刚性嵌块作为非对称质量载荷嵌入靠近高音琴弦部分的乐器琴体内，而不是像美国专利4，635，522中描述的那样设置一种其重量较多地分布在靠近高音琴弦部分的刚性金属边缘，从而避免了不希望的金属谐音。
一种弦乐器，它包括一个具有面板和底板的琴体，侧边与上述面板和底板相连，一个琴颈从上述琴体一端起延伸，在大致同一平面内，若干根琴弦跨越琴体上的琴马和琴颈而张紧，在该弦乐器中，将一块刚性质量块嵌入琴体，该刚性质量块至少有25%，最好是50%的周边表面积与琴体接触，这样，在靠近最高音琴弦的琴体一边的质量比远离最高音琴弦的另一边大，从而产生至少为嵌入质量块前的乐器重量的10%(最好为约10%至约75%)的非对称质量载荷。因此，下述一点属于本发明的范围，即嵌入的质量块有一个表面部分穿入或突出于乐器上的至少一个表面。但是，这种嵌入质量块应与琴马分开。
尽管本发明并未作出限定，但这里的改进对于具有实心或基本上实心的琴体的乐器特别有效。所谓基本上实心应理解为包括带有一些空穴的乐器，这些空穴用来插接电元件或主要用于装饰目的。嵌块可以是球形、扁球形或椭球形的。嵌块可以全部埋入吉他琴体内或是突出于琴体表面。
上述非对称载荷通过将至少一块镶条嵌入乐器的琴体而实现。镶条的形状是不规则的，虽然柱状的镶条很容易制得，但其截面形状也可以是例如工字形，正方形，矩形或椭圆形的。所述的镶条(或多个镶嵌入乐器的琴体时，其轴线可以大致地平行或垂直于琴弦的轴线，或者根据制作者的便利，使上述两者之间成任意角度。
另外，上述非对称载荷还可以通过将一块基本上是平直的质量块叠压入乐器琴体而实现，该平直质量块的主平面大致与设有琴弦的主平面平行，并且最好大致位于乐器的面板和底板之间。将该质量块制成平直状并不是必需的，而仅是为了便于制造。同理，所谓的“叠压”不能严格地按其狭义解释为将至少两个表面粘合在一起。虽然，这种方式在结构上较为简便，但仅用螺栓或类似紧固装置将两个贴合一起的表面连接起来也是可行的。
刚性质量块的材料并不关键，可以使用金属、陶瓷、玻璃、石块、石片，或者是上述材料中的至少一种再加上粘接剂而成的复合材料，如环氧树脂的复合材料或自成的复合材料，如绕结物。质量块最好是实心的。当整个嵌块呈封闭或大致封闭状并可靠固定后，即使材料上有裂纹扩展也不会对所要求的效果产生不良影响。
通过设置嵌块与琴马相接触，最好是与穿过乐器表面的琴马的支脚相接触，可丰富整个频谱。
在某些情况下，如低音电吉他中，可能要求丰富低音琴弦的音调，这是因为在演奏安排中高音不重要，或是要求偏重于低音。这种乐器中的非对称载荷就要相反地设置，即远离高音琴弦的一边的质量要比靠近高音弦一边的质量大。
图1为本发明新型吉他的一个实施例的平面图，表示嵌入的镶条;
图2为从图1中2-2线所视的吉他的横截面图;
图3为本发明新型吉他的另一实施例的平面图，示出镶板的叠压结构;
图4为沿图3中4-4线从吉他底部的上视图;
图5为本发明新型吉他的又一实施例的平面图，表示从吉他的一个表面部分突出来的嵌块;
图6为沿图5中6-6线的吉他横截面图;
图7为本发明新型吉他的又一实施例的平面图，表示出从不同角度嵌入的两块镶条;
图8为沿图7中8-8线的吉他横截面图;
图9为本发明新型吉他的又一实施例的平面图，表示一与琴马接触的嵌入镶条;
图10为沿图9中10-10线的吉他横截面图;
图11为本发明的一个实施例的平面图，一球体嵌入吉他的琴体内，且球体表面的一部分从面板及底板向外突出;
图12为图11所示实施例沿12-12线的横截面图;
图13为本发明的一个实施例的平面图，其中，一球体嵌入吉他的琴体;
图14为图13所示实施例沿14-14线的横截面图。
总体用10表示的吉他于图1中。该吉他同普通吉他一样，包括琴体部分120，琴体上连有琴颈30，琴颈30的上端连有琴头40。琴体120可以制成任意所要求的美观形状。图中所示的四面体状的形状以及泪滴状截面仅表示可能的设计形状。
为方便起见，琴体可视为具有四个边缘，即一个上边29，一个下边28和两个侧边27和26。琴体还具有一面板121和一底板123。
至少面板121是略微凸起的。如果把面板121和底板123看作大致上(虽然并非绝对地)平直的，那么，它们相互间的夹角为约10°到约30°，并且，它们由一个狭窄的边缘表面26相连，边缘表面26的半径比其相应的宽边表面27的半径要小得多。
吉他的其它部分与普通吉他的结构相同。琴体120带有一个琴马22和一个拾音器24。琴颈30的端部32大致在琴体的上边29处与琴体120相连。琴轴42，44、46、48、50和52插入琴头40中。琴弦142、144、146、148、150和152的一端分别与琴轴42、44、46、48、50和52相连。上述琴弦的下端跨过拾音器24并以普通方法连结到琴马上。虽然所描述的实施例中只表示出6根琴弦，但带有4根、10根和12根琴弦的吉他也是公知的，并可用来演奏。可将一个扩音器(未示出)以常规方式放在吉他上面或吉它内部。
非对称载荷可分别用一块镶条(如图1所示的两种可能位置)、两块镶条(图7)或一块部分地或全部地叠压的嵌块(分别示于图3和5)来产生。吉他可为常规截面形状，即大致呈矩形或如上描述的形状，本领域技术人员容易理解，在保证侧边26和27的实际曲率半径的条件下，可有多种变化。另外，面板121和底板123与侧边26间所成的角度也是可变化的。
在吉他的结构中，拾音器24的准确位置也可变化，但大致位于侧边26和27之间的中点部位。本发明的基本特征是在吉他琴体20靠近侧边27部位的质量，要比靠近侧边26部位的重。不管图1、3、5或7的结构如何，都是这样的。
在普通的吉他和类似弦乐器的结构中，高音琴弦设置在琴马的右侧(如向下看的平面图所示)，而低音琴弦则设置在琴马的左侧。
在图1的实施例中，由刚性金属镶条160(如虚线所示)，在吉他琴体上产生非对称载荷，所述镶条分别具有内端162和262以及外端161和262。这种镶条可选用大致与琴弦平行的镶条160，或者用大致与琴弦垂直的镶条260。也可以两者同时使用。图1示出镶条260在其外端261有一个端盖部分270。这一设置仅仅是为了美观，而镶条160上则设有这种设置。
任何比重大于2左右的刚性材料均可采用。铝和钢同陶瓷、玻璃和包括嵌入树脂的复合物或烧结物在内的复合材料一样适用。要求至少有25%、最好有50%的嵌块周边面积与乐器的琴体相接触。这里所述的周边面积是指测量宏观参量所得的表面积，而不是像测量烧结物时得出的单个颗粒的表面积。
在本发明另外的实施例中，为了取得根据本发明的主要目的而设想的音质效果，上述嵌块可以用各种方式嵌入。
图3和图4示出了本发明的一个特殊实施例。图中标号的未尾两位数大致对应于图1和2中的相同部件。该附图仅表示出琴体中包含了具有不同形状和位置的嵌块。嵌块的作用同图1和2中所述的相同。琴体320的两表面321和323之间叠装有一镶板360。
图5和6示出一个与图3和4的实施例相似的实施例，即嵌块460制成大致与图3中表示的嵌块相似，但是其端边461突出于琴体420的底板423而侧段462则仍嵌入于琴体中。该图标号的末尾两位数仍大致对应于图1和2中表示出的相同部件。尽管没有绘出图来，本发明仍设想出具有同样标号的一个实施例，其中，嵌块460的中间段嵌入于琴体420而两个端边段461和462则分别从表面421和423突出。
图7和8表示一个与图1和2所示实施例类似的实施例，即两个镶条560和660大致与图3中表示的嵌块相类似，但是它们位于琴体520的两表面521和523之间。镶条560大致与侧边27平行而另一镶块660大致与侧边28平行。该图中标号的末尾两位数也是大致对应于图1和2中的相同部件。
图9和10表示本发明的一个特殊实施例。图中标号的末尾两位数大致对应于图1和2中的相同部件。图中示出了又一个修饰音质的结构。在本实施例中，琴马724的支脚725穿过面板721。镶条760嵌入于琴体以使其端部762至少接触到一个支脚725。这种改进不仅提供了非对称载荷的效果，而且提供了整个频谱上较大的音调深度。
在靠近侧边26而不是靠近侧边27处设置非对称载荷的效果，将会加重音调的不平衡，因此，低音弦将比高音琴弦具有更强烈的音调。但是在多数情况下，这种效果是不希望有的，只是某些音乐家可能希望得到这种故意的变音以取得出于其个人喜好的音调效果。
图11和12示出了与图3和4类似的实施例，即嵌入一块球形嵌块860，其结构大致与图3所表示的相似，但其表面862突出于琴体820的面板821而表面861突出于底板823。此外，该图中的标号的末尾两位数仍大致对应于图1和2中表示的相同部件。
图13和14示出了与图11和12类似的实施例，即嵌入一块球形嵌块960，其结构大致与图11中所表示的相似，但其表面961嵌入琴体920的底板923，而表面962则嵌入于面板921。该图中标号的末尾两位数仍大致对应于图1和2中所表示的相同部件。
琴弦的音调高低，取决于每单位长度琴弦的密度或者取决于琴弦的张紧程度，或是上述两者的综合。这样就完全可能采用同样直径的琴弦，仅通过调整琴弦的张紧度来取得普通的基本音阶的一个八度分布。然而，这一方法并非通常采用，因为实际上它要包括未张紧的最低音琴弦和过度张紧的最高音琴弦。通常是更多地，例如，在位置142使用高密度琴弦而在位置152使用低密度琴弦。制作琴弦的材料可以多种多样的，在电吉他中，在位置142，144和146用含镍钢丝带缠绕的丝芯型琴弦，而在位置148、150和152则用具有较小直径的单股的钢丝。
虽然，本说明书描述的实施例仅为一种吉他，但本发明及其原理并不仅限于此。本发明可包括所有的弦乐器，特别是实心琴体的弦乐器，该弦乐器的琴弦是被弹拨或敲击的，且所述琴弦是跨越音箱或琴体设置的。
权利要求
1.一种弦乐器，它包括一个琴体，该琴体具有一个面板和一个底板，侧边与所述的面板和底板相连，一个琴颈从所述琴体的一端起延伸，大致在同一平面内的若干根琴弦跨越琴马和琴颈而张紧于琴体上，其特征在于一块密度比琴体更大的刚性质量块至少部分地嵌入琴体，所述质量块周边表面至少有50%与琴体接触，使得靠近高音琴弦一边的琴体的总质量比远离高音琴弦的另一边大，以产生至少为嵌入前乐器重量的10%的非对称质量载荷。
2.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称质量载荷介于乐器原重的10%至75%之间。
3.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称载荷通过在乐器琴体中嵌入至少一块镶条来实现。
4.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称载荷通过在乐器琴体中嵌入至少一块镶条来实现，该镶条的轴线与琴弦的轴线大致平行。
5.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称载荷通过在乐器琴体中嵌入至少一块镶条来实现，该镶条的轴线与琴弦的轴线大致垂直。
6.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称载荷通过在乐器琴体中嵌入至少两块镶条来实现，该镶条的轴线与琴弦的轴线成不同的角度。
7.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称载荷通过在乐器琴体中嵌入一块基本上平直的质量块来实现，该质量块的主平面与安置琴弦的主平面大致平行。
8.按权利要求1的乐器，其特征在于非对称载荷通过在乐器琴体中叠压一块基本上平直的质量块来实现，该质量块的主平面大致位于乐器面板和底板之间。
9.按权利要求1的乐器，其特征在于所述的质量块的一部分突出于乐器的表面。
10.按权利要求1的乐器，其特征在于所述的刚性质量块可选用金属、陶瓷、玻璃、石块、石片这些材料中的一个或由上述材料中至少一种制成的复合材料。
11.按权利要求10的乐器，其特征在于所述的刚性质量块是上述复合材料中的一种且还包含有粘接剂。
12.按权利要求1的乐器，其特征在于所述的琴马与上述的质量块接触。
13.按权利要求12的乐器，其特征在于所述的琴马带有一个穿入乐器面板的支脚，该支脚与上述质量块接触。
14.按权利要求1的乐器，其特征在于所述的乐器是一种吉他。
15.一种弦乐器，它包括一个琴体，该琴体具有面板和底板，侧边与所述的面板及底板相连，一个琴颈从所述琴体的一端起延伸，大致在同一平面的若干根琴弦张紧在琴体和琴颈上，其特征在于一块刚性质量块至少部分地嵌入琴体，所述刚性质量块周边表面至少有50%与琴体接触，使得远离高音琴弦一边的琴体总质量比靠近高音琴弦的另一边的要大，以产生至少为嵌入质量块前乐器重量10%的非对称重量载荷。
16.按权利要求15的乐器，其特征在于所述的琴体基本上是实心的。
全文摘要
弦乐器或类似乐器中高、低音间音调的不均衡，可以通过设置非对称质量嵌块予以平衡，其中，在吉他上带高音琴弦的一边设置有比另一边更大的质量。上述措施实际上是通过向琴体中嵌入一块密度比乐器琴体更大的刚性质量块来实现的。
文档编号G10D1/08GK1044182SQ90100049
公开日1990年7月25日 申请日期1990年1月10日 优先权日1989年1月10日
发明者理查德·埃格西伦泰 申请人:理查德·埃格西伦泰