鼓面皮和鼓的制作方法

鼓面皮和鼓的制作方法
【专利摘要】本发明涉及鼓面皮和包括该鼓面皮的鼓，其延音接近通常鼓面皮的延音，以获得接近通常鼓面皮音色的音色，而通过击打鼓面皮产生的声音音量减小。在本发明中，鼓面皮包括皮膜，所述皮膜具有内皮膜和与内皮膜的外边缘整体地形成的外皮膜。内皮膜具有沿内皮膜的周向方向设置的多个开口。多个开口每一个的轮廓沿平面图中皮膜的径向方向具有内部端部，且内部端部沿径向方向向内伸出和逐渐变小。
【专利说明】
鼓面皮和鼓
技术领域
[0001]本发明涉及鼓面皮(drumhead)和包括鼓面皮的鼓。
【背景技术】
[0002]通常，原声鼓在鼓面皮被击打时产生大的声音。由此，考虑到鼓所演奏的场所和通过鼓产生的声音音量与通过与鼓一起演奏的其他乐器产生的声音音量之间的平衡，需要减小声音音量。
[0003]存在常规公知的用于减小通过鼓产生的声音音量的各种构造。例如，专利文献I(美国专利N0.5637819)公开了各种弱音部件(mute component)附接到鼓面皮的击打侧和从击打侧附接到鼓面皮的后侧一部分。在鼓面皮被击打时，这些弱音部件吸收鼓面皮的振动，以减小通过鼓面皮产生的声音音量。
[0004]专利文献2(日本专利N0.3835084)公开了一种鼓面皮，其具有在整个鼓面皮中形成的大量小孔。小孔的每一个开口具有非常小的直径，其范围例如为十分之几毫米到几毫米。甚至在这种构造下鼓面皮被击打并振动时，鼓面皮的减小量的振动传播到空气，使得通过鼓面皮产生的声音音量减小。

【发明内容】

[0005]然而，在如专利文献I公开的将弱音部件附接到鼓面皮的鼓的情况下，通过击打产生的声音延音比未设置有弱音部件的通常鼓面皮的情况短得多。应注意延音是在声音变得听不见之前声音存留期间的时间长度。因为延音相对短，所以与通过通常鼓面皮产生的音色比较，使用弱音部件的鼓所产生的声音音色不清晰或不自然(变差)。
[0006]在专利文献2公开的鼓面皮中，通过击打产生的声音具有不自然的音色，其中延音比通常鼓面皮的延音短得多，且仅起奏被加强。此外，由于多个小孔在鼓面皮上产生应力集中，造成耐久性降低。
[0007]因而，本发明的一个方面涉及鼓面皮和包括该鼓面皮的鼓，其延音接近通常鼓面皮的延音，以获得接近通常鼓面皮音色的音色，而通过击打鼓面皮产生的声音音量减小。
[0008]在本发明的一个方面中，鼓面皮包括皮膜(skin)，所述皮膜具有内皮膜和与内皮膜的外边缘整体地形成的外皮膜。内皮膜具有沿内皮膜的周向方向设置的多个开口。多个开口每一个的轮廓沿平面图中皮膜的径向方向具有内部端部，且内部端部沿径向方向向内伸出和逐渐变小。
[0009]在本发明的另一方面中，鼓包括本体和鼓面皮。鼓面皮安装在本体的开口中。
[0010]在本发明的另一方面中，鼓包括:具有圆柱形形状的本体;第一鼓面皮，其为所述鼓面皮，第一鼓面皮安装在本体的一侧开口中；和第二鼓面皮，安装在本体的另一侧开口中，其中第一鼓面皮和第二鼓面皮中的至少一个具有多个小孔，每一个小孔的尺寸比多个开口每一个的尺寸更小。
[0011]根据如上所述的构造，安装在本体上的鼓面皮能产生与通常鼓面皮的延音接近的延音，以获得接近通常鼓面皮音色的音色，而减小通过击打鼓面皮产生的声音音量。
[0012]在所述鼓面皮中，多个开口形成在内皮膜的外部区域中。
[0013]在鼓面皮中，多个开口沿周向方向仅沿一条线设置。
[0014]在所述鼓面皮中，多个开口每一个形成在内皮膜和外皮膜之间的边界上方。
[0015]在所述鼓面皮中，内皮膜配置为在安装于本体上的鼓面皮被击打时振动。
[0016]在所述鼓面皮中，多个开口每一个的轮廓沿平面图中内皮膜的径向方向具有外部端部，且外部端部沿径向方向向外伸出和逐渐变小。
[0017]在所述鼓面皮中，多个开口仅形成在内皮膜中。
[0018]在所述鼓面皮中，多个开口每一个沿内皮膜径向方向的尺寸比多个开口每一个沿内皮膜周向方向的尺寸更小。
[0019]在所述鼓面皮中，多个开口沿内皮膜的周向方向设置，以便以规则间隔间隔开或以便具有旋转对称性。
[0020]在所述鼓面皮中，内皮膜具有多个小孔，所述小孔每一个的尺寸比多个开口每一个的尺寸更小。
【附图说明】
[0021]在结合附图进行考虑时，通过阅读实施例的以下详细描述，可以更好地理解本发明的目的、特征、优点、技术和工业意义，其中:
[0022]图1A是根据第一实施例的鼓的俯视图，图1B是沿图1A的线IB-1B截取的截面图，且图1C是沿图1A的线IC-1C截取的截面图；
[0023]图2A是根据一个实施例的鼓面皮的俯视图，图2B是沿线IIB-1IB截取的截面图；
[0024]图3A和3B是作为比较例的鼓面皮的俯视图；
[0025]图4是作为比较例的鼓面皮的俯视图；
[0026]图5示出了图2所示实施例的面皮、图4所示的比较例面皮和通常面皮中声压水平的频率特性曲线；
[0027]图6A到6C显示了通过鼓面皮产生的声压的测量结果的曲线，其中图6A显示了通过通常面皮产生的声压测量结果的曲线，图6B是通过实施例面皮产生的声压的测量结果的曲线，且图6C显示了通过比较例面皮产生的声压的测量结果的曲线；
[0028]图7A到7C是根据第一实施例的修改例的鼓面皮的俯视图；
[0029]图8是通过图7A所示鼓面皮产生的声压的测量结果的曲线；
[0030]图9是响弦鼓的侧向截面视图，所述响弦鼓包括根据第一实施例的鼓面皮；
[0031]图1OA到1C是图9所示响弦鼓的视图，其中图1OA是作为第一例子的打击面皮的俯视图，图1OB是作为第二例子的打击面皮的俯视图，且图1OC是作为一个例子的响弦面皮的仰视图；
[0032]图1lA到IlC是包括根据第一实施例的鼓面皮的低音鼓的视图，其中图1lA是低音鼓的侧视图，图1lB是图1IA所示的低音鼓的打击面皮的第一例子的平面图，且图1IC是图1IA所示的低音鼓的打击面皮的第二例子的平面图；
[0033]图12是显示了根据第二实施例的响弦鼓的侧向截面视图；
[0034]图13A是图12所示的响弦鼓的打击面皮的俯视图，且图13B是图12所示响弦鼓的响弦面皮的仰视图；
[0035]图14是通常鼓、第一实施例鼓和图12到13B所示的第二实施例鼓中声压水平随时间的相对改变的曲线；
[0036]图15是根据第二实施例的修改例的响弦面皮的仰视图；
[0037]图16是根据第二实施例的修改例的鼓面皮的平面图；和
[0038]图17是根据第二实施例的修改例的鼓面皮的平面图。
【具体实施方式】
[0039]第一实施例
[0040]在后文中，将参考图1A-6C描述第一实施例。如图1A-2B所示的，根据该第一实施例的鼓I为筒鼓(tom)。该鼓I包括圆柱形壳(本体)2和安装在壳的其中一个开口(一侧开口)中且用作击打表面的鼓面皮3。
[0041]壳2例如用木材或金属形成。鼓面皮3具有面皮部分11，该面皮部分在平面图中为圆形且例如通过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的膜构成。面皮部分11包括:圆形内(径向内部)皮膜12，其沿有效振动皮膜12的径向方向设置在壳2的一侧开口的边缘2A以内；和夕卜(径向外部)皮膜13，其与内皮膜12的外边缘整体地形成且沿有效振动皮膜12的径向方向设置在壳2的一侧开口的边缘2A以外。在鼓面皮3安装在壳2的一侧开口中的状态下，内皮膜12在被击打时有效地振动。该内皮膜12可以在下文被称为“有效振动皮膜12”。
[0042]在图2B中，也是在面皮部分11未安装在壳2上的状态下，外皮膜13从有效振动皮膜12的外边缘延伸，以便沿有效振动皮膜12的厚度方向朝向有效振动皮膜12径向方向的外部倾斜。然而，本发明并不限于这种构造。在本实施例中，鼓面皮3包括鼓面圈14，所述鼓面圈联接到面皮部分11的外边缘(外皮膜13)，以保持在平面图中的面皮部分11的圆形形状。鼓面圈14的内部直径比壳2的外部直径更大。
[0043]如图1所示，鼓I包括张紧器4，张紧器4使得面皮部分11在壳2的一侧开口上方伸展，以对有效振动皮膜12施加张紧力。在本实施例中，张紧器4通过公知的机构构成，包括凸耳21、圈22和张紧杆(调谐螺栓)23。张紧杆23旋拧在相应凸耳21中。凸耳21和张紧杆23沿壳2的周向方向均匀地彼此间隔开。在旋拧到相应凸耳21中的张紧杆23被紧固时，圈22将鼓面皮3的鼓面圈14从壳2的一侧开口朝向壳2的另一开口促动。结果，张紧力施加于有效振动皮膜12。
[0044]在本实施例中，如图1A-2B所示，有效振动皮膜12具有外部区域12A和中央区域12B。外部区域12A形成有多个开口 15。外部区域12A是没有被演奏者击打或不需要被演奏者击打的区域。在本实施例中中央区域12B是将被鼓棒击打的区域。为了给中央区域12B提供足够的区域，例如，外部区域12A优选设置为沿径向方向与有效振动皮膜12的中心相距有效振动皮膜12的半径的75%的距离以外。
[0045]多个开口15沿有效振动皮膜12的周向方向均匀彼此间隔开。在平面图中，每一个开口 15的轮廓沿有效振动皮膜12的径向方向向内弯曲。具体说，开口 15的轮廓的内部端部沿径向方向向内伸出和逐渐变小(taper)。在本实施例中，沿径向方向，开口 15的轮廓的内部端部的边缘具有弧形形状。在本实施例中，沿有效振动皮膜12的径向方向的开口 15的尺寸比沿有效振动皮膜12的周向方向的开口 15的尺寸更小。在本实施例中，每一个开口 15形成在有效振动皮膜12和外皮膜13之间的边界上方。换句话说，开口 15形成在有效振动皮膜12的一部分和外皮膜13的一部分两者中。
[0046]开口 15沿径向方向的外部端部可以到达鼓面圈14，如图1A-2B所示，但是例如也可以不到达鼓面圈14。在开口 15的沿径向方向的外部端部不到达鼓面圈14的情况下，开口 15可在面皮部分11被安装在鼓面圈14上之后容易地形成。即鼓面皮3可被容易地制造。在本实施例中，多个开口 15具有相同形状和相同尺寸。有效振动皮膜12中每一个开口 15的面积优选例如大于或等于78mm2。
[0047]在图1A-2B中，开口 15的数量等于凸耳21的数量且等于张紧器4的张紧杆23的数量，但是本发明并不限于这种构造。如图1A所示，鼓面皮3安装在壳2上，使得开口 15沿面皮部分11的径向方向不与凸耳21或张紧杆23对准，但是本发明并不限于该构造。
[0048]在本实施例中，包括鼓面皮3的鼓I具有形成在有效振动皮膜12中的多个开口15。该构造实现的结果是，在安装于壳2上的鼓面皮3被击打时从鼓面皮3向空气传播减小量的振动，使得可以减小通过在鼓面皮3上的击打而产生的声音音量。还有，因为开口 15形成在有效振动皮膜12的外部区域12A中，每一个开口 15的面积大。由于通过开口 15增加了进出鼓I的空气流的速度，所以该构造可减小或防止能量损耗。结果，通过击打产生的声音延音可更接近通常的鼓面皮(即不具有开口 15的鼓面皮)的声音延音。
[0049]开口15的沿有效振动皮膜12径向方向的内部端部沿径向方向向内伸出和逐渐变小。通过该构造，在张紧力通过张紧器4施加于有效振动皮膜12时，足够的张紧力可施加于有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15以内的部分。由此，在鼓面皮3被击打时，在有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15以内的部分处不发生不必要的共鸣。因而，延音可进一步接近通常鼓面皮的延音，这可防止音色变差。
[0050]图3A和3B显示了作为比较例的鼓面皮3A、3B。如图3A和3B所示，鼓面皮3A具有开口15A，且鼓面皮3B具有开口 15B。每一个开口 15A、15B的沿有效振动皮膜12径向方向的内部端部不沿径向方向向内伸出或逐渐变小。具体说，如图3A所示，每一个开口 15A沿径向方向的内部端部沿有效振动皮膜12的径向方向向外凹入。如图3B所示，每一个开口 15B沿径向方向具有矩形形状，即，每一个开口 15A的沿径向方向的内部端部是平坦的。在鼓面皮3A、3B中，张紧力不能施加于有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15A、15B以内的部分。由此，在鼓面皮3A、3B被击打时，在有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15A、15B以内的部分处发生不必要的共鸣，造成音色变差。在未施加张紧力的部分处造成能量损耗，造成延音减小。
[0051]在本实施例中，包括鼓面皮3的鼓I可使得延音接近通常鼓面皮的延音，以获得接近通常鼓面皮的音色，使得通过鼓面皮3的击打产生的声音音量减小。该构造允许鼓面皮3不仅可用于练习而且可用于为听众演奏。
[0052]在该鼓面皮3中，多个开口15形成在有效振动皮膜12的外部区域12A中。该构造能使得演奏者击打没有开口 15的有效振动皮膜12的中央区域12B。还有，确保鼓面皮3的耐久性。
[0053]在该鼓面皮3中，每一个开口15的沿有效振动皮膜12径向方向的外部端部不位于有效振动皮膜12中。在与开口 15仅形成在有效振动皮膜12中的构造比较时，通过该构造，延音可接近通常鼓面皮的延音。还有，在与开口 15仅形成在有效振动皮膜12中的构造比较时，有效振动皮膜12的每一个开口 15的面积可容易地增加，中央区域12B有足够的面积以被鼓棒击打。即产生声音的音量可进一步减小。
[0054]在该鼓面皮3中，开口15的沿有效振动皮膜12径向方向的尺寸比开口 15的沿有效振动皮膜12周向方向的尺寸更小。由此，在中央区域12B有足够面积的情况下，每一个开口15的面积可被制造得很大。
[0055]在该鼓面皮3中，多个开口15均匀地彼此间隔开，即鼓面皮3具有对称形状。由此，被击打鼓面皮3的所有振动模式可接近于通常鼓面皮的振动模式。因而，鼓面皮3可获得更接近通常鼓面皮音色的音色。
[0056]鼓面皮3的主要构造类似于通常鼓面皮的主要构造。由此，面皮部分11的伸展程度可以以与通常鼓面皮同样的方式通过张紧器4调节。还有，通常鼓面皮和鼓面皮3两者可用于相同的壳2，换句话说，针对相同的壳2，可用鼓面皮3替换通常鼓面皮。该构造可减小所产生声音的音量，所述声音具有取决于壳2的特点的音色。
[0057]在该鼓面皮3中，每一个开口15的面积可被改变，以设定期望声音的音量。例如，每一个开口 15的面积可增加以减小所产生声音的音量。因而，可制备具有不同大小开口 15的各类鼓面皮3，且演奏者可选择能产生演奏所需的声音音量的其中一个鼓面皮3。
[0058]接下来通过以下实验作为一个例子来描述鼓面皮3的上述效果。该实验将鼓面皮3与不带开口 15的通常鼓面皮(其在下文可以被称为“通常面皮”)和作为比较例的鼓面皮3C进行比较，鼓面皮3C具有大量形成在有效振动皮膜12的外部区域12A中的小孔15C，如图4所示。每一个小孔15C的面积为7mm2。应注意，根据本实施例的鼓面皮3和鼓面皮3C可以在下文分别称为“实施例面皮3”和“比较例面皮3C1’。
[0059]图5示出了在相同条件下通过击打图2所示的实施例面皮3、击打未示出的通常面皮和击打图4所示的比较例面皮3C而产生的声音频率特性。如图5所示，在通过通常面皮产生的声音频率特性中发生多个峰值。最低频率的峰值表示所产生声音的基音，且其他频率的峰值表示所产生声音的泛音(overtone)。
[0060]类似于通常面皮中峰值的峰值也在通过实施例面皮3和比较例面皮3C产生的声音的频率特性中发生。但是，在比较例面皮3C中，每一个峰值下声压水平的量值比通常面皮中每一个峰值下声压水平的量值低得多。在比较例面皮3C中每一个峰值处的锐度比通常面皮中每一个峰值处的锐度小得多。即，在通过比较例面皮3C产生的声音中不加强基音和泛音。这表明比较例面皮3C产生不自然的音色，其中延音非常短，且仅起奏被加强。
[0061]相反，在实施例面皮3中的每一个峰值处声压水平的量值比通常面皮中每一个峰值处声压水平的量值更低。然而，实施例面皮3和通常面皮之间量值的差比比较例面皮3C和通常面皮之间量值的差小得多。与比较例面皮3C中每一个峰值处的锐度相比，实施例面皮3中每一个峰值处的锐度更接近通常面皮中每一个峰值处的锐度。即，如通常面皮中那样，在通过实施例面皮3产生的声音中加强基音和泛音。这表明实施例面皮3以相对长的延音产生自然的音色。
[0062]实施例面皮3和比较例面皮3C之间延音的差在图6A-6C中明确示出。图6A-6C显示了在相同条件下通过在通常面皮、实施例面皮3和比较例面皮3C上击打而产生的声压的变化。图6A-6C的每一幅图中的声压不代表绝对声压的量值。代替地，每一条曲线将I设置为相应一个鼓面皮中的声压最高值。
[0063]如图6A-6C所示，在通常面皮、实施例面皮3和比较例面皮3C的任何一个中，声压在击打的时刻最高且随时间降低。但是，与图6A所示的通常面皮比较时，在图6C所示的比较例面皮3C中，恰在击打之后声压急剧降低。即比较例面皮3C产生延音非常短的不自然的音色，且仅起奏被加强。相反，在图6B所示的实施例面皮3中的声压降低程度比通常面皮中的声压降低程度更大，但是比比较例面皮3C中的声压降低程度小得多。即通过实施例面皮3产生的声音具有相对长延音的自然音色。
[0064]可针对实施例面皮3和比较例面皮3C之间音色有差异的原因提供以下考虑。在比较例面皮3C或实施例面皮3的有效振动皮膜12被击打且振动时，空气通过开口 15(和在比较例面皮3C的情况下提供小孔15C)流入和流出壳2。这里，在开口面积如比较例面皮3C的每一个小孔15C的面积那样非常小时，例如，在空气经过小孔15C时空气流的速度极大地增加，由此由于孔口原理而造成能量损耗。该能量损耗妨碍有效振动皮膜12的自然振动，从而在比较例面皮3C和通常面皮之间有效振动皮膜12的振动方式极大地不同。
[0065]相反，在开口面积如实施例面皮3的每一个开口15的面积那样相对大时，即在开口面积大于或等于78_2的情况下，例如与比较例面皮3C的情况比较时，在空气经过开口 15时空气流速度的增加量较小，或在空气经过开口 15时空气流的速度不增加。结果，由于孔口原理可以减少能量损耗，或防止能量损耗的产生。这种减少或防止可保持实施例面皮3的有效振动皮膜12的自然振动，或使得实施例面皮3的有效振动皮膜12的振动方式接近通常面皮的有效振动皮膜12的振动方式。有鉴于上述，形成在有效振动皮膜12中的每一个开口 15的面积优选设置为足够大，以在有效振动皮膜12被击打时减少通过开口 15进出壳2的空气流速度的增加量。
[0066]在相同条件下针对通常面皮、实施例面皮3和比较例面皮3C测量通过击打产生的声音的最高声压水平(即最大音量)。通常面皮中的最高声压水平最高，比较例面皮3C中的最高声压水平其次，且实施例面皮3中的最高声压水平最低。即，已经发现，与在比较例面皮3C中相比，在实施例面皮3中通过击打产生的声音音量更有效地减小。可以认为，因为形成在有效振动皮膜12中的开口 15减少了用于振动和发出声音的有效振动皮膜12的有效面积，所以声音音量减小。
[0067]图7A-7C显示了根据第一实施例修改例的鼓面皮3D、3E、3F。如图7A-7C所示，鼓面皮3D、3E、3F每一个具有仅形成在有效振动皮膜12中的相应开口15D、15E、15F。在平面图中沿有效振动皮膜12径向方向的开口 15D、15E、15F每一个的外部端部优选沿径向方向向外伸出和逐渐变小。在这些构造中，在张紧力例如通过张紧器4施加于有效振动皮膜12(见图1A-1C)时，足够的张紧力也可施加于有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 1、15E、15F以外的部分。由此，在鼓面皮3D、3E、3F每一个被击打时，在有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15D、15E、15F以内的部分不发生不必要的共鸣，这可防止音色恶化。
[0068]如图3A和3B所示，开口 15A和开口 15B仅形成在有效振动皮膜12中。开口 15A、15B每一个的沿有效振动皮膜12径向方向的外部端部不沿径向方向向内伸出或逐渐减小。具体说，如图3A所示，每一个开口 15A沿径向方向的外部端部沿有效振动皮膜12的径向方向向内凹入。如图3B所示，每一个开口 15B沿径向方向具有矩形形状，S卩，每一个开口 15A的沿径向方向的外部端部是平坦的。在一些情况下，在这些鼓面皮3A、3B中，不能向有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15A、15B以外的部分施加足够的张紧力。由此，在鼓面皮3A、3B被击打时，发生在有效振动皮膜12的沿径向方向位于开口 15A、15B以外的部分处会发生不必要的共鸣，这会使得音色变差。
[0069]仅形成在有效振动皮膜12中的每一个开口15D可以在平面图中具有圆形形状，如图7A所示。仅形成在有效振动皮膜12中的每一个开口 15E可以在平面图中具有椭圆形形状，如图7B所示。如图7A和7B所示，开口 15D、15E每一个的沿有效振动皮膜12径向方向的内部端部的边缘形状可以为弧形形状。如图7C所示，每一个开口 15F的沿有效振动皮膜12径向方向的内部端部的边缘可以包括直的部分151和一对倾斜部分152。直的部分151沿与有效振动皮膜12的径向方向垂直的方向延伸。倾斜部分152分别从直的部分151的相反端部延伸。沿有效振动皮膜的周向方向在倾斜部分152之间的距离随沿径向方向距直的部分151的距离增加而增加。如图7A和7B所示，开口 15D、15E每一个的沿有效振动皮膜12径向方向的外部端部的边缘形状可以为弧形形状。类似内部端部的边缘，如图7C所示，每一个开口 15F的沿有效振动皮膜12径向方向的外部端部的边缘可以包括直的部分151和一对倾斜部分152。
[0070]在开口15E、15F(在每一个开口中长度和宽度彼此不同)如图7B和7C所示地形成的情况下，每一个开口 15E、15F沿有效振动皮膜12径向方向的尺寸优选比开口 15E、15F每一个的沿有效振动皮膜12周向方向的尺寸更小。
[0071]与第一实施例中实现的效果相同的效果可通过鼓面皮3D、3E、3F实现，所述鼓面皮3D、3E、3F具有仅形成在有效振动皮膜12中的开口15D、15E、15F。即延音可接近通常鼓面皮的延音，以获得接近通常鼓面皮音色的音色，而通过击打鼓面皮3D、3E、3F每一个产生的声音音量减小。
[0072]参考图8，接下来将描述通过鼓面皮3D、3E、3F实现的效果。图8示出了在与用于通常面皮、实施例面皮3(见图2A和2B)和比较例面皮3C(见图4)的上述条件相同的条件下通过击打图7A所示鼓面皮3D(下文可以被称为修改例面皮3D”)产生的声压变化。
[0073]如图8所示，修改例面皮3D中的声压降低的程度比图6A所示的通常面皮中的声压降低程度更大，但是比图6C所示的比较例面皮3C中的声压降低程度小得多。即通过修改例面皮3D产生的声音具有相对长延音的自然音色。然而，修改例面皮3D中的声压降低程度比图6B所示的实施例面皮3中的声压降低程度更大。即通过修改例面皮3D产生的声音延音比通过实施例面皮3产生的声音延音更短。因而，开口优选形成在有效振动皮膜12和外皮膜13之间的边界上方，而不是仅形成在有效振动皮膜12中。
[0074]在第一实施例中，形成在面皮部分11中的多个开口沿有效振动皮膜12的周向方向沿单条线设置，但是例如可以沿多条线设置。在开口沿多条线设置的情况下，多个开口可以设置为使得沿其中一条线设置的开口沿有效振动皮膜12径向方向邻近沿另一条线设置的开口，例如可以设置为交错构造，使得沿其中一条线设置的开口沿有效振动皮膜12的径向方向不邻近沿另一线设置的开口。
[0075]第一实施例中的鼓面皮3可以应用于图9-10C所示的响弦鼓(鼓)40。在这种情况下，第一实施例中的鼓面皮3优选至少设置为响弦鼓40的打击面皮(batter head)3G。还有，在第一实施例中的鼓面皮3例如可以设置为要被响弦丝(snare wire)41击打的响弦面皮3H。该构造可减小通过用响弦丝41击打响弦面皮3H的有效振动皮膜12而产生的声音音量。
[0076]为了给中央区域12B提供足够的面积以被鼓棒击打，如第一实施例中那样，形成有打击面皮3G的开口 15的外部区域12A优选设置在与有效振动皮膜12沿径向方向的中心相距有效振动皮膜12半径的75%的距离以外。响弦面皮3H仅需要具有被响弦丝41击打的区域。由此，例如，响弦面皮3H的中央区域12B的直径可以比打击面皮3G的中央区域12B的直径更小。换句话说，面皮部分11的中心和响弦面皮3H上外部区域12A的内部边缘之间的距离可以比面皮部分11的中心和打击面皮3G上外部区域12A的内部边缘之间的距离更小。在响弦鼓40中，形成在打击面皮3G中的开口 15的数量和形成在响弦面皮3H中的开口 15的数量可以彼此不同，如图10A-10C所不，但是可以彼此相等。
[0077]在响弦鼓40中，第一实施例中采用的鼓面皮用于打击面皮3G和响弦面皮3H两者。通过打击面皮3G产生的声音音量和通过响弦面皮3H产生的声音音量总体(in balance)减小，确保自然音色。
[0078]在打击面皮3G中，如图1OA所示，每一个开口15的沿径向方向的内部端部的边缘形状可以为弧形形状。代替地，如图1OB所示，每一个开口 15的内部端部的边缘可以包括直的部分151和一对倾斜部分152。直的部分151沿与有效振动皮膜12的径向方向垂直的方向延伸。倾斜部分152分别从直的部分151的相反端部延伸。沿有效振动皮膜的周向方向在倾斜部分152之间的距离随沿径向方向距直的部分151的距离增加而增加。在图1OB的开口 15的情况下，在与图1OA中的开□ 15比较时，甚至在打击面皮3G的外部区域12A的直径小的情况下，每一个开口 15的面积也可制造得更大。该构造可增加要被鼓棒击打的中央区域12B的面积。即图1OB所示的每一个开口 15的形状优选用于打击面皮3G。
[0079]第一实施例中的鼓面皮3可以应用于图11A-11C所示的低音鼓(鼓)50。在这种情况下，第一实施例中的鼓面皮3优选设置为低音鼓50的打击面皮31。
[0080]低音鼓50的打击面皮31被脚踏板击打，未示出。击打位置在大多数情况下在打击面皮31中是预定的。由此，低音鼓50的打击面皮31的中央区域12B的直径(即面皮部分11的中心和低音鼓50的打击面皮31的外部区域12A的内部边缘之间的距离)可以如图1lB所示那样大且也可以如图1lC所示那样小。即低音鼓50的打击面皮31可以具有开口 15，每一个开口15具有大面积，以极大地减小要被脚踏板击打的中央区域12B。例如，外部区域12A(形成为具有低音鼓50的打击面皮31的开口 15)优选沿径向方向设置在与有效振动皮膜12的中心相距有效振动皮膜12的半径的64%的距离以外。还有，例如，打击面皮31的外部区域12A可以沿径向方向设置在与有效振动皮膜12的中心相距有效振动皮膜12的半径的40%的距离以外。
[0081]与在第一实施例中实现的效果相同的效果可通过包括打击面皮31的低音鼓50实现，根据第一实施例的鼓面皮被应用于该打击面皮31。即通过打击面皮31产生的声音音量可有效地减小而同时确保自然的音色。各类前面皮3J和弱音部件(未示出)可按照需要组合，以调节通过低音鼓50产生的声音的音色，如使用不具有开口 15的通常打击面皮的情况中那样。
[0082]第二实施例
[0083]接下来将参考图12-14描述第二实施例。应注意，与第一实施例中使用的相同的附图标记用于在第二实施例中指示相应的元件，且其说明被简化。
[0084]如图12-13B所示，根据该实施例的鼓是类似于图9-10C所示的响弦鼓的响弦鼓40A。该鼓包括:圆柱形壳(本体)2;打击面皮3K(作为第一鼓面皮的一个例子)，安装在壳2的相反开口的一个中；打击面皮3L(作为第二鼓面皮的一个例子)，安装在壳2的相反开口中的另一个中；和响弦丝41，被选择性地压在打击面皮3L上。打击面皮3K和打击面皮3L每一个包括面皮部分11和鼓面圈14，其每一个具有与第一实施例中的鼓面皮3的构造相同的构造。如同根据第一实施例的鼓I，根据本实施例的响弦鼓40A包括张紧器4，每一个张紧器将打击面皮3K和打击面皮3L中的相应一个的面皮部分11在壳2的相应开口上方伸展，以对有效振动皮膜12施加张紧力。
[0085]类似于第一实施例中开口的多个开口15形成在打击面皮3K和打击面皮3L每一个的有效振动皮膜12的外部区域12A中。形成在打击面皮3K的开口 15的数量和形成在打击面皮3L中的开口 15的数量可以彼此相等，如图13所示，但是也可以彼此不同。
[0086]在本实施例中，小孔(微孔)17形成在打击面皮3K的有效振动皮膜12中。每一个小孔17比每一个开口 15更小。例如，每一个小孔17的面积优选大于或等于0.7mm2且小于或等于30mm2。除了被形成了开口 15的那部分有效振动皮膜12外，小孔17形成在整个有效振动皮膜12中。如图13A所示，小孔17不形成在位于有效振动皮膜12和外皮膜13之间的边界附近的那部分有效振动皮膜12附近。然而，小孔17可以形成在该部分附近。在本实施例中小孔17不形成在打击面皮3L中。
[0087]与在第一实施例中实现的效果相同的效果可通过包括打击面皮3K的响弦鼓40A实现。在根据本实施例的打击面皮3K和响弦鼓40A中，小孔17形成在有效振动皮膜12中。在安装于壳2上的打击面皮3K的有效振动皮膜12被击打和振动时，由于通过小孔17进出响弦鼓40A的空气流的速度增加，该构造增加能量损耗。即因为空气通过小孔17流动进出响弦鼓40A，所以打击面皮3K的振动被减小。在与仅具有开口 15 (没有小孔17)的打击面皮3K相比时，该振动减小可使得通过击打产生的声音延音变短。具体说，可以在低频率范围(例如100至IJSOOHz的频率范围)中在振动模式下缩短延音。对于响弦鼓，在大多数情况下通常需要发紧的声音(tight sound)。由此，有效的是通过如响弦鼓40A中那样形成小孔17而使得低频率范围(具体说是基音)的延音缩短。还有，在根据本实施例的打击面皮3K和响弦鼓40A中，可以通过调整形成在有效振动皮膜12中的小孔17的数量而调整延音。例如，增加小孔17的数量以用于缩短延音。
[0088]通过将响弦鼓40A与没有形成开口 15或小孔17的响弦面皮和打击面皮的通常响弦鼓(下文可以称为“通常鼓”)比较以及与具有每一个仅形成开口 15的响弦面皮3H(如图9-1OC所示)和打击面皮3G的响弦鼓40(下文可以称为“第一实施例鼓40”)比较，来描述通过根据本实施例的响弦鼓40A实现的效果。应注意，根据本实施例的响弦鼓40A可以在下文称为“第二实施例鼓40A”。
[0089]针对第二实施例鼓40A、通常鼓、和第一实施例鼓40的每一种通过在相同条件下击打其打击面皮而测量同等的噪声水平。该测量的结果表明，在第一实施例鼓40和第二实施例鼓40A的情况下相应同等噪音水平的测量结果基本彼此相等。这些同等噪声水平每一个比通常鼓情况下的同等噪声水平更低。即在与通常鼓比较时第一实施例鼓40和第二实施例鼓40A可减小通过击打产生的声音音量。可以认为，主要因为形成在有效振动皮膜12中的开口 15减少了用于振动和发出声音的有效振动皮膜12的有效面积，所以声音音量减小。可以进一步认为，次要因为从打击面皮和响弦面皮中的一个而来的声音辐射的减少使得其他面皮的响应降低，造成从其他面皮产生的声音辐射减少，所以声音音量减小。
[0090]进而，测量通过通常鼓、第一实施例鼓40、和第二实施例鼓40A产生的声音的频率特性。该测量结果表明，在任一鼓中出现表示基音和泛音的多个峰值，但是在第一实施例鼓40与通常鼓和第二实施例鼓40A每一个之间，低频率范围(例如100到800Hz的频率范围)中每一个峰值的锐度不同。第一实施例鼓40中每一个峰值处的锐度比通常鼓和第二实施例鼓40A中每一个峰值处的锐度更大。这意味着通过第一实施例鼓40产生的声音延音比通过通常鼓和第二实施例鼓40A产生的声音延音更长。第二实施例鼓40A中每一个峰值处的锐度通常等于通常鼓中每一个峰值处的锐度。这意味着通过第二实施例鼓40A产生的声音延音接近通过通常鼓产生的声音延音。换句话说，第二实施例鼓40A的音色比第一实施例鼓40的音色更接近通常鼓的音色。
[0091]将参考图14描述通过每一个鼓产生的声音延音。图14示出了通过在相同条件下击打通常鼓、第一实施例鼓40、和第二实施例鼓40A产生的声音的相对声压水平的变化。图14通过例子示出了所产生声音的基音(即200Hz附近的声音)的变化。还有，在图14的曲线中，在通常鼓、第一实施例鼓40、和第二实施例鼓40A中，相应基音的最高声压水平被设置为相同值。如图14所示，在通常鼓、第一实施例鼓40、和第二实施例鼓40A每一个中，在击打时刻基音(所产生声音)的声压水平最高且随后随时间衰减。
[0092]但是，在第一实施例鼓40中，击打之后基音(所产生声音)的声压水平的衰减程度比通常鼓和第二实施例鼓40A中的击打之后基音的声压水平的衰减程度更小。第一实施例鼓40中基音(所产生声音)的延音比通常鼓和第二实施例鼓40A中基音的延音更长。相反，在第二实施例鼓40A中，击打之后基音(所产生声音)的声压水平的衰减程度比通常鼓中的略大，但是与第一实施例鼓40相比，其与通常鼓中更类似。即通过第一实施例鼓40产生的基音(所产生声音)的延音接近通常鼓中的基音的延音。
[0093]例如可针对第一实施例鼓40与通常鼓和第二实施例鼓40A每一个之间延音不同的理由提供以下考虑。通常鼓不具有开口 15或小孔17。由此，在通过击打通常鼓的打击面皮而使得打击面皮和响弦面皮的有效振动面皮12振动时，空气决不通过面皮进出壳2。还有，响弦丝41被压在响弦面皮上，有助于响弦面皮的有效振动皮膜12的振动衰减。这些条件限度了在一些振动模式下打击面皮的有效振动皮膜12的振动，具体说是限制了在包括基音在内的低频率范围内在振动模式下有效振动皮膜12的振动。即壳2中的空气载荷作用在有效振动皮膜12上，以便限制有效振动皮膜12的振动。因而，在一些振动模式下(具体说是低频率范围内的振动模式)，有效振动皮膜12的振动过早衰减，即延音被缩短。
[0094]在通过击打第一实施例鼓40的打击面皮3G而使得打击面皮3G和响弦面皮3H的有效振动面皮12振动时，空气仅通过开口 15流动进出壳2。由此，打击面皮3G的有效振动皮膜12自由地振动，而没有通过空气和被压上了响弦丝41的响弦面皮3!1所施加的限制。因而，在包括上述一些振动模式(具体说是低频率范围内的振动模式)下，与通常鼓的情况相比，第一实施例鼓40的情况下有效振动皮膜12的振动衰减更迟，即延音被加长。
[0095]在通过击打第二实施例鼓40A的打击面皮3K而使得打击面皮3K和打击面皮3L的有效振动面皮12振动时，空气不仅通过开口 15而且通过小孔17进出壳2。在空气经过小孔17时，由于孔口原理造成能量损耗。在一些振动模式(具体说低频率范围内的振动模式)下，该能量损耗使得有效振动皮膜12的振动减小。结果，如通常鼓的情况那样，有效振动皮膜12的振动过早衰减，即延音被缩短。该构造可有效地减小通过第二实施例鼓40A产生的声音音量，同时保持通过通常鼓产生的声音和音色。
[0096]在第二实施例中，如图15所示，小孔17例如也可以形成在打击面皮3L的有效振动皮膜12中。在小孔17形成在打击面皮3K和打击面皮3L两者中的构造中，可以进一步缩短通过响弦鼓40Α产生的基音(所产生声音)的延音。小孔17例如可以仅形成在打击面皮3L中。因为在该构造下小孔17不形成在打击面皮3Κ中，所以可以改善例如要被鼓棒击打的打击面皮3Κ的耐久性。与第二实施例中相比，在该构造下基音(所产生声音)的延音略长，但是比第一实施例鼓40的情况更短。
[0097]图16示出了第二实施例的修改例。在该修改例中，如图16所示，小孔17仅形成在有效振动皮膜12的第二外部区域12C中。即小孔17不形成在有效振动皮膜12的在第二外部区域12C以内的第二中央区域12D中。如同外部区域12Α，第二外部区域12C例如可以是没被演奏者击打或不需要被击打的区域。第二外部区域12C的内部边缘(即第二外部区域12C和第二中央区域12D之间的边界)可以位于与外部区域12Α的内部边缘相同的位置处，且如图16所示可以例如位于外部区域12Α的内部边缘以内。第二外部区域12C例如优选沿径向方向设置在有效振动皮膜12的半径的55%的距离以外。在第二外部区域12C的内部边缘设置在外部区域12Α的内部边缘以内的情况下，可容易地确保用于小孔17的区域。在小孔17仅形成在第二外部区域12C中的情况下，可有效地使得泛音的延音比基音的延音更短。在该构造应用于打击面皮3Κ的情况下，可以改善例如要被鼓棒击打的打击面皮3Κ的耐久性。
[0098]图17示出了第二实施例的修改例。在该修改例中，如图17所示，小孔17仅形成在有效振动皮膜12的第二中央区域12D中。即小孔17不形成在第二外部区域12C中。通过该构造，可有效地使得基音的延音比泛音的延音更短。
[0099]尽管在第二实施例和其修改例中开口15形成在打击面皮3Κ和打击面皮3L两者中，但是开口 15至少需要形成在打击面皮3Κ中。小孔17另外形成在打击面皮3Κ和打击面皮3L中的至少一个中。还有，甚至在小孔17形成在不具有开口 15的打击面皮3L中的情况下，小孔17也可以形成在整个有效振动皮膜12中、仅形成在第二外部区域12C或仅形成在第二中央区域12D中。这些构造可实现与第二实施例实现的效果相同的效果。
[0100]第二实施例和其修改例中的构造可以应用于图11A-11C所示的低音鼓。即低音鼓可以构造为使得开口 15至少形成在打击面皮中(作为第一鼓面皮的一个例子)，和小孔17形成在打击面皮和前面皮中的至少一个中(作为第二鼓面皮的一个例子)。该构造也可实现与第二实施例实现的效果相同的效果。对于低音鼓，如同响弦鼓那样，在大多数情况下需要发紧的声音。由此，有效的是通过形成小孔17而使得延音缩短。
[0101]尽管已经如上描述了实施例，但是应理解，本发明并不限于所示实施例的详细情况，而是可以以对本领域技术人员来说是可以理解的各种改变和修改例实施，而不脱离本发明的精神和范围。
[0102]例如形成在鼓面皮3中的开口15至少需要设置为至少沿有效振动皮膜12的周向方向彼此间隔开。例如，开口 15可以设置为相对于有效振动皮膜12的轴线(即壳2的轴线)具有旋转对称性或线对称性。甚至在具有以不规则的间隔按旋转对称或线对称设置的开口 15的鼓面皮中，也能一定程度上实现对称。由此，这样的鼓面皮可产生类似于通常鼓面皮音色的音色，许多振动模式类似于通常鼓面皮的许多振动模式。然而，与具有以规则间隔设置的开口 15的鼓面皮3相比时，在具有以不规则的间隔设置的开口 15的鼓面皮中，部分丧失对称性，造成一些振动模式下的变化。由此，具有以规则间隔设置的开口 15的鼓面皮3可产生与通常鼓面皮音色接近的音色。
[0103]本发明的鼓面皮可应用于例如通过用鼓棒、脚踏板、木槌和手这样的击打手段击打而产生声音的鼓。本发明的鼓面皮应用于上述实施例中的包括带有两个开口的圆柱形本体的鼓，但是例如也可以应用于包括带有一个开口(例如定音鼓)的本体的鼓。
【主权项】
1.一种鼓面皮(3;3D;3E;3F)，包括: 皮膜(11)，包括内皮膜(12)和与内皮膜(12)的外边缘整体地形成的外皮膜(13)， 其中内皮膜(12)包括沿内皮膜(12)的周向方向设置的多个开口(15;15D;15E;15F)，和 其中所述多个开口(15;15D;15E;15F)每一个的轮廓沿平面图中皮膜(11)的径向方向包括内部端部，且该内部端部沿径向方向向内伸出和逐渐变小。2.如权利要求1所述的鼓面皮(3;3D;3E;3F)，其中所述多个开口(15;15D;15E;15F)形成在内皮膜(12)的外部区域(12A)中。3.如权利要求1所述的鼓面皮(3;3D;3E;3F)，其中所述多个开口(15;15D;15E;15F)沿周向方向仅沿一条线设置。4.如权利要求1所述的鼓面皮(3)，其中所述多个开口(15)每一个形成在内皮膜(12)和外皮膜(13)之间的边界上方。5.如权利要求1所述的鼓面皮(3;3D;3E;3F)，其中内皮膜(12)配置为在安装于本体(2)上的鼓面皮(3; 3D; 3E; 3F)被击打时振动。6.如权利要求1所述的鼓面皮(3;3D; 3E)，其中所述多个开口( 15; 15D; 15E)每一个的轮廓沿平面图中内皮膜(12)的径向方向包括外部端部，且外部端部沿径向方向向外伸出和逐渐变小。7.如权利要求3所述的鼓面皮(3D;3E;3F)，其中多个开口(15D; 15E; 15F)仅形成在内皮膜(12)中。8.如权利要求1到7中的任一项所述的鼓面皮(3;3E; 3F)，其中所述多个开口( 15; 15E;15F)每一个沿内皮膜(12)径向方向的尺寸比该多个开口(15; 15E;15F)每一个沿内皮膜(12)周向方向的尺寸更小。9.如权利要求1到7中任一项所述的鼓面皮(3;3D;3E;3F)，其中多个开口(15;1?;15Ε;15F)沿内皮膜(12)的周向方向设置，以便以规则间隔间隔开或以便具有旋转对称性。10.如权利要求1到7中任一项所述的鼓面皮(3;3D;3E;3F)，其中内皮膜(I2)包括多个小孔(17)，所述小孔每一个的尺寸比所述多个开口(15;15D;15E;15F)每一个的尺寸更小。11.一种鼓(I)，包括: 本体(2);和 如权利要求1到7中任一项所述的鼓面皮(3; 3D; 3E; 3F)， 其中鼓面皮(3;3D;3E;3F)安装在本体(2)的开口中。12.—种鼓(I)，包括: 本体(2)，具有圆柱形形状； 第一鼓面皮(3K)，其为根据权利要求1到7中任一项所述的鼓面皮(3)，第一鼓面皮(3K)安装在本体(2)的一侧开口中；和 第二鼓面皮(3L)，安装在本体(2)的另一侧开口中， 其中第一鼓面皮(3K)和第二鼓面皮(3L)中的至少一个包括多个小孔(17)，每一个小孔的尺寸比所述多个开口(15)每一个的尺寸更小。
【文档编号】G10D13/02GK105989818SQ201610140275
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】和田洋平, 桥本隆二
【申请人】雅马哈株式会社