琴弦－琴马连接系统技术方案

一种琴弦－琴马连接系统，其包括多个琴弦－琴马连接装置以提供音乐乐器琴弦和音乐乐器的一个或多个声音琴马之间的连接，声音琴马进一步连接到音乐乐器的音板。琴弦－琴马连接装置提供的这种连接允许音板的减少载荷和琴弦的更直接的进路。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及音乐器具，并且更具体地，涉及有琴弦的音乐器具。本申请是2009年3月11日递交的美国专利申请No. 12/402, 467的连续申请的部 分，该美国专利申请的内容被整体地并入，并且要求2009年2月四日递交的美国临时专利 申请No. 61/148，320的利益，其内容被整体地并入。
技术介绍
诸如钢琴、小提琴、低音提琴和大键琴的很多有琴弦的器具具有音板，音板有助于 将琴弦的振动能量转换成作为声音的空气的振动能量。在乐器中可以使用一个或多个声音 琴马(至少部分地)作为琴弦和音板之间的中间物。不幸地，用于连接琴弦到声音琴马的 传统的方式具有不良的结果，诸如过度的繁重作用力被施加到关联的音板，其降低乐器的 耐久性，并且在琴弦进路中的不协调的偏差引起声音保真度的降低。大钢琴经过几百年已经常规地设计为具有被拉紧和保持在水平的竖琴形状的铸 件金属框架中的大约230根琴弦。铸件框架位于木制子框架上并且通过木制子框架加强， 在早期的钢琴中木制子框架提供保持产生于琴弦中张力载荷的唯一装置。对来自钢琴的更 强有力的声音的要求，需要采用更粗重的琴弦。为确保在所需音调处的这些振动，更粗的琴 弦需要更高的张力。为了包含额外的压力，引入铸件框架。钢琴的操作通过由一列85至97毛毡覆盖的击锤从下面击打琴弦的方式以引起 琴弦振动来实现，每个击锤击打琴弦的单个、两个、三个和弦或者偶尔击打相同张力和相同 的几何形状的二次-和弦组，因而发出相同音调的声音。振动琴弦具有足够的表面区域以 在乐器周围的空气中感应音波，因而振动能量通过琴马或者连接到音板的矩形条带木材给 予，以引起音板与琴弦一致振动并且因而在周围空气中产生声音波。琴马的顶表面和琴弦之间的接触方式高度地影响琴弦中能量符合要求的传递到 琴马并且其后到音板。在传统钢琴中，琴马的顶部和琴弦之间的接触被两个销保持，两个销 大约15度到垂直的角度驱动进入。这些销被如此设置，使得当通过第一顺时针然后逆时针 接连地围绕每个销时，琴弦变化方向约15度。销的倾斜加上当琴弦经过销时琴弦角度的改 变导致在琴弦上的向下作用力的结果，导致琴弦靠着琴马顶部保持。结果，当琴弦穿过琴马 时，琴弦向侧面移动。移动量被称为侧牵引。几何形状通常设置为使在琴马两侧的琴弦线 平行。侧牵引引导琴弦线的对称性，被认为是导致钢琴声音清楚和纯净度损失的原因。系 统在琴马上施加扭矩并且销被装载悬臂在琴马上。在销上的横向地作用力可能导致琴马顶 部木材的破裂。如果发生这种情况，销变松并且音调可能改变或者出现错误。在琴马的声音长度侧上的第一琴马销限定琴弦声音长度的终端。关键在于无论琴 弦在哪个平面中振动这个声音长度将一致，当琴弦的振动平面变化时音符的音调将改变。 为此理由，琴马的顶部典型地被雕刻，从而琴弦与琴马顶部的接触点与第一琴马销的中心 精确地一致。如果不精确，这个雕刻将允许琴弦的音调根据琴弦的振动平面改变。这个并 存是被认为是不正确。琴马雕刻需要技巧并且是钢琴生产的成本因素。通过以上描述所产生的琴弦和琴马顶部之间的接触作用力足够以在钢琴操作的 全部条件下保持琴弦与琴马顶部接触，具体地，当从下面强有力地冲击时，琴弦可能从琴马 顶部分开。这破坏了从琴弦到琴马的能量传递的接触路径，并且声音能量损失。额外的接 触作用力传统地通过如下设置琴弦产生，即当琴弦穿过琴马时，每个琴弦在垂直平面上变 化大约2至5度的角度。角度的这个改变产生保持琴弦靠着琴马顶部的向下作用力。在典 型的钢琴中，来自在钢琴中很多琴弦全部作用力的上部位置导致总体向下支撑作用力大约 半吨。该作用力由音板来保持和支撑。音板必须被设计在没有变质或者破坏钢琴的寿命的 情况下抵抗这个载荷。这意味着音板的硬度和强度使其作为在空气周围产生声音波的振动 部件的性能需要折中。在现实中，音板破坏和向下支撑损失的问题在钢琴中是平常的，并且 是在一段时间后钢琴的能量和声音质量退化的最普遍理由。已知，钢琴琴弦不仅横向地振动，而且还纵向地振动，虽然以非常高的频率。在上 述传统概念中，用于保持琴弦靠着琴马顶部，琴弦的长度的部分位于在琴马顶部上并且保 持靠着琴马顶部。在琴弦中的任何纵向振动运动因而被摩擦力有效地阻尼，并且由此原理 导致来自琴弦的能量损失和随后的可用于产生声音波的振动能量减小。长期的实践，对于钢琴琴弦经过通常在框架上的限定声音长度开始的固定点从调 音销穿过，并且因此在琴弦与之接触的琴马之上，在琴弦中的振动能量通过琴马传递到音 板。在大钢琴中，琴弦在振动中通过由毛毡覆盖的击锤从下面击打而设置。击打是为了举起 琴弦并且因而给予琴弦和琴马帽之间的分开作用力。因而需要在琴弦上提供向下作用力， 称为向下支撑，以确保琴弦与琴马帽保持接触，否则如果琴弦部分从琴马帽分开，振动能量 传递将中断。由于琴弦的表面区域不足够以刺激乐器周围空气中的相当的声音波，除非音 板本身接收振动能量输入，否则将不能听到真实的声音。两个主要装置传统地用于保持琴弦与琴马帽稳固接触。琴弦在琴马帽之上经过时 在垂直平面中变化角度。因而其在琴马帽上产生向下压力。角度改变典型地约1至5度并 且可以跨过钢琴音域变化，从而产生最佳接触作用力用于在每个音域中的最好声音。每个 琴弦通过两个琴马销定位于琴马上的水平平面中，如此定位使得琴弦在水平平面中缠绕每 个销。第一销限定声音长度的端部。两个销被如此定位使得当琴弦线穿过琴马时琴弦线向 侧面移动。琴弦在水平平面中变化角度约15度，其为围绕琴马销缠绕的量。角度的这个改 变与琴弦中的张力结合产生靠着每个琴马销的横向作用力。琴马销以到垂直方向大约15 至20度的角度插入在琴马帽中，该角度导致琴弦试图滑落销并且因而压靠琴马帽。这产生 琴弦和琴马帽之间的额外的压力接触，在这种情况下，在音板上没有引起向下支撑载荷。这个传统系统具有必然的的缺点，其影响钢琴的性能和耐久性。作为当琴弦在琴 马上经过时在垂直平面中琴弦角度改变的结果的向下支撑作用力，在典型钢琴中从约200 根琴弦中获得的支撑作用力量达到约半吨。该作用力在钢琴的整个使用寿命期间被经常施 加到音板。音板必须因而被设计为了钢琴的使用寿命抵抗该载荷。与使达到理想的最佳声 音性能相比，这需要产生更强和更硬的音板。如果设计者创造薄轻音板，该设计者能够以 缩短乐器寿命的代价提高钢琴声音性能。当音板的拱起由于这个载荷随着时间下沉，琴弦 和音板之间的接触作用力减少并且从琴弦到音板的振动能量传递效率变得受损。结果，钢 琴损失了其声音性能。在极端情况下，当击锤撞击时，琴弦可能从琴马帽分开并且然后产生 嗡嗡声音。从琴弦到音板的向下载荷还可能损害音板的自由度以响应来自琴弦的振动能量， 并且这可能引起降低的声音音量和质量，产生的声音的持续时间和谐波内容被扰乱。例如 很好确定，在钢琴的低音琴马上的向下支撑载荷将抑制音域的中部高音部范围的性能，由 于低音琴马位于需要响应中部高音部音域频率的音板区域附近。由于琴弦被从下面冲击，发现在有力弹奏的情况下，琴弦试图滑动向上琴马销倾 斜并且通过销和琴弦之间的摩擦力保持远离与琴马帽的紧密接触。钢琴技术人员将需要有 力的演奏以后再向下敲打琴弦，否则声音性能将受损。琴马销通过钻受控制深度的倾斜引导孔插入琴马中。至关重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种琴弦－琴马连接系统，其中，所述音乐乐器包括连接到声音琴马的音板，所述系统包括：按压部件，所述按压部件具有用于接触多个琴弦的一个或多个的主体部分，所述按压部件具有第一端部和第二端部；第一接触部件，所述第一接触部件用于接触多个琴弦的一个或多个；第二接触部件，所述第二接触部件用于接触多个琴弦的一个或多个；底座部件，所述底座部件连接到表面；和支撑部件，所述支撑部件包括从底座部件延伸的第一侧部分和从底座部件延伸的第二侧部分，所述第一侧部分和所述第二侧部分彼此通过底座部件间隔开，第一侧部分能够与按压部件的第一端部连接，第二侧部分能够与按压部件的第二端部连接，以当按压部件连接到支撑部件时在第一侧部分和第二侧部分之间延伸按压部件，第一接触部件和第二接触部件彼此通过底座部件间隔开，并且与底座部件连接以在按压部件的相对侧定位第一和第二接触部件的位置，当多个琴弦的一个或多个与所述系统连接时，多个琴弦的一个或多个在多个琴弦的一个或多个接触第一和第二接触部件的位置之间的位置处接触按压部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德J戴恩，
申请(专利权)人：赫斯特伍德农场钢琴演奏室有限公司，
类型：实用新型
国别省市：GB[英国]