CN100520910C - 带有自由簧片的新乐器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有自由簧片的乐器，簧片通过由气源产生的气流进行振动，气流能在分别称为抽气和出气的两个方向上从气源进行流动，所述乐器包含：至少两个音箱(2、3)，在使它们接近或使它们远离的移动中能彼此相对移动；一组自由簧片，安装在所述音箱内部；以及用于驱动闸门的机构，闸门的打开和关闭使气流压或不压簧片，所述机构具体包括安装在活动音箱上的驱动键。本发明的乐器包括装置(5)，用于支撑和导向音箱沿着特定轨道彼此相对位移。

Description

带有自由簧片的新乐器
本发明涉及具有“自由”簧片的这种管乐器技术领域，例如：手风琴、三弦琴、六角手风琴、bayans等。
根据目前技术发展水平，这类乐器包含至少两个箱体(box)，演奏者通过使箱体彼此靠近或彼此远离地移动而使箱体能彼此相对移动。通常，箱体通过限定气源的风箱(bellow)相互连接在一起，风箱的容量可变并与一组压力盒连通，压力盒形成在由箱体携带的板中。每个压力盒(cell)装有两个自由簧片，通过与填充或排空风箱对应的流入或流出气流，引起簧片振动。
压力盒装有阀，阀的打开和关闭确定簧片是否与气流啮合。阀由具体包括键的机构控制，键安装在箱体上以由演奏者驱动。
在常规方式中，由皮带支撑的用于右手的箱体保持静止，而用于左手的箱体移动以便扩张或挤压风箱。也应该看到，音乐家必须在左手中支撑箱体重量，而同时设法执行用于左手的音乐部分。
因此，本发明通过提出一种使演奏明显更舒适的乐器，尤其对于左手，本发明设法补救目前技术发展水平的自由簧片乐器的缺点。
因此，为实现这个目的，本发明提出一种具有自由簧片的乐器，簧片通过由气源产生的气流进行振动，气流能在分别称为进和出的两个方向上从气源进行流动，所述乐器包含：
·至少两个箱体，它们通过彼此接近或彼此远离能彼此相对移动；
·一组自由簧片，安装在所述箱体内部；
·阀驱动机构，其中打开和关闭所述阀使所述簧片能与气流啮合或不啮合，所述机构具体包括安装在活动箱体上的驱动键。
根据本发明，所述乐器包括支撑和导向装置，支撑和导向装置用于支撑和导向所述箱体沿着确定轨道彼此相对的位移。
根据目前技术发展水平，同样已经发现，声音中断问题由风箱移动产生。另外，为了延长音符或和音，音乐家必须在单方向上连续移动风箱达到臂长。
本发明的另一目的是通过提出一种乐器来补救上述缺点，其中该乐器的气源拥有固定容量，其中可以移动至少一个压缩空气的活动件，活动件的移动由活动箱体控制。
根据本发明的有利特征，离开气源的气流单向流动，因此使得单簧片用于相同音符成为可能。
本发明的另一目的是提出一种包括电子换能器系统的乐器，该系统在转换声音的灵敏度和精度方面进行了提高，同时对环境中的声音干扰相对不灵敏。
为实现这个目的，本发明乐器的每个簧片包括与簧片永久接触的探针(feeler)，迫使探针关于换能器进行转动，换能器将簧片旋转运动转换成电信号。
附图说明
根据下面参考附图进行的描述，各种其它特征出现，这些附图作为非限定实例表示本发明的实施例和执行过程。
图1是表示根据本发明的乐器第一实施例的局部透视图。
图2是表示图1装置的分解透视图。
图3和4是表示图1和2中所示的本发明乐器的两个特征操作位置的横剖视图。
图5是表示图1-4中所示的乐器的特征细节的局部图。
图6表示驱动簧片阀机构的另一实施例。
图7是表示本发明特征细节的平面图。
图8和9分别是图7的端视图和侧视图。
图10是表示根据本发明的乐器另一实施例的分解透视图。
图11表示图10中所示的不同实施例的特征细节。
正如从图1-5中能更清楚看到，本发明涉及一种用总附图标记1表示的新乐器。在图1-5中所示的这个实施例中，乐器1包含“固定的”第一箱体2和“活动的”第二箱体3。
根据本发明，乐器1包括支撑和导向装置5，其用于支撑和导向箱体2、3之间沿着确定轨道的相对位移。在图示的实例中，支撑和导向装置5使箱体2、3能关于枢轴6进行移动，以便活动箱体跟随的轨道或路径构成圆弓形。在图示的实例中，“右手”或固定箱体2用于控制“左手”或活动箱体3的移动。换句话说，应该理解，活动箱体3的重量由固定箱体2支撑以便左手不需要施加任何力来支撑箱体，而是如下所述单独施力进行移动活动箱体3。通过辅助移动和减少活动手行程，显著提高音乐家的演奏舒适性。
正如在图2中能更精确看到，固定箱体2拥有优选凹背面8，用于和音乐家的胸很好地配合。背面8由圆形外壁9从一侧延伸越过大致90°，圆形外壁9具有嵌入其中的驱动键11，能以适当方式形成这些键，即按钮、钢琴键、键盘等。
布置固定箱体2以使活动箱体3能部分容纳在其中，活动箱体3装有枢轴6，通过装在底封闭板14和顶封闭板141中的轴承13，引导枢轴6在其每端上进行旋转，底封闭板14和顶封闭板141安装在固定箱体2上。在图示的实例中，封闭板14、141安装到固定箱体2以便形成它的部件，然而，显然封闭板14、141能构成为固定箱体2的整体部分。
活动箱体3具有圆形外壁15，圆形外壁15也具有嵌在其正面的驱动键11。确定活动箱体3的尺寸以便能使它在例如1/8圈行程相对固定箱体2转动，。正如在图3和4中能清楚看到，因此活动箱体3相对固定箱体2留下空间16，由此确定它的行程，空间16可以任选地装备模拟风箱。
优选地，活动箱体3在其边缘包括滚动轴承和密封装置，它们与底板14和顶板141配合。根据本发明的另一特征，乐器1包括施力装置(未图示)，该力与集合箱体2、3的运动方向反向。这个反向力自然是可调节的乃至是可不连续(disconnectable)的，通过任何适当装置能实施这个力，例如弹簧、气动系统、乃至液压系统。
优选地，乐器1也装备施力装置，其当箱体2、3分开时促使它们分开。这些促使箱体分开的施力装置使活动箱体3更容易从它的正面位置返回到它的背面位置。单独或与施加反向力的装置组合实施这种装置，能避免任何需要使用左手上的搭板。
根据另一优选实施例的特征，至少活动箱体3在靠近驱动键嵌入的区域装有拇指或手掌能靠在其上的区域，这使得容易控制由反向装置和/或分离装置施加的阻力，同时仍使手指自由驱动键11。
根据本发明的另一有利特征，乐器1包括固定容量的气源17，在气源17里移动至少一个活动压缩件3。在实施例中，布置固定箱体2以确定各个内室19，在图示的实例中有四个内室，通过活动箱体3和底板14、顶板141以气密方式部分封闭这些内室。各个内室19经由图解表示的并构成固定容量的气源17的回路20彼此连通。活动箱体3装有臂21作为它的压缩件，臂21伸出枢轴6进入每个单独内室19内。根据优选实施例的特征，在箱体2和3之间提供至少一个行程末端止动销(abutment)，以便确保箱体本身不相互接触，因此，当改变活动箱体的移动方向时，避免粘附现象。
乐器1也包括进气口23，在图示实例中布置进气口23穿过底板14并且对开进入各个内室19。进气口23装有调节装置(未图示)例如阀，以便确保气流穿过它们只进入气源17。因此，气源17中的空气不能通过进气口23排出。
经由至少一个出气口24，图示实例中是两个出气口，气源17将空气排到两块板25，每块板安装在箱体2、3的各一个中，并且布置每块板包括一组压力盒26，每个压力盒装有至少一个自由簧片27，用于与离开气源17的气流进行啮合。如图5中所示，可以任何适当方式定位的压力盒26，在它们的下游侧首先与装有调节装置(未图示)的出气口24连通，以确保空气从气源17中只向外流向压力盒26，其次，在它们的上游侧，与孔28连通使空气排到乐器外侧。换句话说，流到压力盒26的空气只经由出气口24能进入。根据优选实施例的特征，排气孔28提供在箱体2、3的壁的圆形部分中以便使声音能充分传递和散布到外部环境中。这些排气孔28可以装有声音扩散瓣(sound-diffusing flap)，尤其是活动瓣，例如，为了在恒定方向上扩散声音而由普通乐器移动控制其移动的瓣。
正如从上述中能看到，乐器1包括引导气流装置，所述装置适合确保啮合簧片27的气流总是在相同方向上流过簧片，与气流从气源17流动的方向无关，即压缩或抽气。
每个压力盒26以常规方式装有配备阀31的通道30，阀31的打开和关闭状态用来确定簧片27是否与气流啮合。阀31由包括驱动键11的驱动机构控制。驱动键11以任何适当方式控制阀31的位移。在图6中所示的不同优选实施例中，每个阀31由电磁体32引起移动，电磁体32受把光能转换成电能的转换器控制。光能由形成部分驱动机构的光纤进行传输，光纤在其路径上具有在键11控制下调节光能的部件。电磁体移动阀31，阀31优选由弹簧311偏置在适当位置。在另一实施例中，每个阀31可以由压电膜构成，压电膜受把光能转换成电能的转换器控制。
根据有利实施例的特征，如图7-9中所示，每个簧片27装备探头33，安装探头33使其与簧片连续接触。探头33优选用塑料材料制造，重量极轻，并且在其与簧片接触的点上可能具有减震材料衬垫，同时给由气流传递的簧片振动施加可忽略阻力。优选地，探头33与簧片27的自由端接触，即远离它的固定端271的端部。在图示实例中，由杆34携带探针33，迫使杆34关于光型换能器36转动。换能器36包含转盘37，迫使转盘37关于杆34转动，并且通过弹簧弹性地促使转盘37保持探针33和簧片之间的永久接触。转盘37装有光学元件38，光学元件38适合于集中、分解、折射、反射或转向光辐射，光辐射由光纤39进行传输和拾取。拾取的光束由处理器电路(未图示)使用，使精确确定自由簧片27的振动成为可能。本发明的光换能器36将光信号转换成电信号，用来如实转换乐器的原声特征。应该观察到，用于转换簧片振动的换能器36可能是电磁型。
在上述不同实施例中，其中每个簧片27与换能器相关联，能使簧片由任何类型材料例如塑料材料构成，选择所述材料作为振动能力的函数，而不是根据原声。在这些情况下，应该理解，自由簧片27与发声簧片或振动叶片相应。簧片27能随意分布在支架上的乐器内，作为类推，支架可以认为是板。
在不同实施例中，其中依靠光能转换器控制阀31，用于输送光能的光纤可以用来将光能带到光换能器36。在这个变化中，静止驱动键11阻止光能通过，驱动时它们允许光能例如以逐渐增加的量通过。根据对乐器电源的测量，这产生节约。
在另一不同实施例中，在某些粗暴和不规则操作的情况下，在探针33易与簧片失去接触的范围内，用于处理由换能器36传送的信号的电路可以包括用于复制产生的波的装置。探针33与相关簧片27不再接触的极短时间期间，这种信号复制装置能部分复原损害的波形。
在上述实施例中，乐器1显出减少左手运动量的优点。自然，设想装置用于支撑和导向活动箱体沿着不是旋转的轨道位移，例如，它们是直线的，随意与旋转组合，它们从左边直达右边或从底部直达顶部。类似地，乐器可以带有固定箱体，固定箱体具有两个活动箱体，用于支撑和导向沿着确定轨道相对固定箱体的位移。
为了提高音乐家的演奏舒适性，驱动键11能可移动地进行安装，易操作，乃至伺服控制活动箱体的移动，尤其是保持演奏者手腕处于恒定角度。
在图示实施例中，用于压缩空气的活动件18由在各个室19内移动的活动臂构成。自然，能使用活动压缩件18的其它实施例，例如盘、瓣或活塞，通过传动装置，例如凸轮、连接杆、螺杆、齿轮轴承等类型，传递给活动箱体，使活动箱体进行旋转和/或平移运动。
图10和11表示乐器1的其它不同实施例。与前图中所示的不同实施例共同的各种部件保持相同。在这个不同实施例中，乐器1包含固定箱体2和活动箱体3，活动箱体3关于铰链轴6进行移动。气源17由至少一个单独室19构成，图示的实例中为两个，每个室排列在箱体中，并与位于乐器底部的出气口和排气孔28连通。每个单独室19装有活动空气压缩件18，例如在室19内直线移动的活塞或盘，可以圆柱体形式实现室19，由传送器驱动移动，传送器将活动箱体的旋转运动转换成直线运动。应该看到，图11的左手部分表示在气源17中引起抽气时的气流，而图11的右手部分表示在气源17中引起压缩时的气流。
单独室19经由连接回路20彼此连通。每个箱体2、3包括封闭空间41，用于使经由孔40连通到单独室19和经由进气止回阀43连通到导管42的气流回流，导管42用于允许空气进入形成在板25或每个板25中的压力盒26。装备进气口421的进气导管42经由压力盒26与排气导管44连通，排气导管44装有出气口45和排气止回阀46以便与回流封闭空间41进行流通。因此，啮合簧片27的气流总是在相同方向上流过簧片27，与气流从气源17流动的方向无关。
在另一不同实施例中，乐器1包括换能器，适合于检测相对气源17流出和/或流入气流的强度变化。这些风速计型传感器连接到转换和处理电路或触发器，转换和处理电路用于产生所有类型的音响效果，例如“哇-哇”效果，同时具有分配给这些效果的频率，所谓的“延迟线”效果(延迟、移相、折边...)。
本发明不局限于描述和图示的部件，因为可以对本发明进行各种修改而不超出其范围。

Claims (13)

1、一种具有自由簧片的乐器，自由簧片通过由气源(17)产生的气流进行振动，所述气流能在分别称为进和出的两个方向上从所述气源进行流动，所述乐器包含：
至少一个活动箱体(3)和一个固定箱体(2)，所述活动箱体和所述固定箱体通过彼此接近或彼此远离能彼此相对移动；
一组自由簧片(27)，安装在所述箱体内部；
阀驱动机构(31)，其中打开和关闭所述阀使所述簧片能与所述气流啮合或不啮合，所述机构具体包括安装在所述活动箱体上的驱动键(11)；
所述乐器的特征在于：其包括支撑和导向装置(5)，支撑和导向装置(5)用于支撑和导向所述箱体沿着确定轨道彼此相对的位移，所述支撑和导向装置(5)使所述箱体关于至少一个枢轴(6)彼此相对移动并使所述活动箱体(3)在所述固定箱体(2)上移动。
2、根据权利要求1所述的乐器，其特征在于：气源(17)拥有固定容量，在该固定容量中由活动箱体(3)控制至少一个活动压缩空气件(18)移动的位移。
3、根据权利要求1所述的乐器，其特征在于：活动箱体(3)关于枢轴(6)安装在固定箱体(2)上，作为固定箱体(2)的活动压缩件(18)包括在各室(19)内部延伸的臂(21)，所述各室(19)连通在一起形成所述气源。
4、根据权利要求1所述的乐器，其特征在于：所述乐器包括用于反向力的装置，所述反向力与所述箱体(2、3)的彼此相对移动方向相反和/或用于当箱体(2、3)分离时促使它们彼此分离。
5、根据权利要求1所述的乐器，其特征在于：所述乐器包括用于适于引导所述气流的装置以使与每个簧片(27)啮合的气流总是在相同方向上流动而与从气源的流动方向无关。
6、根据权利要求5所述的乐器，其特征在于：所述气流引导装置包含：
进气口(23)，其装有允许空气只流向所述气源(17)的调节装置；
出气口(24)，其装有允许空气从所述气源(17)只流向所述自由簧片(27)的调节装置；
一组压力盒(26)，各所述压力盒装有至少一个自由簧片(27)和所述阀驱动机构(31)，所述压力盒(26)由所述气源(17)供气并与排气孔28流通。
7、根据权利要求5所述的乐器，其特征在于：所述气流引导装置包含：
提供在所述箱体中的进气口和出气口；
至少一个单独室(19)，其提供在至少一个所述箱体中以便构成所述气源(17)；
一组压力盒(26)，各自装有至少一个自由簧片(27)和所述驱动机构的阀(31)；
气流回流封闭空间(41)，其连通到单独室(19)，并且首先连通到导管(42)，其次连通到排气导管(44)，所述导管(42)用于允许空气进入所述压力盒(26)并装有进气止回阀(43)，所述排气导管(44)装有排气止回阀(46)。
8、根据权利要求7所述的乐器，其特征在于：压力盒的每个阀(31)由电磁体引起移动，所述电磁体受把光能转换成电能的转换器控制，光能由形成所述驱动机构一部分的光纤进行传输。
9、根据权利要求7所述的乐器，其特征在于：压力盒的每个阀(31)由压电膜构成，所述压电膜受把光能转换成电能的转换器控制。
10、根据权利要求7所述的乐器，其特征在于：所述每个箱体(2、3)拥有圆形外壁(9、15)，在所述圆形外壁中布置排气孔(28)。
11、根据权利要求1所述的乐器，其特征在于：每个簧片(27)装有与所述簧片永久接触的探针(33)，迫使所述探针关于换能器(36)进行转动，所述换能器(36)将所述簧片转动转换成电信号。
12、根据权利要求11所述的乐器，其特征在于：迫使所述永久接触的探针(33)关于光换能器(36)进行转动。
13、根据权利要求1所述的乐器，其特征在于：它包括传感器，所述传感器适合于检测离开和/或进入所述气源(17)的气流强度变化以便能产生良好的音响效果。
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