CN103400571B - 吉他和弦指法器及安装此吉他和弦指法器的吉他 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吉他和弦指法器，包括：壳体，其上设置有和弦按键；固定在所述壳体内的框架；固定在所述框架上的多个电磁装置，每个所述电磁装置分别对应吉他的每根琴弦的不同品位；受所述电磁装置驱动的琴弦触点压力器；电控单元；所述和弦按键与所述电控单元电气连接，所述电控单元按照所述和弦按键所对应的和弦指法谱控制相应品位的电磁装置运动，从而驱动所述琴弦触点压力器下压琴弦。本发明还提供了安装有上述吉他和弦指法器的吉他。本发明通用性好、结构简单，避免了实现多种和弦过程中各零部件之间的干涉。

Description

吉他和弦指法器及安装此吉他和弦指法器的吉他

技术领域

本发明涉及弦乐器附件领域和弦乐器领域，具体涉及一种吉他和弦指法器及安装此吉他和弦指法器的吉他。

背景技术

吉他是在世界范围内非常流行的乐器，在弹奏时，经常需要弹奏和弦。但是，和弦指法谱上的指法从A到G接近三百六十种，经常使用的也有十几种，而且在每一种和弦指法中，需要不同的手指按压不同琴弦上的不同品位，而吉他一般会有十二个品位或者十四个品位，弹奏时需要换把，这给吉他弹奏者，尤其是初学者带来了很大困难。而且，频繁按压琴弦，会使手指感到疼痛。

在1991年7月20日提交的申请号为91220091.X的主题为“吉他弹唱器”的中国实用新型专利中，公开了一种装置，根据左手指法图解，通过按键、在套管内滑动的按键柄、定向钢丝、短指键和长指键按压琴弦，实现了将和弦指法转化为按键的目的。但是，在该专利中，套管需要在定向钢丝的径向方向上与其连接，这对于细小的定向钢丝而言本身就是一件十分困难的事，而且，一根长指键需要同时压住多根琴弦，使这些琴弦之间搭接形成了线连接，在右手拨动琴弦的过程中，琴弦之间的振动相互干扰，再加上定向钢丝的共振，严重破坏了弹奏的音乐效果，因此尽管该方案已提出二十余年，但市场上基本无此类产品出售。

在申请号：200710137598.9、申请日：2007-08-12、发明名称“键盘弦乐”的中国发明专利申请中，通过一个压弦头（相当于上述实用新型中的长指键）来下压多根琴弦，来实现将和弦指法转化为按键的目的，但是，该专利仍然未能解决共振问题。

在申请号：201220635779.0、申请日：2012-11-27、实用新型名称“一种吉他指法器”的中国实用新型专利中，发明人利用主控压杆拨动副控压杆的方式来避免共振问题。

但是，在弹奏时，经常会遇到不同和弦需要下压同一根弦的同一品位的现象，例如C、C+、C-B、C6、C7等多个和弦均需下压第二品第四弦，也就是说，对于一根琴弦，在相同的品位需要设置多个长指键，或者多根主控压杆需要拨动同一个副控压杆。而上述专利均采用纯机械结构，会使得整个结构非常复杂，而且设置的和弦键越多，结构越复杂，长指键、主控压杆之间难免发生干涉，而且对于吉他每一品位处有限的布置空间来说，也不可能允许很多长指键或者主控压杆同时布置，这就造成了指法器只能同时满足至多十几个大和弦的弹奏，要满足更多的演奏要求，只能靠更换指法器或者更换主控压杆来实现。

另外，对于某些品位跨度大的和弦，例如钢琴上所采用的某些和弦，如果在吉他上进行弹奏的话，手指跨度要非常大，这对于专业吉他演奏者也是很困难的，并且大跨度的和弦弹奏会对身体造成伤害，很多专业吉他弹奏者甚至因此形成手指畸形。

随着电机、电磁铁等电磁装置的不断发展，其尺寸越来越小，性能不断提高。例如在《微特电机》2011年第8期的“国内外动态”版块中，介绍了一种直径40mm、长2.9mm的步进电机，并已达到实用级别，而事实上，现在手机中所采用的震动马达的尺寸一般为6mm*12mm。直径在1cm左右的推拉电磁铁、圆管电磁铁也是市场上的常见产品，价格低廉。因此，电磁技术的发展为吉他指法器的改进提供了一个新的发展方向。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，提供一种无干涉、通用性好、结构更简单的吉他和弦指法器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种吉他和弦指法器，包括：壳体，其上设置有和弦按键；固定在所述壳体内的框架；固定在所述框架上的多个电磁装置，每个所述电磁装置分别对应吉他的每根琴弦的不同品位；受所述电磁装置驱动的琴弦触点压力器；电控单元；所述和弦按键与所述电控单元电气连接，所述电控单元按照所述和弦按键所对应的和弦指法谱控制相应品位的电磁装置运动，从而驱动所述琴弦触点压力器下压琴弦。

优选地，所述电磁装置为电机或电磁铁，当所述电磁装置为电机时，所述琴弦触点压力器具有凸轮形状，当所述电磁装置为电磁铁时，所述琴弦触点压力器下压琴弦的表面具有内凹的弧形形状。

优选地，所述电磁铁对应吉他第一至第三弦的不同品位，所述电机对应吉他第四至第六弦的不同品位。

优选地，所述电机的转轴与所述电机对应的琴弦平行。

优选地，所述电控单元为可编程控制器。

优选地，所述框架与所述壳体是一体成型的。

优选地，当所述电磁装置为电机时，所述琴弦触点压力器下压琴弦的表面开有滑槽。

优选地，所述壳体上还设置有变调夹按键，所述电控单元按照所述变调夹按键所对应的音调控制相应品位的电磁装置运动，从而驱动所述琴弦触点压力器下压琴弦。

优选地，所述壳体由上壳体、下壳体扣合在一起形成，且所述下壳体同时作为电池盒。

本发明的另一个目的是提供一种便于弹奏和弦的吉他。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种吉他，包括：吉他本体；安装在所述吉他本体的琴颈上的如上所述的吉他和弦指法器；在所述吉他本体的琴颈处，设置有与所述壳体配合的定位结构，以使所述琴弦触点压力器在下压琴弦过程中不会压到品柱上。

本发明的有益效果在于：

本发明的琴弦触点压力器采用的是电磁装置驱动的方式，且每个电磁装置分别对应吉他琴弦的不同品位，利用电控单元来根据和弦指法谱驱动不同琴弦的不同品位处的电磁装置运动，从而驱动相应的琴弦触点压力器下压琴弦，以逻辑电路取代现有技术中的主控压杆，也就是说，只要在各琴弦的某一品位分别设置一个电机，即能够满足不同的和弦在一根琴弦的同一品位处进行下压要求的要求，不会产生干涉问题，结构简单，因此一套和弦指法器上能够设置更多的和弦按键，提高了通用性。

进一步地，电机或者电磁铁均为市场常见产品，成本低廉，当电磁装置为电机时，由于电机是靠转轴的转动驱动琴弦触点压力器下压的，因此琴弦触点压力器具有凸轮形状或者弧形形状，使得下压、解除下压琴弦的过程中琴弦的张弛变化过程更加平稳，保证音效。而当电磁装置为电磁铁时，琴弦触点压力器是上下运动直接下压琴弦的，因此内凹的弧形形状能够防止琴弦脱出。

进一步地，吉他第一至第三弦较细，绷紧程度较大，相应地所需下压力也较大，因此采用能够提供更大下压力的电磁铁驱动；而第四至第六弦较粗，绷紧程度较小，相应地所需下压力也较小，因此采用与电磁铁相比下压力较小的电机驱动。因此，针对不同的琴弦采用不同的驱动装置，当一个和弦需要同时下压的琴弦既包括了第一至第三弦中的琴弦，也包括了第四至第六弦中的琴弦时，能够保证琴弦下压同步进行，从而保证音效。

进一步地，电机转轴与琴弦平行，保证了电机旋转过程中琴弦触点压力器始终保持在琴弦的同一点进行下压，保证音效。

进一步地，采用可编程控制器作为电控单元，根据不同的弹奏需要对吉他和弦指法器进行编程，使得吉他和弦指法器能够利用少数几个或者十几个按键实现全部和弦指法谱的弹奏，或者完成类似于钢琴和弦指法谱的大跨度品位和弦的弹奏，而不需要转换键，降低了弹奏难度，使得弹奏者的手指不会被伤害。

进一步地，框架与壳体一体成型，加工简单，而且这样相当于电机直接安装到了壳体上，相应地，电机的振动由于演奏者的手握着壳体而被衰减，演奏者的手同时起到了阻尼垫的作用。

进一步地，琴弦触点压力器下压琴弦的表面的滑槽能够保证在下压过程中琴弦不会由于震动而脱离琴弦触点压力器。

进一步地，壳体采用上、下壳体的分体式结构，有利于吉他和弦指法器的维修，并且将下壳体作为电池盒，能够避免在弹奏过程中产生“甩头”现象。

进一步地，增加变调夹按键后，吉他和弦指法器还具有了变调功能，提高了通用性。

在本发明中，为吉他的琴颈设置了与吉他和弦指法器配合的定位结构，避免了因安装不当引起琴弦触点压力器压在品柱上或者不能正确下压琴弦，保证获得良好的弹奏效果。

附图说明

图1是吉他和弦指法谱的C部分；

图2是安装有本发明的吉他和弦指法器的吉他的局部立体图；

图3是本发明的第一个实施例中固定安装有电机的框架的立体图；

图4是本发明的第一个实施例中固定安装有电机的框架的主视图；

图5是本发明的第一个实施例中沿图1中的A-A线的剖视图；

图6是本发明的第一个实施例中电机、琴弦触点压力器与琴弦之间的工作原理立体图；

图7是本发明的第一个实施例中电机、琴弦触点压力器与琴弦之间的工作原理主视图；

图8是本发明的第一个实施例中电磁铁、琴弦触点压力器与琴弦之间的工作原理立体图；

图9是本发明的第一个实施例中电磁铁、琴弦触点压力器与琴弦之间的工作原理主视图；

图10是本发明的第二个实施例的电机、琴弦触点压力器与琴弦之间的工作原理立体图；

图11是本发明的第一个实施例中琴弦张紧过程示意图；

图12是本发明的第二个实施例中琴弦张紧过程示意图。

上图中标记说明：壳体1、琴颈2、和弦按键3、变调夹按键4、框架5、电磁装置6、电磁铁61、电机62、琴弦触点压力器7、连接线8、电控单元9、连接线10、琴弦11、品柱12、上壳体101、下壳体102、充电孔1201、定位销1202、定位孔201、纵梁51、横梁52。

具体实施方式

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细描述。

从图1可知，对于第四弦来说，仅在和弦指法谱的C部分，就有C、C+、C-B、C6、C7等15种和弦指法需要在第二品位处进行下压，也就是说，在现有技术下，在第四弦的第二品位处需要同时设置15根主控压杆来拨动副控压杆，或者在此处设置15个长指键或短指键，如果再加上A-F中的其它指法、考虑其它琴弦在第二品位处下压的话，在现有技术下需要数量庞大的长、短指键，或者多根主控压杆同时布置在第二品位处，还要保证它们之间不会产生干涉，而这基本上是不可能实现的，因此一般只能在吉他指法器上布置少量的和弦按键，只能满足几种（至多十几种）和弦指法需要。根据演奏需要的不同，需要更换主控压杆甚至整个和弦指法器，才能拓展出不同的和弦指法。

参考图2，为了清晰，图中仅示出了吉他本体的琴头、琴颈部分，以下视图与图2类似。本发明的吉他和弦指法器的壳体1套装或者卡装在吉他本体的琴颈2处，壳体1同时用于支撑吉他和弦指法器的内部零部件并调整它们与琴弦的位置关系。在壳体1上设置了多个和弦按键3，并优选设置多个变调夹按键4。在弹奏吉他时，弹奏者一手拨动琴弦，另一只手握住吉他和弦指法器的壳体1，按下和弦按键3以实现该和弦键所对应的和弦指法，按下变调夹按键4以改变相应的音调，为了方便握住壳体1的手的手指的操作，优选在琴颈长度方向上（即琴弦11的延伸方向上），和弦按键3分列在变调夹按键4的两侧。并且，拇指侧所布置的和弦按键3的个数能够少于其余四指侧的个数。虽然在图2中和弦按键3上标志有和弦标记，但这并不意味着本发明只能够实现这几种和弦，且并不意味着每一个和弦按键3只能实现一种和弦指法，这在以后的描述中将会详细描述。

结合图3、图4，其示意性表明了本发明的第一个实施例中的框架5及电磁装置6（包括电磁铁61和电机62）、琴弦触点压力器7的连接关系。整个框架5由纵梁51和横梁52形成网格状结构，电磁装置6固定在横梁52上，纵梁51对电磁装置6及其与琴弦触点压力器7之间的其它连接结构起支撑、稳固作用，并且横梁52、纵梁51共同衰减电磁装置6本身的震动。在将电磁装置6固定到框架5上后，再将框架5通过螺栓、焊接、卡槽等方式固定到壳体1内。或者，框架5也能够通过与壳体1一体成型的方式固定到壳体1内，例如当壳体1为木质材质时能够直接在壳体1上加工出框架结构，或者当壳体为塑料材质时注塑出框架结构，或者当壳体为金属材质时铸造、冲压出框架结构，等。同时，框架5的结构也能够是蜂窝形或者其它形状，例如能够在注塑时直接将壳体1上的框架5的结构制造成与电磁装置6的外形相匹配的不规则形状，这样能够使壳体材料与电磁装置6的结合尽可能的紧密，从而提高壳体对电磁装置6本身震动的衰减，因此是具有优势的。从图3、图4可见，电磁装置6的布置方式与吉他的各根琴弦的不同品位相对应，即每根琴弦的每个品位处均有一个电磁装置6，相应地，在每个品位处，均有一个琴弦触点压力器7，琴弦触点压力器7受电磁装置6的驱动而下压该品位处的琴弦。在本实施例中，对应吉他第一至第三弦的不同品位的电磁装置6为电磁铁61，而对应第四至第六弦的不同品位的电磁装置6为电机62，也就是说，在本实施例中同时采用了电磁铁61和电机62两种装置作为驱动装置。电磁铁61的下压琴弦的方式为直接下压，下压力损失小但是下压过程较为急促，且如果安装精度不高的话容易撞击品柱12；电机62下压琴弦的方式为旋转下压，下压力损失大但是下压过程较为平稳，且容易控制琴弦触点压力器7的旋转角度从而避免撞击品柱12，对安装精度要求低。在本实施例中第一至第三弦位置设置电磁铁61，在第四至第六弦位置设置电机62，这是针对吉他本身六根琴弦不同松紧度所需的不同驱动力大小所布置的，有利于不同琴弦的下压同步性。当然，本领域普通技术人员能够很容易地想象，电磁装置6还能够全部为电磁铁61，或者全部为电机62，或者采用其它合适的将电能转化为机械能的电磁装置。

参考图5，其以爆炸图的形式表明了壳体1的结构以及壳体1内的各部件之间的连接关系。壳体1上的和弦按键3和变调夹按键4通过连接线8与电控单元9电气连接。本领域普通技术人员应当理解，连接线8既能够是电线、触点开关等有形的电气连接方式，也能够是光电感应、电磁感应等无形的电气连接方式。电控单元9与各个电磁装置6通过连接线10电气连接，同样地，连接线10能够采用如连接线8的相同电气连接方式。当按下和弦按键3时，按照该和弦按键3所对应的和弦指法谱，电控单元9驱动相应琴弦11的相应品位处的电磁装置6的运动，从而驱动相应的琴弦触点压力器7下压琴弦11。例如按下C和弦按键时，电控单元9驱动第五琴弦第三品位、第四琴弦第二品位、第二琴弦第一品位处的电磁装置6运动，从而三个琴弦触点压力器7在三个电磁装置6的带动下下压上述三根琴弦的三个品位位置，实现C和弦指法。变调夹按键4的工作过程与和弦按键3的工作过程原理相同，本文不再详细描述。本领域普通技术人员应当能够很容易地想象，电控单元9既能够是按照和弦指法谱布置的印刷电路板（PCB），也能够是可编程控制器（PLC），或者是其它能够实现控制功能的电气元件、电路板等。但是优选采用可编程控制器作为电控单元，这样在壳体1上不需要布置过多的和弦按键3和/或变调夹按键4，而是根据不同的演奏需要对和弦按键3或变调夹按键4的逻辑控制关系进行编程修改，就能够使一个和弦按键3根据需要实现不同的和弦指法，结构更加简单，通用性更强。尤其是对于品位跨度很大、难度很高，相应地使用频率较低的和弦指法，通过编程实现这类和弦指法后，和弦键的跨度不需要很大，避免长期弹奏复杂和弦造成手指畸形。同理，变调夹按键4也能够实现不同的变调要求。而且，采用可编程控制器后不再需要转换键。在本实施例中，壳体1为分体式，包括上壳体101和下壳体102两部分，安装时是将电磁装置6固定到框架5上，再将框架5固定到上壳体101上后，将上壳体101和下壳体102扣合到一起夹住琴颈2的。同时，下壳体102作为容纳电池（未示出）的电池盒，并预留了充电接口1201，用于向电磁装置6、电控单元9供电。本领域普通技术人员能够很容易地想象，壳体1还能够是其它合适的结构，例如是一个整体的筒状体，在制造吉他时直接套在琴颈2处，然后再组装琴头的其它零部件，但从安装、维修的简便性方面考虑，这显然不如上述分体式的壳体更具优势。本领域普通技术人员能够很容易地想象，电池还能够设置在上壳体101上，或者位于壳体1（当壳体1为整体式时）的侧面。但是，当电池设置在上壳体101上时，首先电池容易与和弦按键3、变调夹按键4产生干涉而造成不易控制，其次吉他和弦指法器的重心在上方使得弹奏者手握吉他和弦指法器的时候会感到指法器头重脚轻，在弹奏过程中吉他和弦指法器会造成“甩头”现象，使得壳体1偏离初始安装位置，相应地琴弦触点压力器7发生位移，压弦不准。而当电池设置在壳体1的侧面时，受人的手掌大小限制，弹奏者是不容易按到和弦键3或者变调夹按键4的。而将电池设置在下壳体102中，则吉他和弦指法器的重心位于下方，被弹奏者的手掌完全托住，避免了“甩头”现象的出现，因而避免了由于吉他和弦指法器与琴颈2的安装不牢固而造成压弦不准。从图5还能够看到，为了进一步防止由于安装精度问题或者弹奏过程中的位移问题而造成琴弦触点压力器7在下压琴弦11过程中压到品柱12上或者不能正确地下压琴弦11，本实施例中同时采用了两种定位结构：一种是将琴颈2的一般的弧形下表面转变为与下壳体102的形状互补的形状，这样不仅使得琴颈2本身具有定位功能，而且使得琴颈2与下壳体102的结合更紧密，避免两者之间的空隙中的空气影响弹奏效果；另一种是在下壳体102上设置定位销1202，相应地，在琴颈2处加工出定位孔201，通过定位销1202与定位孔201的配合来实现定位。当然，本领域普通技术人员还能够很容易地想象，两种结构能够单独或者组合采用，或者采用其它合适的定位装置和定位结构。

结合图6、图7，可见电机62通过转轴旋转来驱动琴弦触点压力器7，琴弦触点压力器7具有凸轮形状。当然，本领域普通技术人员能够想象，琴弦触点压力器7还能够是杆状或者其它形状，但是若采用杆状形状，则琴弦触点压力器7与琴弦11之间相当于滑动的点接触，而凸轮形状使得它们之间的接触为线接触，下压、解除下压琴弦11的过程中琴弦11的张弛变化过程更加平稳，音效更好，因此凸轮形状更具优势。而且，为了防止琴弦11在受到压力而张紧的过程中与琴弦触点压力器7脱离，在琴弦触点压力器7下压琴弦11的表面上开有滑槽71，从而将琴弦11限定在滑槽71内。为了进一步减震，优选在滑槽71内通过黏贴、涂覆、沉积等方式覆盖一层减震材料。在本实施例中，电机62的转轴与琴弦11是垂直的，对于琴弦触点压力器7的某一个触点来说，其下压过程中琴弦11变化如图11所示，以实线L1代表琴弦11的初始状态，随着电机62的转轴转动，琴弦的张紧状态如虚线L2、L3表示，某个触点在琴弦11上的下压位置由C点到达B点，即不仅琴弦11的张紧程度发生了变化，其受压的位置也发生了变化，因此音效会受到一些不利影响。

结合图8、图9，电磁铁61通过推杆的按图中双向箭头所指示的上下推拉作用来驱动琴弦触点压力器7，为了防止琴弦11从琴弦触点压力器7脱出，优选琴弦触点压力器7下压琴弦11的表面具有内凹的弧形形状。当然，本领域普通技术人员能够想象，受电磁铁61驱动的琴弦触点压力器7还能够是杆状或者其它形状。

而在图10所表明的本发明的第二个实施例中，电机62的转轴与琴弦11是平行的，而琴弦触点压力器7的下压过程中琴弦11的变化如图12所示。同样以实线代表琴弦11的初始状态，以虚线代表琴弦11的下压后的张紧状态，可见，随着电机6的转轴的旋转，凸轮形状的琴弦触点压力器7始终保持在D点位置下压琴弦11，琴弦11的张紧程度发生了变化，但受压位置一直不变，不会对音效产生不利影响。同理，接触下压时，琴弦11的松弛过程与上述过程相反，本文不再详细描述。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对上述实施例进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (9)

1.一种吉他和弦指法器，其特征在于，包括：

壳体，其上设置有和弦按键；

固定在所述壳体内的框架；

固定在所述框架上的多个电磁装置，每个所述电磁装置分别对应吉他的每根琴弦的不同品位；

受所述电磁装置驱动的琴弦触点压力器，所述电磁装置为电机或电磁铁，当所述电磁装置为电机时，所述琴弦触点压力器具有凸轮形状，当所述电磁装置为电磁铁时，所述琴弦触点压力器下压琴弦的表面具有内凹的弧形形状；

电控单元；

所述和弦按键与所述电控单元电气连接，所述电控单元按照所述和弦按键所对应的和弦指法谱控制相应品位的电磁装置运动，从而驱动所述琴弦触点压力器下压琴弦。

2.根据权利要求1所述的吉他和弦指法器，其特征在于，所述电磁铁对应吉他第一至第三弦的不同品位，所述电机对应吉他第四至第六弦的不同品位。

3.根据权利要求1所述的吉他和弦指法器，其特征在于，所述电机的转轴与所述电机对应的琴弦平行。

4.根据权利要求1所述的吉他和弦指法器，其特征在于，所述电控单元为可编程控制器。

5.根据权利要求1所述的吉他和弦指法器，其特征在于，所述框架与所述壳体是一体成型的。

6.根据权利要求1所述的吉他和弦指法器，其特征在于，当所述电磁装置为电机时，所述琴弦触点压力器下压琴弦的表面开有滑槽。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的吉他和弦指法器，其特征在于，所述壳体上还设置有变调夹按键，所述电控单元按照所述变调夹按键所对应的音调控制相应品位的电磁装置运动，从而驱动所述琴弦触点压力器下压琴弦。

8.根据权利要求1所述的吉他和弦指法器，其特征在于，所述壳体由上壳体、下壳体扣合在一起形成，且所述下壳体同时作为电池盒。

9.一种吉他，包括：

吉他本体；

安装在所述吉他本体的琴颈上的如权利要求1至8中的任一项所述的吉他和弦指法器；

其特征在于，在所述吉他本体的琴颈处，设置有与所述壳体配合的定位结构，以使所述琴弦触点压力器在下压琴弦过程中不会压到品柱上。