CN105869611A - 弦乐器音质训化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弦乐器音质训化装置，包括机座、弦乐器夹具装置与拉线传动装置，所述弦乐器夹具装置包括升降机构与夹紧机构，夹紧机构固定在升降机构上并随升降机构上下平移，弦乐器安装于夹紧机构上；所述拉线传动装置包括动力机构、从动机构、微调弹性机构与传动带，传动带绕设在动力机构与从动机构之间，微调弹性机构匹配在传动带上并促使传动带始终保持合适的张紧度；弦乐器通过升降机构的上下移动保持所有的琴弦同时与传动带匹配摩擦接触。本发明的弦乐器音质训化装置，可模仿音乐大家自然状态下的标准的拉弦动作，使弦乐器的琴板、琴弦等在正确的激励方式下得到正确的持续的磨合，使乐器在短时间内达到自然、圆润、通透的理想音质状态。

Description

弦乐器音质训化装置

技术领域

本发明涉及乐器器学领域，具体是一种弦乐器音质训化装置。

背景技术

弦乐器是乐器家庭的一大重要分支，它们以柔美、动听的音色以及丰富的表现力为人们广泛喜爱。 弦乐器如提琴、胡琴等，其主要结构可以分为琴弦振动系统、琴板振动系统，各组成部分精密设计，它们协调配合才能发出悦耳动听的声音。

以小提琴为例，其琴板振动系统包括琴马、琴板、指板、音柱、低音梁等。 新琴的琴板由于分子结构排列紧密、振动系统内的各部件还不能协调配合，以致振动发出的声音干且燥。 一般需要经过两年以上的正确拉奏使用 ( 准确的音准和自然的振动 ) 后，由于琴板分子结构排列松驰和各系统自然协调的振动使得提琴的音质变得成熟、圆润和通透弦乐器。

以往，新加工的小提琴的开音，通常需要使用者平时断断续续的使用的频率，通过弓上的弓毛不断的对琴弦进行摩擦共振，并经过较长时间(一至三年)对琴板振动系统以及琴弦振动系统进行持续的激励，从而在整体上提高其音质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种弦乐器音质训化装置，它可以使新制作的弦乐器在短时间内完成开音训化过程。

为解决上述技术问题，本发明一种弦乐器音质训化装置的技术解决方案为：

一种弦乐器音质训化装置，包括机座、弦乐器夹具装置与拉线传动装置，所述弦乐器夹具装置、拉线传动装置分别固定在机座上；所述弦乐器夹具装置包括升降机构与夹紧机构，所述夹紧机构固定在升降机构上并随升降机构上下平移，弦乐器安装于夹紧机构上；所述拉线传动装置包括动力机构、从动机构、微调弹性机构与传动带，传动带相当于弓毛的作用，所述传动带绕设在动力机构与从动机构之间，微调弹性机构匹配在传动带上并促使传动带始终保持合适的张紧度；弦乐器通过升降机构的上下移动保持所有的琴弦同时与传动带匹配摩擦接触。

所述弦乐器夹具装置包括升降机构与夹紧机构，所述升降机构包括固定座、设在固定座上的滑轨架与滑块，所述滑块通过螺纹连接丝杆，丝杆通过第一减速电机实现驱动；所述滑块活动连接在滑轨架上；第一减速电机驱动丝杆旋转，能够带动滑块上下移动；所述夹紧机构包括设于滑块上的撑板、设于撑板上的支臂，所述撑板与支臂上分别设有多个夹头座，所述夹头座上设有夹头，所述多个夹头共同作用夹紧弦乐器。

所述夹头座共有3个，撑板上设置2个，支臂前端设置1个。

所述夹头与夹头座之间设有万向机构，夹头相对于夹头座可实现万向转动，并在万向机构中设置刹车装置，用于锁定夹头的位置。

所述设于撑板上的夹头座与撑板之间为固定结构，所述设于支臂前端的夹头座通过直杆与支臂连接，直杆穿过支臂前端的圆筒座并延伸至圆筒座的另一端，所述直杆可在圆筒座内来回移动；所述直杆一端与夹头座连接，另一端设有把手；所述直杆与圆筒座之间设有复位弹簧。

所述撑板在滑块上为可旋转结构，并在撑板与滑块之间设置固定结构。

所述支臂包括主支臂与副支臂，所述主支臂一端与撑板固定连接，另一端与副支臂为可活动连接；所述副支臂上设有多个长腰孔，所述主支臂上设有多个与长腰孔匹配的安装孔，通过螺丝将主支臂与副支臂实现连接；所述夹头座设于副支臂的外端部。

所述主支臂铰接在撑板的铰接座上，可实现主支臂与撑板之间的角度可调，在铰接座上设有以铰接轴为圆心的弧形孔，主支臂上设有与弧形孔匹配的圆孔，螺杆穿过圆孔、弧形孔并与螺母螺接，从而将主支臂与铰接座固定。

所述副支臂至少具有一个，相邻的两个副支臂之间通过上述连接方式连接固定。

所述拉线传动装置包括动力机构、从动机构、微调弹性机构与传动带，所述动力机构为第二减速电机，设于机座的下方；所述第二减速电机的机轴上设有主动轮；从动机构为分设在第二减速电机两侧的两个对称的第一带轮、第二带轮，所述第一带轮与第二带轮处于机座的上方，并固定在设于机座的支架上；所述微调弹性机构具有2组，对称设在机座下方并处于第二减速电机的两侧；2组微调弹性机构分别包括第一张紧轮、第二张紧轮；所述机座上开有通孔，传动带穿过通孔连接主动轮、第一带轮、第二带轮、第一张紧轮以及第二张紧轮；所述主动轮、第一带轮、第二带轮与传动带的内侧面匹配，所述第一张紧轮、第二张紧轮与传动带的外侧面匹配。

所述微调弹性机构包括底座、直臂与第一张紧轮，所述直臂一端与底座铰接，第一张紧轮设于直臂的另一端，在支臂与底座之间的铰接处设置转臂簧；转臂簧使第一张紧轮对传动带始终具有张紧力。

所述传动带材质为马尾、尼龙或工业皮带。

所述弦乐器音质训化装置还包括电路控制系统，所述电路控制系统包括显示屏、智能控制模块、线速度传感器，显示屏、线速度传感器分别与智能控制模块连接，通过智能控制模块，显示屏上可显示传动带的线速度、传动带的总里程数以及工作时间。

本发明可以达到的技术效果是：

与现有技术相比，本发明的弦乐器音质训化装置，采用弦乐器夹具装置与拉线传动装置相结合的结构，使得传动带始终作用于弦乐器的琴弦，使弦乐器得到持续的摩擦共振，同时，传动带的拉弦速率可控制在与人工拉弦的速率相近似，模仿音乐家自然状态下的拉弦动作，使弦乐器的琴板、琴弦等在正确的激励方式下得到正确的持续的磨合，使乐器在短时间内达到自然、圆润、通透的理想音质状态。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的弦乐器夹具装置的立体图；

图3是本发明的弦乐器夹具装置的剖视图；

图4是图3的A部放大图；

图5是本发明的拉线传动装置的立体图；

图6是本发明的拉线传动装置的结构示意图1；

图7是本发明的拉线传动装置的结构示意图2；

图8是本发明的主支臂与撑板之间角度可调的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明提供一种弦乐器音质训化装置，包括机座1、弦乐器夹具装置2与拉线传动装置3，所述弦乐器夹具装置2、拉线传动装置3分别固定在机座1上；所述弦乐器夹具装置2包括升降机构201与夹紧机构202，所述夹紧机构202固定在升降机构201上并随升降机构201上下平移，弦乐器安装于夹紧机构202上；所述拉线传动装置3包括动力机构301、从动机构302、微调弹性机构303与传动带304，传动带304绕设在动力机构301与从动机构302之间，微调弹性机构303匹配在传动带304上并促使传动带304始终保持合适的张紧度；弦乐器通过升降机构201的上下移动保持所有的琴弦同时与传动带304匹配摩擦接触。

弦乐器夹具装置2整体设置在机座1的平移机构上，通过平移机构，可实现弦乐器夹具装置在X向、Z向上的位移改变。

所述弦乐器夹具装置2包括升降机构201与夹紧机构202，所述升降机构201包括固定座2011、设在固定座2011上的滑轨架2012与滑块2013，所述滑块2013通过螺纹连接丝杆2014，丝杆2014通过第一减速电机2015实现驱动；所述滑块2013活动连接在滑轨架2012上；第一减速电机2015驱动丝杆2014旋转，能够带动滑块2013上下移动；所述夹紧机构202包括设于滑块2013上的撑板2021、设于撑板2021上的支臂2022，所述撑板2021与支臂2022上分别设有多个夹头座2023，所述夹头座2023上设有夹头2024，所述多个夹头2024共同作用夹紧弦乐器。

所述夹头2024与夹头座2023之间设有万向机构，夹头2024相对于夹头座2023可实现万向转动，并在万向机构中设置刹车装置，用于锁定夹头2024的位置。

所述设于撑板2021上的夹头座2023与撑板2021之间为固定结构，所述设于支臂2022前端的夹头座2023通过直杆2025与支臂2022连接，直杆2025穿过支臂2022前端的圆筒座并延伸至圆筒座的另一端，所述直杆2025可在圆筒座内来回移动；所述直杆2025一端与夹头座2023连接，另一端设有把手2026；所述直杆2025与圆筒座之间设有复位弹簧2027。

所述支臂2022包括主支臂20221与副支臂20222，所述主支臂20221一端与撑板2021固定连接，另一端与副支臂20222为可活动连接；所述副支臂20222上设有多个长腰孔20223，所述主支臂20221上设有多个与长腰孔20223匹配的安装孔，通过螺丝20224将主支臂20221与副支臂20222实现连接；所述夹头座2023设于副支臂20222的外端部。

所述副支臂20222至少具有一个，相邻的两个副支臂20222之间通过上述连接方式连接固定。

所述主支臂20221铰接在撑板2021的铰接座上，可实现主支臂20221与撑板2021之间的角度可调，在铰接座上设有以铰接轴20225为圆心的弧形孔20226，主支臂20221上设有与弧形孔20226匹配的圆孔，螺杆20227穿过圆孔、弧形孔20226并与螺母螺接，从而将主支臂20221与铰接座固定。

所述拉线传动装置3包括动力机构301、从动机构302、微调弹性机构303与传动带304，所述动力机构301为第二减速电机305，设于机座1的下方；所述第二减速电机305的机轴上设有主动轮306；从动机构302为分设在第二减速电机305两侧的两个对称的第一带轮307、第二带轮308，所述第一带轮307与第二带轮308处于机座1的上方，并固定在设于机座1的支架309上；所述微调弹性机构303具有2组，对称设在机座1下方并处于第二减速电机305的两侧；2组微调弹性机构303分别包括第一张紧轮3010、第二张紧轮3011；所述机座1上开有通孔101，传动带304穿过通孔101连接主动轮306、第一带轮307、第二带轮308、第一张紧轮3010以及第二张紧轮3011；所述主动轮306、第一带轮307、第二带轮308与传动带304的内侧面匹配，所述第一张紧轮3010、第二张紧轮3011与传动带304的外侧面匹配。

所述微调弹性机构303包括底座3031、直臂3032与第一张紧轮3010，所述直臂3032一端与底座3031铰接，第一张紧轮3010设于直臂3032的另一端，在支臂3032与底座3031之间的铰接处设置转臂簧(图中未标出)；转臂簧(图中未标出)使第一张紧轮3010对传动带304始终具有张紧力。

一切能附着松香的传动带结构都可作为传动带使用，优选地，传动带304材质为马尾、尼龙或工业皮带。

所述弦乐器音质训化装置还包括电路控制系统，所述电路控制系统包括显示屏、智能控制模块、线速度传感器，显示屏、线速度传感器分别与智能控制模块连接，通过智能控制模块，显示屏上可显示传动带的线速度、传动带的总里程数以及工作时间。

传动带304在第二减速电机305的带动下的转动轨迹为：周向持续顺时针或逆时针运动，还可以顺时针、逆时针间隔的短距离往复运动(此运动轨迹为人工拉奏小提琴的仿真运动)。

以小提琴作为本实施例的弦乐器，对本发明的工作原理作如下说明：

小提琴装设在夹紧机构202中，装夹时，驱动第一减速电机2015，使滑块2013上移，从而带动夹紧机构202上移，调节支臂2022中的主支臂20221与副支臂20222之间的距离，使撑板2021与支臂2022上的夹头2024距离近似匹配小提琴的琴板长度，接着，将小提琴的琴弦朝下，同时琴板的尾部边沿的翻边卡设进撑板2021上的两个夹头2024内，另一边，副支臂20222端部的夹头座2023通过拉动把手2026，从而带动直杆2025向后移动，继而使得夹头座2023同步移动，从而使撑板2021与支臂2022上的夹头2024距离符合小提琴的安装空间，待小提琴对准位置后，放开把手2026，复位弹簧2027促使夹头座2023复位，最后，副支臂20222端部的夹头2024卡住小提琴的前端边沿的凸缘上，从而完成对小提琴的装夹过程，最终，小提琴的琴弦部分朝下，并且，处于指板与琴马之间的琴弦对准拉线传动装置3中的处于第一带轮307与第二带轮308之间的那段传动带304；

本发明的小提琴在装夹完成后，其琴弦朝下，在与传动带304摩擦共振时，通常需要在传动带304上抹上松香，拉弓时，松香会有掉落，小提琴的琴弦朝下，避免了松香掉落进小提琴的琴体f孔内；

优选地，本发明的撑板2021在滑块2013上为可旋转结构，并在撑板2021与滑块2013之间设置固定结构。在装夹小提琴时，可将撑板2021旋转180度，将夹头2024部分朝上，这有助于小提琴的装夹速度，方便装夹；

优选地，夹头座2023共有3个，撑板2021上设置2个，支臂2022前端设置1个，这样，对小提琴实现三点固定，具有稳定的卡接效果；

支臂2022由多段组成，根据不同尺寸的弦乐器，选择合适的段数来拼接成合适的长度，每段之间通过长腰孔20223连接，实现长度的微调；

启动第二减速电机305，主动轮306带动传动带304，传动带304接触第一带轮307、第二带轮308、第一张紧轮3010、第二张紧轮3011，第一张紧轮3010与第二张紧轮3011促使传动带304很好保持与主动轮306、第一带轮307、第二带轮308之间的摩擦力，另外，由于第一张紧轮3010与第二张紧轮3011所在的直臂3032与底座3031之间铰接并设置转臂簧(图中未标出)，这样，第一张紧轮3010与第二张紧轮3011对传动带304的张紧力为可变，保证传动带304在任何运行轨迹下都能够保持合适的张紧力，例如：对传动带304任何一处受力，等于增加了一处张紧力，此时，传动带304改变其原有的运行轨迹，整根传动带304的受力点发生改变，第一张紧轮3010与第二张紧轮3011所在的直臂3032向外翻转一定的角度，减小第一张紧轮3010与第二张紧轮3011对传动带304的挤压形变，从而实现传动带304的受力均衡，并保持合适的张紧度，在此过程中，第一张紧轮3010、第二张紧轮3011实现了对传动带304与小提琴四根弦受力接触的补偿作用；

升降机构201下移，使固定在夹紧机构202上的小提琴下移，4根琴弦靠近传动带304，小提琴的4根琴弦离琴板的高度为两边低，中间高，这样，中间的两根琴弦率先与传动带304接触并摩擦，此时，升降机构201继续下移，琴弦挤压传动带304，使传动带304继续受力，从而第一带轮307与第二带轮308之间的传动带304受压呈内凹弧形3041，促使4根琴弦能够同时与传动带304接触摩擦，最后完成对琴弦的连续同步摩擦共振。

以上对本发明实施例所提供的一种弦乐器音质训化装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为本发明的限制。

Claims (10)

1.一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：包括机座、弦乐器夹具装置与拉线传动装置，所述弦乐器夹具装置、拉线传动装置分别固定在机座上；所述弦乐器夹具装置包括升降机构与夹紧机构，所述夹紧机构固定在升降机构上并随升降机构上下平移，弦乐器安装于夹紧机构上；所述拉线传动装置包括动力机构、从动机构、微调弹性机构与传动带，传动带绕设在动力机构与从动机构之间，微调弹性机构匹配在传动带上并促使传动带始终保持合适的张紧度；弦乐器通过升降机构的上下移动保持所有的琴弦同时与传动带匹配摩擦接触。

2.根据权利要求1所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述弦乐器夹具装置包括升降机构与夹紧机构，所述升降机构包括固定座、设在固定座上的滑轨架与滑块，所述滑块通过螺纹连接丝杆，丝杆通过第一减速电机实现驱动；所述滑块活动连接在滑轨架上；第一减速电机驱动丝杆旋转，能够带动滑块上下移动；所述夹紧机构包括设于滑块上的撑板、设于撑板上的支臂，所述撑板与支臂上分别设有多个夹头座，所述夹头座上设有夹头，所述多个夹头共同作用夹紧弦乐器。

3.根据权利要求2所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述夹头座共有3个，撑板上设置2个，支臂前端设置1个。

4.根据权利要求2所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述设于撑板上的夹头座与撑板之间为固定结构，所述设于支臂前端的夹头座通过直杆与支臂连接，直杆穿过支臂前端的圆筒座并延伸至圆筒座的另一端，所述直杆可在圆筒座内来回移动；所述直杆一端与夹头座连接，另一端设有把手；所述直杆与圆筒座之间设有复位弹簧。

5.根据权利要求2所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述支臂包括主支臂与副支臂，所述副支臂至少有一个，所述主支臂一端与撑板固定连接，另一端与相邻的副支臂具有可活动连接结构，相邻的两个副支臂之间也具有可活动连接结构；所述可活动连接结构包括设在副支臂一端的多个长腰孔、设在副支臂另一端的多个安装孔以及主支臂上的多个安装孔，所述多个安装孔与多个长腰孔实现一对一匹配，螺丝穿过一一对应的安装孔与长腰孔将主支臂与相邻的副支臂、相邻的两个副支臂实现连接；所述夹头座设于最末尾的副支臂的外端部。

6.根据权利要求2所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述主支臂铰接在撑板的铰接座上，可实现主支臂与撑板之间的角度可调，在铰接座上设有以铰接轴为圆心的弧形孔，主支臂上设有与弧形孔匹配的圆孔，螺杆穿过圆孔、弧形孔并与螺母螺接，从而将主支臂与铰接座固定。

7.根据权利要求1所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述拉线传动装置包括动力机构、从动机构、微调弹性机构与传动带，所述动力机构为第二减速电机，设于机座的下方；所述第二减速电机的机轴上设有主动轮；从动机构为分设在第二减速电机两侧的两个对称的第一带轮、第二带轮，所述第一带轮与第二带轮处于机座的上方，并固定在设于机座的支架上；所述微调弹性机构具有2组，对称设在机座下方并处于第二减速电机的两侧；2组微调弹性机构分别包括第一张紧轮、第二张紧轮；所述机座上开有通孔，传动带穿过通孔连接主动轮、第一带轮、第二带轮、第一张紧轮以及第二张紧轮；所述主动轮、第一带轮、第二带轮与传动带的内侧面匹配，所述第一张紧轮、第二张紧轮与传动带的外侧面匹配。

8.根据权利要求7所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述微调弹性机构包括底座、直臂与第一张紧轮，所述直臂一端与底座铰接，第一张紧轮设于直臂的另一端，在支臂与底座之间的铰接处设置转臂簧；转臂簧使第一张紧轮对传动带始终具有张紧力。

9.根据权利要求1所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述传动带材质为马尾、尼龙或工业皮带。

10.根据权利要求1所述的一种弦乐器音质训化装置，其特征在于：所述弦乐器音质训化装置还包括电路控制系统，所述电路控制系统包括显示屏、智能控制模块、线速度传感器，显示屏、线速度传感器分别与智能控制模块连接，通过智能控制模块，显示屏上可显示传动带的线速度、传动带的总里程数以及工作时间。