CN111201564B - 簧片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含聚酰胺的用于管乐器的簧片。

Description

簧片

技术领域

本发明涉及用于管乐器的簧片(reed，或称为簧)。进一步地，本发明涉及包括这样的簧片的用于管乐器的吹口(mouthpiece，或称为管嘴)。此外，本发明涉及一种包括簧片的管乐器。最后，本发明涉及聚酰胺用于管乐器的簧片的用途。

背景技术

在簧乐器类中，使用所谓的簧片来产生声音。因此，簧片构成了管乐器的吹口的振动部。通常，簧片是由木材、野生甘蔗或芦苇(common reed)(也称为芦竹属或芦竹(arundodonax))制成的，很少是由其他天然材料或塑料制成的。

在作为调音簧舌(pitching tongue)的单簧片(单个簧片或简单地“簧片”)和作为反调音簧舌(counter-pitching tongue)的双簧片(两个簧片，“管”)之间是有区别的。

单簧管是簧乐器的一个重要代表。在单簧管中，簧片和与其所附接的吹口形成振动发生器。除了单簧管之外，萨克斯管也具有单簧片。例如在双簧管和巴松管中使用双簧片。

簧片是消耗品，其必须相当复杂地制备并且仅可以在有限的时间段内使用。此外，簧片的状态可能会快速变化，对乐器的声音有直接影响。簧片在演奏时以及在温度变化的情况下会发生变化，并且它们会经历老化过程，从而导致簧片变得“更软”，产生裂纹或膨胀，直至其不能被再使用。

在收获后，由芦苇制成的簧片必须储存至少两年以变硬。随后，根据各个乐器的尺寸和大小从中切出矩形和扁平的切片(piece)，并磨成适当的形状。

例如，对于单簧管，对在底侧处的切片进行机加工并磨削至完全平坦。在顶侧处，使其端部处平整至0.08mm，其中约1/1000mm的公差是非常低的。簧片必须具有一定的刚度，其必须具有弹性并且必须具有对称的振动特性。然而，天然产品会因生长和环境影响而发生波动，使得各个簧片之间将存在差异。此外，必须根据乐器和乐器使用者来调节新的簧片以适合于演奏，这通常与大量努力和使用期限内的限制有关。簧片部分地储存在空调箱中，以将簧片保持在恒定的湿度和/或温度环境中。

在为了减少自然生长的芦苇引起的问题的努力中，尝试使用塑料作为簧片的起始材料。塑料应具有永久恒定的响应行为，并且应不太快速地老化。例如，利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为起始原料的大量试验均是不成功的，因为PMMA的振动特性较差。为了改善振动特性，测试了复合材料，例如，由碳纤维与合成树脂制成的复合材料(碳纤维增强塑料)(Fiberreed和Vibracell)。虽然这些复合材料的可加工性良好，但是专业音乐家体验到由它们制成的簧片在振动行为方面过于坚硬。此外，这些材料的食品安全性还不是很清楚，因为碳纤维增强塑料在某种程度上被认为是至关重要的。

作为PMMA的替代品，已经使用例如加拿大Légère Reeds Ltd.的聚丙烯作为簧片的材料。然而，聚丙烯由于其高表面张力而仅可以使用金刚石工具进行机加工，并且它是防水的，这产生尖锐的明亮声音，尤其是在强音(forte)中。在聚丙烯中掺入作为填料的磨碎竹粉(FORESTONE JAPAN Co.,Ltd.)还没有显著改善该材料的声音特性。由于这个原因，专业音乐家已经不再使用塑料簧片了。

DE 89 04 968 U1描述了由内部增强或外部增强的塑料(例如，通过纤维)制成的簧片。特别地，可以通过拉伸聚合物而获得的塑料用于改善材料和声音特性。

发明内容

对于单簧片乐器(如单簧管或萨克斯管)和双簧片乐器的特定声音和演奏特性，簧舌的芦苇木的生长、纤维(二甲苯类)、各个特定几何形状、良好平衡的振动特性、硬度和弹性以及水分平衡具有很大的决定性。然而，现有技术迄今为止还不能解决该问题。

因此，本发明的目的是提供一种簧片，该簧片类似于具有恒定音质的芦苇的声音特性。

该任务通过一种簧片得到解决，所述簧片包含以下组中的聚酰胺：

PAa、PAb.c或PAd-T或其混合物(共混物)，

其中a≥10，b≥6，c≥10，d≥9。

在通常对于聚酰胺的命名中，聚酰胺区分为AB聚合物和AA/BB聚合物。AB聚合物包括具有以下基本结构的聚合物：

–[NH–(CH₂)_x–CO]_n–。

如果x＝5，则我们称为PA 6，因为重复单元具有6个碳原子。如果x＝9，则我们称为PA 10，并且如果x＝11，则我们称为PA 12。在上述措辞中，在a＝10的情况下，我们具有PA10。

AA/BB聚合物包括具有以下基本结构的聚合物：

–[NH–(CH₂)_x–NH–CO–(CH₂)_y–CO]_n–。

如果x＝6并且y＝8，则我们称为PA 6.10，因为第一重复单元具有6个碳原子并且第二重复单元具有10个碳原子。

对于AA/BB聚合物，还存在其中–(CH₂)_y–单元被对苯二甲酸酯(T)替代的聚合物。在PA 9-T的情况下，因此我们指的是具有随后对苯二甲酸酯的–(CH₂)₉–。

以上提及的聚酰胺的实例为如下：

PA 6.12，PA 6.10，PA 6.11，PA 10，PA 12，PA 11，PA 9-T，PA 10.10，PA 11，PA12.12。

尤其合适的聚酰胺是PA 6.12、PA 6.10、PA 6.11、PA 10或PA 12，特别是PA 6.12、PA 6.10和PA 6.11。

在各种材料的分析期间，令人惊讶地显示，只有特殊的聚酰胺才具有与芦苇相对应的所需声音特性。这样的簧片也尤其适合于专业音乐家。

聚酰胺的含量优选为至少25重量％，尤其优选至少50重量％，最优选至少60重量％。在一个实施方案中，簧片由以上提及类型的聚酰胺组成。

尤其优选地，规定了簧片的根据ISO 62:1999的吸水率为0.1％至2％，优选为0.7％至0.8％。取决于聚合物结构，聚酰胺在吸水率方面具有不同的特性。常见的聚酰胺PA6、PA 6.4和PA 6.6例如可以吸收高达8％的水，这导致PA 6、PA 6.4或PA 6.6制成的簧片在演奏较长时间段时会改变它们的声音，因而是不合适的。

合适的聚酰胺例如是PA 6.12、PA 6.10、PA 6.11、PA 10或PA 12，因为这些聚酰胺具有它们允许通过吸湿的最大1％重量变化的特性。

可以进一步规定，簧片具有添加剂。这些特别用于簧片的机械增强(增强材料)。例如，可以添加玻璃纤维。基于整个簧片，添加剂的最大比例为40重量％。为了在非常好的刚度下提供良好平衡的声音，已证实22至40重量％是最佳的。添加剂还可以用于调节水分平衡。添加剂优选是玻璃纤维。用于压铸的玻璃纤维的长度为0.1至5mm，其存在于用于压铸的颗粒中。这样的具有至多40重量％，优选22至40重量％的含量的玻璃纤维是尤其合适的。

在一个优选的示例性实施方案中，簧片由以上提及类型的聚酰胺以及玻璃纤维组成，其中玻璃纤维的比例至多为40重量％，其余为聚酰胺。尤其优选地，玻璃纤维的比例为22至40重量％，其余为聚酰胺。优选地，聚酰胺选自由PA 6.12、PA 6.10、PA 6.11、PA 10、PA12、PA 11、PA 9-T、PA 10.10、PA 11、PA 12.12组成的组，尤其优选地选自由以下各项组成的组：PA 6.12、PA 6.10、PA 6.11及其共混物。

在本发明的范围内，簧片被理解为单簧片和双簧片。

单簧片意指不使用整个管，而是使用该管的平整切片，其附接至适当的吹口。当吹入管中时，产生振动。与此相反，双簧管和巴松管具有双簧片。在双簧片的情况下，使用管的整个切片，其在纵向上切割然后压在一起。然后将两个端部平整，类似于单簧管簧片，只在两侧上平整。因此，开发了带有吹口的单簧管簧片的配套切片(counter-piece)。这种双簧片是完整的声音发生器，而乐器仅仅是共振器。机加工双簧片比机加工单簧片显著更复杂，这就是为什么工业生产显著更昂贵的原因。

除了上述用于管乐器的簧片以外，本发明还涉及包括这样的簧片的用于管乐器的吹口。

此外，本发明涉及一种管乐器，其分别包括这样的簧片或具有这样的簧片的吹口。

最后，本发明涉及聚酰胺在管乐器的簧片中的用途。聚酰胺优选具有的根据ISO66的吸湿率(moisture absorption，或称为吸水率)为0.1至2重量％，优选0.7至0.8重量％。

簧片的生产可以例如使用压铸，通过将聚酰胺的粒料，任选地与添加剂一起，在挤出机中塑化并随后注入模具中而实现，其中该模具基本上对应于成品簧片。任选地，随后对成品簧片进行磨削。作为替代方案，所述生产可以使用膜挤出来实现，其中聚酰胺的粒料，任选地与添加剂一起，在挤出机中塑化并随后经由扁平喷嘴排出，使得分别形成膜或板。然后从该膜或板上切下毛坯，接着磨成成品簧片。

与其他塑料相反，根据本发明的塑料可以手工地进行后加工。它们可以被磨削和刮擦，到目前为止，这对于由塑料制成的商购可得的簧片是不可能的。如果音乐家想根据他/她的要求调整簧片，则这是有利的。特别是在具有(FORESTONE JAPAN Co.,Ltd.)和不具有(Légère Reeds Ltd,Canada)磨碎竹粉作为填料的聚丙烯制成的簧片的情况下，这样的后加工或多或少是不可能的。

已被成功分析的塑料材料包括PA 6.12、PA 6.10、PA 6.11、PA 10或PA 12，其分别具有或不具有玻璃纤维添加剂。

附图说明

图1a和1b示出了由PA 6.6制成的簧片的吸水率数据。

图2a和2b示出了由PA 6.12制成的簧片的吸水率数据。

具体实施方式

在图1a至2b中，示出了由聚酰胺制成的簧片的吸水率。图1a和1b示出了由具有玻璃纤维添加剂的PA 6.6制成的簧片，而图2a和2b示出了由具有玻璃纤维的PA 6.12制成的簧片。在相应的上图(分别为图1a或2a)中，示出了在80℃下的调节，其中可以看到，吸收的水比例在短时间段之后已经保持恒定。

在相应的下图(分别为图1b或2b)中，示出了在40℃调节下的吸水率，其大致对应于音乐家嘴内的簧片的环境。而且在这里，短期内实现了更高的吸水率，然而其最终将保持恒定。

在具有玻璃纤维添加剂的PA 6.6的情况下，在80℃的最大吸水率高达2.82重量％。然而，在具有玻璃纤维添加剂的PA 6.12的情况下，在80℃的吸水率至多为0.70重量％。

由于此原因，音乐家可以类似于木制簧片那样进行磨削和加工这些产品，并且一旦他/她将其放入他/她的嘴中，它们就会吸收一定的水分比例，类似于木制簧片，该水分比例将在短暂演奏调整之后保持恒定。类似地，这种状态可以通过调节来预先模拟。低吸湿率对于高音质是决定性的，因为它使得材料在振动时具有弹性，并且由此最接近木质簧片的常见行为。

在PA 6.12的情况下，重量增加为0.05至0.70重量％。因此，与PA 6.6相比，这种材料是更稳定的，产生更恒定的比率。未示出与PA 6.12相当的PA 6.10、PA 6.11、PA 10或PA12的数据。

Claims (15)

1.一种用于簧乐器的簧片，所述簧片包含以下组中的聚酰胺：

PA a、PA b.c或PA d-T

或其共混物，

其中a≥10，b≥6，c≥10，d≥9。

2.根据权利要求1所述的簧片，其特征在于，所述簧片具有的根据ISO 62的吸水率为0.1重量％至2重量％。

3.根据权利要求1所述的簧片，其中所述簧片具有的根据ISO 62的吸水率为0.7重量％至0.8重量％。

4.根据权利要求1或2所述的簧片，其特征在于，所述聚酰胺选自由以下各项组成的组：PA 6.12，PA 6.10，PA 6.11，PA 10，PA 12，PA 11，PA 9-T，PA 10.10，PA 11，PA12.12。

5.根据权利要求4所述的簧片，其特征在于，所述聚酰胺选自由以下各项组成的组：PA6.12，PA6.10，PA6.11。

6.根据权利要求1所述的簧片，其特征在于，包含添加剂。

7.根据权利要求6所述的簧片，其特征在于，包含22至40重量％的添加剂。

8.根据权利要求6所述的簧片，其特征在于，所述添加剂包括玻璃纤维。

9.根据权利要求1所述的簧片，其特征在于，所述簧片仅由所述聚酰胺和玻璃纤维组成。

10.根据权利要求9所述的簧片，其特征在于，所述玻璃纤维的比例至多为40重量％，其中其余为聚酰胺。

11.根据权利要求9所述的簧片，其特征在于，所述玻璃纤维的比例为22至40重量％，其中其余为聚酰胺。

12.根据权利要求1所述的簧片，其特征在于，其是单簧片或双簧片。

13.一种用于管乐器的吹口，包括根据权利要求1至12中任一项所述的簧片。

14.一种管乐器，包括根据权利要求1至12中任一项所述的簧片或根据权利要求13所述的吹口。

15.如权利要求1中所定义的簧片用于管乐器的用途。