CN111415640B

CN111415640B - 一种新型多功能架子鼓及其使用方法

Info

Publication number: CN111415640B
Application number: CN202010227681.0A
Authority: CN
Inventors: 孙永富
Original assignee: Jiamusi University
Current assignee: Jiamusi University
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: CN111415640A

Abstract

本发明公开了一种新型多功能架子鼓及其使用方法，主要包括如下装置：控制器、气泵、气阀、三向阀、密封板、共振腔、张紧气腔、鼓皮、排气管道以及其他辅助件。所述控制器置于架子鼓鼓腔底部，气泵、气阀、三向阀三者连通置于架子鼓鼓腔底部。密封板固定于鼓桶内，密封板、鼓桶和鼓皮三者构成的密封腔体即为共振腔。密封板上设有共振腔气压传感器，共振腔内设有共振腔排气口，共振腔排气口、共振腔排气口气阀和排气管道三者连通。鼓桶上边缘处设有一固定架，张紧气腔固定于固定架内。本发明可以有效去除鼓皮泛音影响，改善鼓皮音色，使演奏效果更好，并且更换鼓皮快捷、调音简单，无经验者也可以完成调音工作。

Description

一种新型多功能架子鼓及其使用方法

技术领域

本发明涉及架子鼓技术领域，具体是一种新型多功能架子鼓及其使用方法。

背景技术

架子鼓是爵士乐队中十分重要的一种打击乐器，又被称作“爵士鼓”。架子鼓变化多端的节奏和富有金属质感的声音，使其快速流传开并被人们所喜爱，如今越来越多的人学习架子鼓。

现有的架子鼓多用塑料薄膜制成，其中塑胶聚酯膜为最常用的鼓皮材料。塑料薄膜制成的鼓皮加工方便且价格便宜，但是这种鼓皮泛音严重，鼓声飘散、饱和度差，所以需要去除泛音。另一方面，现有的架子鼓更换鼓皮麻烦且需要调音。调音过程中调音师需要根据经验判断，一步步进行调音。这一套工作过程有以下缺点：1、换鼓皮过程十分繁琐，比较费时。2、调音步骤复杂且具有一定专业性，普通鼓手无法完成调音工作，调音者需要有丰富经验和较高能力才能完成调音过程。

因此，基于上述问题，本发明提供一种新型多功能架子鼓及其使用方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供一种新型多功能架子鼓及其使用方法，以解决塑料薄膜制成的架子鼓鼓皮泛音严重，以及架子鼓不易更换鼓皮和鼓皮调音具有专业性，一般人无法完成调音工作的问题。

(二)技术方案

本技术方案由控制装置、供气装置、共振腔装置、张紧气腔装置和调音张紧装置五部分组成。控制装置主要由控制器与其他辅助件连接组成，控制器置于架子鼓鼓底。供气装置由气泵、气阀、三向阀组成，气泵、气阀、三向阀三者连通置于架子鼓鼓底。共振腔装置由共振腔进气管道、共振腔进气口气阀、共振腔进气口、密封板、共振腔气压传感器、共振腔、共振腔排气口、共振腔排气口气阀组成，共振腔进气管道与三向阀连接，共振腔进气口气阀置于共振腔进气管道内，共振腔进气口在共振腔内，密封板固定在鼓桶内表面，共振腔气压传感器置于密封板上，共振腔即为密封板、鼓桶内表面和鼓皮构成的封闭空间，共振腔排气口、共振腔排气口气阀置于鼓桶内且共振腔排气口、共振腔排气口气阀、排气管道三者连通。张紧气腔装置由张紧气腔进气管道、张紧气腔进气口气阀、张紧气腔气压传感器、张紧气腔进气口、张紧气腔、固定架、张紧气腔排气口、张紧气腔排气口气阀组成，张紧气腔进气管道与三向阀连接且置于鼓桶内，张紧气腔进气口气阀置于张紧气腔进气管道内，张紧气腔气压传感器置于张紧气腔进气管道内靠近张紧气腔的位置，张紧气腔进气口置于张紧气腔内，固定架置于鼓桶内表面靠近鼓桶上表面的位置，张紧气腔固定于固定架内，张紧气腔排气口置于固定架内，张紧气腔排气口气阀置于鼓桶内且张紧气腔排气口、张紧气腔排气口气阀、排气管道三者连通，排气管道置于鼓桶内。调音张紧装置由固定圆环、连接销、鼓圈、固定卡扣、直线电机固定圈、直线电机、压力传感器组成，鼓圈置于鼓桶上表面且鼓皮与鼓圈连接，固定圆环压在鼓圈上，固定卡扣由连接销固定于固定圆环上，直线电机固定圈固定于鼓桶外表面且直线电机固定于直线电机固定圈内，压力传感器置于固定卡扣上。

所述共振腔进气口气阀与控制器连接。

所述共振腔气压传感器与控制器连接。

所述张紧气腔进气口气阀与控制器连接。

所述张紧气腔气压传感器与控制器连接。

所述张紧气腔排气口气阀与控制器连接。

所述共振腔排气口气阀与控制器连接。

一种所述的新型多功能架子鼓的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

步骤二，控制直线电机复位，取出旧鼓皮并更换新鼓皮，再控制直线电机压紧固定卡扣，即完成鼓皮更换；

步骤三，选择一个压力值后，敲击鼓皮，判断鼓皮音色是否是自己需要的，若满意鼓皮音色，则调音结束，若不满意鼓皮音色，可以重复选择压力值并判断鼓皮音色，直到满意为止，即可完成鼓皮调音；

步骤四，演奏者若判断下一音节需要去泛音，则在击打鼓皮的同时按鼓槌上按钮，供气系统迅速给共振腔和张紧气腔供气，共振腔内高压气体对鼓皮作用，同时张紧气腔充气膨胀也对鼓皮作用，紧接着共振腔和张紧气腔内气体迅速排出，这一个音节的去泛音过程结束；

步骤五，演奏结束，切断架子鼓电源。

(三)有益效果

1)有效去除鼓皮泛音影响，改善鼓皮音色，使演奏效果更好。

2)更换鼓皮快捷、省时，固定卡扣固定鼓圈安全稳定。

3)调音简单，无经验者也可以完成调音工作，并且调音方便，能满足不同使用者的需求。

附图说明

图1为一种新型多功能架子鼓及其使用方法结构示意图。

图2为t₁、t₂时刻张紧气腔与鼓皮位置关系示意图。

元件标号说明：1、控制器，2、气泵，3、气阀，4、三向阀，5、张紧气腔进气管道，6、共振腔进气管道，7、共振腔进气口气阀，8、共振腔进气口，9、密封板，10、共振腔气压传感器，11、共振腔，12、张紧气腔进气口气阀，13、鼓桶，14、张紧气腔气压传感器，15、张紧气腔进气口，16、张紧气腔，17、固定架，18、鼓皮，19、排气管道，20、共振腔排气口，21、共振腔排气口气阀，22、张紧气腔排气口，23、张紧气腔排气口气阀，24、固定圆环，25、连接销，26、鼓圈，27、固定卡扣，28、直线电机固定圈，29、直线电机，30、压力传感器。

具体实施方式

阐述实施例是为了更好地理解本专利的发明内容，所述内容只是发明内容的一部分，而不是用于限制本发明内容，且实施例中的各个装置只用于示意、理解本专利的发明内容，并不代表各个装置的实际大小和互相之间的位置。本实施例中所用材料仪器未注明具体厂家及型号的，均为市场购买的普通产品。

如图1所示，一种新型多功能架子鼓及其使用方法结构示意图，包括的主要结构有：供气装置和收紧装置，其中，供气装置主要由由气泵2和气阀3组成，收紧装置主要由直线电机29和压力传感器30组成。气泵2、气阀3和三向阀4三者连通，置于架子鼓鼓腔底部，气泵2旁固定有控制器1，控制器1与鼓槌有信号连接，鼓槌上有按钮一、按钮二和按钮三，分别对应不同的去泛音效果。气泵2供气至三向阀4，通过三向阀4将气体分流，气体通过张紧气腔进气管道5和共振腔进气管道6到达张紧气腔16和共振腔11。张紧气腔进气管道5和共振腔进气管道6上分别连接有张紧气腔进气口气阀12和共振腔进气口气阀7(张紧气腔进气口气阀12在张紧气腔进气管道5上靠近张紧气腔进气口15的位置，共振腔进气口气阀7在共振腔进气管道6上靠近共振腔进气口8的位置)，且张紧气腔进气口气阀12和共振腔进气口气阀7分别与控制器1连接。共振腔进气管道6固定在密封板9上，密封板9固定在架子鼓鼓腔内，密封板9、鼓桶13和鼓皮18三者形成的密闭空间即为共振腔11。敲击鼓皮18时往共振腔内11通入高压气体，可以减少或消除鼓皮18的泛音，使架子鼓发出的声音音色更为饱满、动听，并且可以减弱鼓皮余震和尾音，达到更好的演奏效果。在密封板9上靠近共振腔进气口8处设有一共振腔气压传感器10，可以测定共振腔11气压大小，共振腔气压传感器10与控制器1连接。在共振腔11内设有一共振腔排气口20，共振腔排气口20、共振腔排气口气阀21、排气管道19三者连通，打开共振腔排气口气阀21即可排出共振腔11内的高压气体，共振腔排气口气阀21与控制器1连接。

张紧气腔进气管道5置于鼓桶13内部，张紧气腔进气口15处设有一张紧气腔气压传感器14，可以测定张紧气腔16气压，张紧气腔气压传感器14与控制器1连接。鼓桶13上边缘处设有一固定架17，张紧气腔16固定于固定架17内。当敲击鼓皮18时，往张紧气腔16内通入高压气体，可以减少或消除鼓圈26边缘处鼓皮18的泛音，使架子鼓发出的声音音色更为饱满、动听，并且可以减弱鼓皮余震和尾音，达到更好的演奏效果。如图2中t₁、t₂时刻张紧气腔16与鼓皮18位置关系示意图所示，t₁时刻，张紧气腔16未通入气体，张紧气腔16是松弛状态，对鼓皮18没有力的作用；t₂时刻，张紧气腔16通入气体膨胀，鼓皮18被张紧气腔16顶起发生形变。

鼓桶13外侧设有一直线电机固定圈28，8个直线电机29固定在直线电机固定圈28内。鼓皮18固定在鼓圈26上，鼓圈26置于鼓桶13上表面。固定圆环24扣在鼓圈26上表面，固定圆环24上用连接销25连接有一固定卡扣27，直线电机29向下运动，即可压紧固定卡扣27，固定卡扣27带动固定圆环24压紧鼓圈26，达到固定鼓皮18的作用，并且直线电机29与固定卡扣27压紧处设有压力传感器30，可以测定压力值，演奏者可以通过置于架子鼓上的显示屏，选择不同的压力值，对应改变直线电机29对固定卡扣27的压力，固定卡扣27带动固定圆环24压紧鼓圈26，可以改变鼓皮18的松紧度，即可达到调音的目的。

本技术方案的具体实施方式：在更换鼓皮18时，打开直线电机29电源，控制直线电机29复位。此时，固定卡扣27为松弛状态，取下固定圆环24，即可取出旧鼓皮并更换新鼓皮。再将固定圆环24安装好，扣上固定卡扣27，控制直线电机29运动压紧固定卡扣27，即可固定鼓皮18。这一更换鼓皮18过程快捷，节约时间。更换鼓皮18结束，演奏者可以选择不同的压力值对鼓皮18调音。当选择一个压力值后，8个直线电机29会同时运动，当8个固定卡扣27上的压力传感器30检测到的压力值都和选择的压力值相等时，直线电机29停止运动，即完成调音。

在演奏架子鼓时，演奏者用鼓槌敲击鼓皮18，同时按鼓槌上的按钮可以控制架子鼓内的供气系统给共振腔11和张紧气腔16供气以减少或消除鼓皮18的泛音，达到更好的演奏效果。鼓槌上有按钮一、按钮二和按钮三共三个按钮，按钮一对应去泛音效果一，按钮二对应去泛音效果二，按钮三对应去泛音效果三，其中，效果三去泛音效果最好，效果一去泛音效果次之，效果二去泛音效果最差。演奏者可以根据演奏时的音节，选择是否去除鼓皮18泛音，并可以根据音节泛音的强弱，选择三种效果中的一种。

演奏者演奏时，当判定下一音节需要去泛音并选择效果一时，即可在敲打鼓皮18的同时，按下鼓槌上的按钮一，此时，供气系统迅速给共振腔11供气，共振腔11充满高压气体，高压气体挤压绷紧整个振动的鼓皮18，可以减少或消除鼓皮的泛音，使架子鼓发出的声音音色更为饱满、动听，并且可以减弱鼓皮18余震和尾音，达到更好的演奏效果。当共振腔气压传感器10检测到共振腔11气压达到设定值时，共振腔气压传感器10会立即给压力控制器30发送一个反馈信号，压力控制器30会控制共振腔进气口气阀7关闭，并同时打开共振腔排气口气阀21，排出共振腔11内高压气体，这一音节的去泛音过程结束。

演奏者演奏时，当判定下一音节需要去泛音并选择效果二时，即可在敲打鼓皮的同时，按下鼓槌上的按钮二，此时，供气系统给张紧气腔16供气，张紧气腔16充满高压气体而膨胀挤压绷紧振动鼓皮18的边缘部分(如图2中t₁、t₂时刻张紧气腔16与鼓皮18位置关系示意图所示)，可以减少或消除鼓皮18的泛音，使架子鼓发出的声音音色更为饱满、动听，达到更好的演奏效果。当张紧气腔气压传感器14检测到张紧气腔16气压达到设定值时，张紧气腔气压传感器14会立即给压力控制器30发送一个反馈信号，压力控制器30会控制张紧气腔进气口气阀关闭12，并同时打开张紧气腔排气口气阀23，排出张紧气腔16内高压气体，这一音节的去泛音过程结束。

演奏者演奏时，当判定下一音节需要去泛音并选择效果三时，即可在敲打鼓皮的同时，按下鼓槌上的按钮三，此时，供气系统迅速给共振腔11和张紧气腔16供气，共振腔11和张紧气腔16充满高压气体，共振腔内11高压气体挤压绷紧整个振动的鼓皮18，同时膨胀的张紧气腔16挤压绷紧振动鼓皮18的边缘部分(如图2中t₁、t₂时刻张紧气腔16与鼓皮18位置关系示意图所示)，此时可以更好的减少或消除鼓皮18的泛音，使架子鼓发出的声音音色更为饱满、动听，并且基本可以消除鼓皮18余震和尾音，达到更好的演奏效果。共振腔11和张紧气腔16共同作用可以更好的改善鼓皮18的振动声音，对架子鼓的性能有很大的提升。当共振腔气压传感器10检测到共振腔11气压达到设定值时，共振腔气压传感器10会立即给压力控制器30发送一个反馈信号，压力控制器30会控制共振腔进气口气阀7关闭，并同时打开共振腔排气口气阀21，排出共振腔11内高压气体。当张紧气腔气压传感器14检测到张紧气腔16气压达到设定值时，张紧气腔气压传感器14会立即给压力控制器30发送一个反馈信号，压力控制器30会控制张紧气腔进气口气阀12关闭，并同时打开张紧气腔排气口气阀23，排出张紧气腔16内高压气体，这一音节的去泛音过程结束。

实施例1

更换鼓皮18模式，包括以下步骤：

1)连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

2)控制直线电机29复位，取出旧鼓皮并更换新鼓皮；

3)控制直线电机29压紧固定卡扣27，即完成鼓皮18固定；

4)鼓皮18更换结束，切断架子鼓电源。

实施例2

鼓皮18调音模式，包括以下步骤：

1)连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

2)选择一个压力值后，敲击鼓皮18，判断鼓皮18音色是否是自己需要的，若满意鼓皮18音色，则调音结束，若不满意鼓皮18音色，可以重复选择压力值并判断鼓皮18音色，直到满意为止；

3)鼓皮18调音结束，切断架子鼓电源。

实施例3

共振腔11单独作用模式，包括以下步骤：

1)连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

2)演奏者若判断下一音节需要去泛音并选择效果一，则在击打鼓皮18的同时按鼓槌上按钮一；

3)供气系统迅速给共振腔11供气，共振腔11内高压气体对鼓皮18作用，紧接着共振腔11内气体迅速排出，这一个音节的去泛音过程结束，该音节去泛音由共振腔11单独作用。

实施例4

张紧气腔16单独作用模式，包括以下步骤：

1)连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

2)演奏者若判断下一音节需要去泛音并选择效果二，则在击打鼓皮18的同时按鼓槌上按钮二；

3)供气系统迅速给张紧气腔16供气，张紧气腔16充气膨胀对鼓皮18作用，紧接着张紧气腔16内气体迅速排出，这一个音节的去泛音过程结束，该音节去泛音由张紧气腔16单独作用。

实施例5

共振腔11和张紧气腔16共同作用模式，包括以下步骤：

1)连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

2)演奏者若判断下一音节需要去泛音并选择效果三，则在击打鼓皮18的同时按鼓槌上按钮三；

3)供气系统迅速给共振腔11和张紧气腔16供气，共振腔11内高压气体对鼓皮18作用，同时张紧气腔16充气膨胀也对鼓皮18作用，紧接着共振腔11和张紧气腔16内气体迅速排出，这一个音节的去泛音过程结束，该音节去泛音由共振腔11和张紧气腔16共同作用。

实施例6

一种根所述的新型多功能架子鼓的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

步骤五，演奏结束，切断架子鼓电源。

Claims

1.一种新型多功能架子鼓，其特征在于：包括控制装置、供气装置、共振腔装置、张紧气腔装置和调音张紧装置；所述控制装置由控制器与其他辅助件连接组成，所述控制器置于架子鼓鼓底；所述供气装置由气泵、气阀、三向阀组成；所述气泵、气阀、三向阀三者连通置于架子鼓鼓底；所述共振腔装置由共振腔进气管道、共振腔进气口气阀、共振腔进气口、密封板、共振腔气压传感器、共振腔、共振腔排气口、共振腔排气口气阀组成；所述共振腔进气管道与三向阀连接；所述共振腔进气口气阀置于共振腔进气管道内；所述共振腔进气口在共振腔内；所述密封板固定在鼓桶内表面；所述共振腔气压传感器置于密封板上；所述共振腔即为密封板、鼓桶内表面和鼓皮构成的封闭空间；所述共振腔排气口、共振腔排气口气阀置于鼓桶内且共振腔排气口、共振腔排气口气阀、排气管道三者连通；所述张紧气腔装置由张紧气腔进气管道、张紧气腔进气口气阀、张紧气腔气压传感器、张紧气腔进气口、张紧气腔、固定架、张紧气腔排气口、张紧气腔排气口气阀组成；所述张紧气腔进气管道与三向阀连接且置于鼓桶内；所述张紧气腔进气口气阀置于张紧气腔进气管道内；所述张紧气腔气压传感器置于张紧气腔进气管道内靠近张紧气腔的位置；所述张紧气腔进气口置于张紧气腔内；所述固定架置于鼓桶内表面靠近鼓桶上表面的位置；所述张紧气腔固定于固定架内；所述张紧气腔排气口置于固定架；所述张紧气腔排气口气阀置于鼓桶内且张紧气腔排气口、张紧气腔排气口气阀、排气管道三者连通；所述排气管道置于鼓桶内；所述调音张紧装置由固定圆环、连接销、鼓圈、固定卡扣、直线电机固定圈、直线电机、压力传感器组成；所述鼓圈置于鼓桶上表面且鼓皮与鼓圈连接；所述固定圆环压在鼓圈上；所述固定卡扣由连接销固定于固定圆环上；所述直线电机固定圈固定于鼓桶外表面且直线电机固定于直线电机固定圈内；所述压力传感器置于固定卡扣上；演奏时需要去泛音时，供气装置给共振腔和张紧气腔供气，共振腔内高压气体对鼓皮起到张紧作用，同时张紧气腔充气膨胀也对鼓皮起到张紧作用，从而减少鼓皮在音节结束后的振动，实现去泛音功能，紧接着共振腔和张紧气腔内气体迅速排出，共振腔和张紧气腔音节结束后复原；共振腔和张紧气腔可以同时作用也可以单独作用。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能架子鼓，其特征在于：所述共振腔进气口气阀与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型多功能架子鼓，其特征在于：所述共振腔气压传感器与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型多功能架子鼓，其特征在于：所述张紧气腔进气口气阀与控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型多功能架子鼓，其特征在于：所述张紧气腔气压传感器与控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型多功能架子鼓，其特征在于：所述张紧气腔排气口气阀与控制器连接。

7.根据权利要求1所述的一种新型多功能架子鼓，其特征在于：所述共振腔排气口气阀与控制器连接。

8.一种根据权利要求1-7任一所述的新型多功能架子鼓的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，连接好架子鼓各装置，打开架子鼓电源；

步骤五，演奏结束，切断架子鼓电源。