CN1920943A - 乐器部件、乐器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种乐器及其部件(零件、材料灯)的制作方法、根据该方法所获得的乐器及其部件，通过短时间内改善乐器表面上的涂层或其部件的性能，该方法可获得由于随老化而磨损引起增强乐器音质的效果。一种乐器和乐器部件的制作方法，包括步骤：涂敷该部件；并且用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上，并且根据该方法制作该乐器或乐器部件。优选地，远紫外波长区域内的紫外线的能量是紫外线光总能量的50％或更多，并且在真空环境下或在惰性气体环境下来照射紫外线光。

Description

乐器部件、乐器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种乐器部件、一种通过向乐器涂层上照射远紫外线制作的乐器部件、乐器及其制作方法。

要求2005年8月23日提交的、日本专利申请号为2005-241052的优先权，其内容在此引入作为参考。

背景技术

从经验知道，乐器特别是有弦的乐器(如小提琴等)在理想演奏和保养条件下经过多年之后与其制作的时候相比具有更高品质的声音。

例如，乐器表面的涂层对高频区域内超过4000Hz的可听信号具有表面波振动形式的影响。该表面波振动具有微小振幅并且是瞬态信号，因此很难测量并评价它。然而，从经验知道乐器的声音根据乐器表面的涂层特征而改变。认为随着使用年限而改变的涂层是提高音质的原因之一。

具体地说，提高乐器音质的涂层的特征是高损耗且低弹性的。因此，认为由于老化造成的磨损，涂层的高损耗和/或低弹性引起音质的提高。

因此，如果可以在短时间内实现上述涂层的特征，则即使刚制作的乐器也能获得很高的音质。

有一些引起与老化造成的磨损相同效果的方法，例如，通过将乐器暴露在臭氧中引起氧化的方法(参见专利文献1：日本专利申请，首次公开号No.H10-105159)或用紫外线照射在乐器上的方法(参见专利文献2：美国专利No.1836089的说明书)。

然而，专利文献1中所述的发明具有以下问题：不但使用有害的臭氧，而且还花费很长时间(即2到6个月)来用于臭氧处理。专利文献2所述的发明中，只公开了应用紫外线中具有低能级的近紫外线来改善品质的方法，因此在提高音质上其效果是不够的，并且存在要花很长时间(即大于24小时)来用于照射的问题。

为了解决上述问题，设计本发明，并且本发明目的是提供一种乐器或其部件(零件，材料等)的制作方法，通过该方法获得的乐器及其部件可在短时间内实现由于多年后老化造成磨损而改善了乐器及其部件表面上涂层的品质来提高乐器音质的效果。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的第一方面是关于一种乐器部件，该乐器部件包括其上用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上。

本发明的第二方面是关于一种上述的乐器部件，其中远紫外波长区域的紫外线的能量为紫外线总能量的50％或更多。

本发明的第三方面是关于一种上述的乐器部件，其中在真空中照射该紫外线。

本发明的第四方面是关于一种上述的乐器部件，其中在惰性气体环境中照射该紫外线。

本发明的第五方面是关于一种包括上述乐器部件的乐器。

本发明的第六方面是关于一种乐器，该乐器包括其上用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上。

本发明的第七方面是关于一种乐器部件的制作方法，该制作方法包括步骤：涂敷该部件，并且用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上。

本发明的第八方面是关于一种乐器的制作方法，该制作方法包括步骤：涂敷该乐器，并且用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上。

根据本发明，通过应用具有高能级的远紫外线，可以在非常短的照射时间内(如30分钟)改善乐器或其部件表面上的涂层的品质，并且可以提供具有极好音质的乐器，其音质几乎与老化而磨损之后的乐器的音质相同。而且，不但可以提高音质，而且通过使涂层清洁还可以获得好看的表面。

很容易在短时间内完成改善品质的步骤，因此，可以提供低成本效率的乐器。

附图说明

图1A是示出本发明的第二实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图1B是示出本发明的第二实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图2是示出本发明的第三实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图3是示出本发明的第四实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图4是示出本发明的第五实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图5是示出本发明的第六实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图6是示出本发明的第七实施例的涂层的改善方法的示例步骤的概略剖面图。

图7是示出比较示例3中近紫外线照射设备的概略图。

图8是示出涂层的静态物理特征模型的示图。

图9是示出考虑涂敷质量的涂层的动态特征模型的示图。

图10是示出本发明的第一实施例中应用的远紫外线照射设备的灯室的概略剖面图。

图11是示出空气和氮气中每个波长的远紫外线的透光率的示图。

图12是本发明一实施例中应用的低压汞灯的概略平面图。

图13是示出本发明一实施例中使用的低压汞灯的频谱分布图。

图14是示出在比较示例中使用的高压汞灯的频谱分布图。

图15是示出比较示例中使用的黑光灯的频谱分布图。

具体实施方式

以下详细说明本发明。

根据波长紫外线被分为三类。即，UVA(320-400nm的近紫外线)，UVB(280-320nm的紫外线)和UVC(小于280nm的远紫外线)。

在它们当中，本发明中应用在远紫外线(下文中简称UVC)波长区域具有最高峰值强度的紫外线。优选地，紫外线中UVC的能量超过总能量的50％。

可以从诸如例如低压汞灯、受激准分子灯等光源获得UVC。

在本发明中，通过用UVC照射对乐器涂敷木质物而制成的乐器部件上的涂层，可以获得具有与老化磨损了的乐器相同优秀音质的乐器。而且，通过用UVC照射按照普遍使用的方法制作为成品的乐器的涂层，类似可以获得优秀音质的乐器。通过用UVC来照射改善音质对于诸如小提琴、中提琴、大提琴、低音提琴等的提琴类乐器尤其有效。

在本发明中，在乐器或其部件的涂层上照射UVC，然而，当在乐器上照射时，优选地是至少在构成乐器的共鸣板的整个涂层上照射。例如，以小提琴为例，优选地是在所有正面、背面和侧面的涂层上照射。乐器部件包括构成乐器的最小单元的构件和它们的组合。

在本发明中，可以在空气中用UVC照射在乐器或其部件的涂层上，然而，产生了有害的臭氧，因此，优选地是UVC照射设备提供一种将设备中的空气排出的通风泵。

为了在防止产生臭氧气体的同时提高照射效果，优选地是在惰性气体中而不是在空气中照射UVC，并且更优选地是在真空中照射UVC。推荐氮气、氦气、氩气等作为优选的惰性气体。

不考虑在空气、气体等中的照射，在UVC照射设备中，把乐器或其部件放在旋转台子等上，并且在旋转时用UVC来照射，因此可以均匀照射它们。

在本发明中，优选地将涂层与光源之间的距离设置为50mm或更小。应当指出，针对具有大量不均匀部分(诸如小提琴表面)的乐器，优选地将该距离设置为125mm或更小，更优选地设置为115mm或更小。UVC属于由于空气中的氧气的原因易随距离衰减的波长范围，因此重要的是不要把涂层设置为远离光源。当应用上面的距离时，即使在空气中也可以获得足够效果来改善涂层的品质。

在本发明中，为了防止由于UVC光源或UVC产生的热导致涂层升高温度所引起的诸如龟裂或破裂的衰退和劣化，优选地是在用UVC照射时将涂层温度保持在75℃或更低。为了以这种方式控制涂层的温度，优选地是在涂层上间断地照射UVC。而且，在此情况下，在未照射UVC的时候，更优选地是将乐器或其部件与UVC光源分离并且在被照射的表面上吹压缩空气以强制使其冷却。另外，特别优选地是UVC照射设备装备有压缩空气排放喷嘴和抽气泵，在连同将涂层上的压缩空气从喷嘴排除一起从UVC照射设备把空气排出到外边的同时照射UVC。

在本发明中，在涂层上用UVC照射的总时间，优选地为18分钟或更长，更优选地是24分钟或更长。

在本发明中，如果通常是用于乐器，则对其上用UVC照射的涂层没有限制。例如，优选地是，涂层是由油清漆、聚酯树脂涂料、聚氨基甲酸乙酯树脂涂料、氨基醇酸树脂涂料、聚氨酯改性醇酸树脂涂料、硝化纤维清漆涂料和醇溶性清漆制成。

优选地是涂层厚度根据其多样性为10-110μm。

适当地，不加限制地将通常用于制作乐器的木材应用到本发明使用的部件或乐器的材料，因此，例如，云杉木、枫木、铁树等，而且，诸如这种天然木材的刨切单板的胶合板之类的木质材料等作为示例给出。

可以根据通常的方法由本发明中获得的已经用UVC照射的乐器部件来制作该乐器。

乐器部件表示其表面上涂敷的并构成乐器的所有木质构件或部件，例如：诸如小提琴、中提琴、大提琴、低音提琴等提琴类乐器的共鸣板和构件；诸如声学吉他、电吉他、竖琴、日本竖琴、大正(Taisho)七弦琴、拨弦古钢琴等拨弦乐器的共鸣板和构件；诸如钢琴等击弦乐器的共鸣板和构件；对于打击乐器，木琴的共鸣板、木桩等；鼓、日本鼓等的圆柱体和构件；木板、踏脚板等的主体；对于管乐器，木管乐器的主体、构件等；以及对于其它乐器，管风琴的木桩等。下文中乐器包括应用上述部件或构件所构成的乐器。

下文中，针对通过改善本发明的涂层的乐器的声音改善，具体说明其效果和机理。应当指出下文中说明的方法是称为“老化涂敷”的方法，并且根据古老乐器上的涂层展示极好的听觉特性的事实发明了本方法。

图8示出了涂层的静态物理特征模型(流变学模型和粘弹性模型)。

左侧示出了涂敷后未干的涂料(或涂层)的状态。这种状态只有粘性耗散因数C₀而没有故态弹性特征，因此，不能形成保持力或不能保持其形状。从这种状态干燥后，如中间所示，产生弹性系数k₁，C₀减小为C₁，该状态凝固并且形状变得稳定，而且涂层的功能变得有效。应当指出，该弹性是减小振幅的一个原因，并且乐器的声音劣化。

在此状态下，在根据本发明照射UVC时，如右侧所示产生干燥耗散因数f₂。这种现象伴随弹性系数k₁一同进行，该弹性系数k₁是进入微小尺度中的弹性特征，并且获得如k₁＞k₂的结果。即，即使涂层干燥了，也可以防止乐器的声音变坏。而且，f₂是耗散元素，然而，f₂为干燥耗散，其胜过作为粘性特征的粘性耗散引述C_n，并且f₂是一种涉及作为乐器映像、直译为“干燥声音”的特征。

为了将涂层的这种静态特征与声音特征联系起来，以下说明该模型的振动特征模型。

图9示出了在静态特征模型中考虑涂层重量而获得的动态特征模型，左侧示出了正常干燥之后的涂层，而右侧示出用UVC照射之后的涂层。

P为激振力，诸如从有弦乐器的弦传递的振动力。适当地，用UVC照射该乐器前后，涂料重量m₁和m₂几乎不变，因此m₁m₂。应当指出，在此模型中，干燥前不能控制液态的涂层。

图9中左侧示出了黏弹性模型的方程。

$m\stackrel{\·\·}{x}+c\stackrel{\·}{x}+\mathrm{kx}=P_0\sin \mathrm{\ωt}---\left(1\right)$ (P＝P₀s i n ω t)

该方程的解如下所示。

$x_0=\frac{P_0}{k\sqrt{(1-\frac{{\mathrm{\ω}}^2}{{\mathrm{\ω}}_n^2})+{(\frac{2c}{c_c}\·\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_n})}^2}}---\left(2\right)$

ω_n为该振动系统的谐振频率，c_c为临界阻尼系数(临界耗散因数)并且它们具有如下所示的关系。

${\mathrm{\ω}}_n=\sqrt{\frac{k}{m}}=\frac{c_c}{2m}---\left(3\right)$

施加在该系统中的激振力P₀所引起的静态挠度如下所示。

$X_{\mathrm{st}}=\frac{P_0}{k}---\left(4\right)$

根据上式对幅度进行标准化，如下所示。

$\frac{x_0}{x_{\mathrm{st}}}=\frac{1}{\sqrt{{(1-\frac{{\mathrm{\ω}}^2}{{\mathrm{\ω}}_n^2})}^2+{(\frac{2c}{c_c}\·\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_n})}^2}}---{\left(2\right)}^{\′}$

当(2)’的分母最小时得到最大幅度，因此，根据对分母求ω/ω_n的微分等于0的情况来确定这种条件。

$\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_n}=\sqrt{1-2{\left(\frac{c}{c_c}\right)}^2}---\left(5\right)$

并且获得下面的结果。

${\left[\frac{X_0}{X_{\mathrm{st}}}\right]}_{\max }=\frac{1}{\frac{2c}{c_c}\sqrt{1-{\left(\frac{c}{c_c}\right)}^2}}---{\left(2\right)}^{\′\′}$

通常，c/c_c比1小的多，因此忽略(c/c_c)²。

在该式中，定义Q，而且Q具有如下关系。

$Q=\frac{\mathrm{\π}}{\mathrm{\δ}}$ (δ为对数衰减)                       (6)

Q越大，则振动的阻尼容量越小。根据式(3)的关系，表示如下。

$Q=\frac{c_c}{2c}=\frac{\sqrt{\mathrm{km}}}{c}---{\left(2\right)}^{\′\′\′\′}$

如上所述，在涂层的干燥步骤中，c减少，出现k并且增加。在此步骤中，因为溶剂等干燥的原因，所以m减小到一定程度。通过应用式子(2)″″来确定这种现象。Q连同涂层的干燥的进行一起而增加，作为涂层声学目的的振动阻尼容量减小，谐振损失平面的频率特征变得不均匀并且不可取。

然而，通过用UVC照射在这个干燥的涂层上，在此振动系统中，k₁改变为k₂和f₂(k₁＞k₂)并且如图9右侧所示而改变。在右侧的情况下，振动方程如下所示。

$m\stackrel{\·\·}{x}+c\stackrel{\·}{x}+\mathrm{kx}\±f=P_0\sin \mathrm{\ωt}---\left(7\right)$

在此情况下，下面通过应用等效耗散因数c_ep来近似表示耗散因数。

$c_{\mathrm{eq}}=\frac{4f}{\mathrm{\π}{X}_0\mathrm{\ω}}+c---\left(8\right)$

通过应用该方程并且在Voigt模型方程(1)中用c来替换可近似处理该现象。

从式(8)可以理解的是，通过用UVC进行操作，耗散增加，同时k减小。因为这种现象，即使涂层干燥了，也防止Q的增加，并且保持阻尼容量的延展和作为涂层原始声学效果的谐振。当k很小时，根据式(4)，针对同样激振力P₀的X_st很大。考虑式(2)，在应用同样Q的情况下，即，谐振特征针对于频率同样宽的情况下，可以获得较大的振幅，即，可以获得乐器和声学方面更好的声音。针对自然乐器或非电子类乐器，人的力量是产生声音的能量源，因此，如果音调的品质特性相同，作为乐器的性能，则非常重要的一点是，关于同样输入可产生更大的声音(声学辐射)。

如上所述，通过用UVC来照射，该涂层“进入微小尺度”，并且在用f来补偿减小的C的同时来控制通过使涂层干燥而产生并增加的k，换句话说，将有些k转换为f，这就是即使涂层是干燥的也可以获得良好声学条件下的涂层的原因。

[实施例]

以下示出了应用实施例并且详细说明本发明。实际上，说明了改善已制造的小提琴的涂层的示例。应当指出本发明并不由下面实施例限制。

(第一实施例)

通过应用向公众销售并提供受激准分子灯的UVC照射设备(受激准分子UVC/O₃清洁设备)来将UVC照射在小提琴上，并且评价小提琴的音质变化。图10示出了UVC照射设备的概略。

应用具有这种频谱，即，在172nm和222nm波长具有峰值强度的两种类型的受激准分子灯，并且通过利用金属块8 1将每种类型的六只灯固定在如图10所示设备中的灯室80处。UVC能量范围为总紫外线能量的80％或更多。金属块81具有冷却通道82，并且经由金属块81通过冷却水来冷却受激准分子灯83。

在灯室80中，在受激准分子灯83之间提供角镜85，因此，有效地放出UVC并且将窗口表面上的照射分布设计成相等且均匀的。为防止将灯的热量传导到照射对象上并且为了有效照射UVC，在受激准分子灯83的正表面上提供合成石英窗玻璃84。安装有受激准分子灯83、金属块81和角镜85的金属壳充有氮气，而且氮气不吸收172nm的光，因此，可以有效地产生UVC并且防止灯的电极和角镜85的氧化。

                 (表格1)

外形大小	1,050mm×1,300mm×1,200mm
		窗口开放大小	750mm×950mm
安装灯的数量	12(6+6)
		辐照度	12mW/cm2

辐照度分布的均匀度(窗口表面)	±15％以内
		流动氮气的量	40NL/分钟(10-30℃)
冷却水的量	2-3NL/分钟(10-30℃)
		电源大小	500mm×700mm×200mm

另一方面，图11示出了在空气和氮气中每个波长的紫外线的透光率。清楚地是，在空气中氧气吸收172nm的紫外线，因此，为了应用这一波长的紫外线，进行UVC照射操作的环境应该为真空或者必须用氮气来替换空气。在本实施例中，在照射设备中氮气替换了空气。

在本实施例中，从同样生产批量中选择具有非常相似声音的两个小提琴。通过喷刷聚氨酯改性醇酸树脂涂料之后抛光它们的表面完成这两个小提琴的加工。正面、背面和侧面的涂层厚度为20-50μm，并且符合生产规格，即，它们之间没有明显差别。在本实施例中，生产这两个小提琴之后3个月，在确定它们两个充分干燥之后进行操作。

如下是本实施例的具体步骤。在UVC照射设备内部设置一台子，并且在台子上安装一小提琴，以设置距UVC照射设备中的合成石英窗玻璃84的距离为100mm。在小提琴上用UVC连续照射5分钟之后，从设备中取出小提琴，并且通过将来自压缩机的压缩空气吹到小提琴的照射面上来给小提琴强制冷却10分钟。这个操作为一循环，总共进行六个UVC照射操作的循环。即，UVC照射时间为30分钟。

在刚好照射完并从UVC照射设备中移出的照射表面的温度为55-70℃。

利用其上照射UVC的小提琴以及其上未照射UVC的小提琴，请作为研发人员的业余小提琴演奏者进行实验演奏，并且由包括小提琴演奏者的开发者来评价小提琴。结果，评价经照射的小提琴并且明显改善了音质。做出了诸如“小提琴听起来音域宽广而有动力”，“声音传载很好”，“声音不刺耳并且听起来很舒缓”，“乐器价值升高2或3个等级(小提琴的声音与贵2-4倍的小提琴的声音相似)”，“声音变得激昂”等评论。

因此，实验中使用的确定其涂层充分干燥的小提琴，音质的变化不是化学效果(如进行涂层的干燥)，而是由于UVC导致的涂层中的物理变化。

在以下实施例中，通过使用除了第一实施例中使用的聚氨酯改性醇酸树脂涂料以外的涂料而且使用实际的UVC照射设备，来证实UVC照射与改善音质之间的关系。

(第二实施例)

在表格2的条件下，从图1所示的UVC照射设备将UVC照射在小提琴上，并且评价小提琴音质的变化。

图1A是照射设备的概略剖面图，而标号20是UVC照射设备的主体，并且近似构成长方体的形状。在主体内部的上表面提供低压汞灯22作为UVC光源。在本实施例中，在UVC照射设备20的下表面上提供了用来安放UVC照射对象的安装台23，而且安放了小提琴2 1。

另一方面，在UVC照射设备的一侧上，经由出口25提供了通风泵26，在相对的侧面上，提供入口24，因此用UVC照射而产生的有害臭氧总是从UVC照射设备20中排出，并且将空气引入UVC照射设备20。图1B是从上表面侧示出该设备的概略平面图。

图12是本实施例中使用的低压汞灯22的概略平面图，并且该图中尺寸的单位是mm。

图13是示出低压汞灯22的频谱分布图。主频谱为253.7nm和184.9nm。最高峰值为253.7nm。已知在具有特别高能级的184.9nm的UVC处，可以切断有机化合物的主链和支链。

只要将UVC波长区域用作主谱，本实施例中使用的UVC光源并不受到如本文献所述的限制。UVC区域中的能量为总能量的50％或更多。在下面实施例中该能量是相同的。

在本实施例中使用的小提琴21，在其表面刷涂传统油清漆，涂层厚度为10-40μm，并且将该乐器干燥一个月。使用该小提琴来进行下面步骤的评价。

◎在表面上(共鸣板)的UVC操作

将小提琴21安放在安装台上，以通过用一用于固定的夹具(图中未示出)来调节高度，将小提琴正表面最上面部分(共鸣板)设置为距低压汞灯22的最低部分为30mm。在此场合，设置小提琴21的全部板件距低压汞灯22的最低部分为50mm或更近。应当指出，将小提琴21设置在其上未涂敷涂层的指板被拿掉的状态下。以下实施例中的小提琴也是如此。在指板未被拿掉时，适当的是用一种防紫外线薄片的铝箔等来覆盖指板。

启动通风泵26，并且用来自低压汞灯的UVC持续照射在小提琴21上5分钟。此后，从UVC照射设备20中取出小提琴21，并且将来自压缩机(图中未示出)的压缩空气吹到经照射的表面上，以使其冷却。此操作为一个循环，并且总共进行六个UVC照射的循环。即，UVC照射总时间为30分钟。

观察到在刚好从UVC照射设备20中取出之后的经过照射的表面的温度为55-65℃，然而，通过吹压缩空气，其差不多降低到室温(25℃)。因此，当在提供有设置到低温的空调的房间中进行该操作时，可以缩短冷却时间并缩短总操作时间。

◎在背面上的UVC操作

与正面一样，在小提琴21的背面用UVC照射总共30分钟。UVC照射之后，照射表面的温度为55-65℃。

◎在侧面上的UVC操作

小提琴21具有不平整的侧面，并且在侧面上很难均匀而且同等照射UVC。因此，将小提琴21侧向设置在安装台23上，以设置小提琴21的所有板件距低压汞灯22的最低部分为15-115mm。应当指出远离低压汞灯22的最低部分的部分对于音质不重要，因此，这种距离上的差别不是大问题。

在用来自低压汞灯的UVC持续照射在小提琴21上3分钟之后，将小提琴21从UVC照射设备20中取出，并且将来自压缩机的压缩空气吹到经过照射的表面上以使其持续冷却7分钟。该操作为一循环，总共进行六个UVC照射的循环。即，在侧面的一侧上进行UVC照射的总时间为18分钟。在另一侧面进行相同操作，并且总共进行36分钟的照射操作。

观察到在刚好把小提琴从UVC照射设备20中取出之后，在距低压汞灯22最近的部分经照射的表面的温度为75℃，而在距低压汞灯22最远的部分经照射的表面的温度为50℃。在这两部分中的任一部分都没有观察到诸如涂层病变、严重的液体流出、溢出等有害的劣化。

通过使用两个小提琴根据下面的方式来评价音质，两只小提琴其中之一是以上述方式在其上照射UVC的小提琴21，而另外一个是以同样制作方法由具有类似特征的材料同时做成的未进行UVC照射的小提琴。

由作为小提琴开发者的业余演奏者和在音乐学院教学的专业演奏者在大厅和小厅中演奏这两只小提琴来作为测试，并且由包括乐器设计者、小提琴制造商、材料研究者、小提琴交货检查员和演奏者的6-10人来评价音质。应当指出，在演奏和评价之前并不将小提琴之间的差别说明给演奏者和评价者。

结果，所有评价者都可以辨认出基于是否照射UVC的差别。即，对于进行UVC照射的小提琴来说，做出了诸如“声音非常老道(成熟)”，“不相信是刚做好的小提琴”，“听起来好像声音来自很遥远的地方”，“几乎没有不舒适的噪音”，或“在声音音调中几乎没有扰动，而且次中音音符弦与低音音符弦的均衡非常出色”之类的评论。因此被评价为非常悦耳。

在另一种情况下，以同样方式由业余管弦乐队和多名专业演奏者组成的10名成员来评价小提琴，并且以他们的观点，其上进行UVC照射的小提琴被评价为音质要好70-80％。

(第三实施例)

选择具有与第二实施例的小提琴相似特征的小提琴31，并且进行如下所示的UVC照射。即使小提琴的木质材料是从同样类型的木材获得的，它们也会具有不同的特征，因此，在本实施例中，选择了接近于第二实施例的小提琴的木质材料，尤其针对密度、弹性模量和Q值都非常接近。而且，选择由同样方法涂敷并且具有与第二实施例的小提琴同样涂层厚度的小提琴31。

通过应用如图2所示的UVC照射设备30，根据表格2中所示的条件用UVC照射在小提琴31上，并且评价小提琴31的音质变化。即，在UVC照射设备30中，设置低压汞灯22以将小提琴31包围。  (在图2中，省略了在小提琴31侧面方向上的低压汞灯22。)在此情况下，将正或背面与低压汞灯22之间的距离设成与第二实施例中的一样，并且将侧面与低压汞灯22之间的距离设为25-125mm。

在用UVC持续照射在小提琴31的正面、背面和侧面3分钟之后，将小提琴31从UVC照射设备30中取出，并且通过将来自压缩机的压缩空气吹到经过照射的表面上来强制冷却12分钟，并且这样的循环总共进行10次。即，在每个面上UVC照射时间总共为30分钟。

观察到刚进行完UVC照射之后的经过照射的表面的温度为65-68℃，在涂层上没有观察到诸如涂层的病变、严重液体流出或溢出等有害的劣化。

在专业演奏者演奏本实施例的小提琴31时，评价是具有几乎与第二实施例一样的音质。

(第四实施例)

通过使用图3中所示的UVC照射设备40，根据表格2的条件在具有与第二和第三实施例中使用的小提琴相似特征的小提琴41上进行UVC照射，并且评价小提琴41的音质变化。

在本实施例中，在UVC照射设备40内，提供了高度可调节的旋转台43而取代了安装台，将小提琴41安放在旋转台43上，并且小提琴41在UVC照射设备40中是可旋转的。UVC照射条件和距低压汞灯22的距离两者都与第二实施例中的照射条件和距离一样，旋转台43以12rpm的速度进行旋转，并且在小提琴41上进行UVC照射。根据这种操作，可以在小提琴41上均匀而同等地照射UVC。

UVC照射设备40具有比UVC照射设备20更大的水平面，以使小提琴41可在里面旋转。

在刚用UVC照射完之后的正面和背面上经过照射的表面的温度最多为64℃，而侧面上最多为71℃。即，温度略低于第二实施例中的温度，这是因为考虑到当如第二实施例中所示固定小提琴2 1时由照射位置引起照射的干扰很小，而且当如本实施例所示旋转小提琴41时由空气引起的冷却效应较大。

专业演奏者在演奏了进行UVC操作的第二和第三实施例的小提琴的同时也演奏本实施例的小提琴41，评价小提琴41具有与第二和第三实施例中其上进行UVC操作的小提琴几乎同样的音质。

(第五实施例)

通过利用如图4所示的UVC照射设备50，根据表格2的条件在具有与第二到第四实施例中使用的小提琴相似特征的小提琴51上进行UVC照射，并且评价小提琴51的音质变化。

UVC照射设备50具有喷嘴53以随时经由导管52吹进压缩空气，喷嘴53连接到压缩空气箱55，压缩空气箱依次连接到压缩机54。通风泵26经由出口25提供给UVC照射设备50。

小提琴51与低压汞灯22之间的距离与第二实施例的距离一样。在吹进压缩空气的同时用UVC照射在小提琴51的正面和背面上10分钟之后，将小提琴51从UVC照射设备50中取出，将小提琴51原样放置5分钟并不通过压缩空气强制冷却，并且重复3次这种循环。即，每一面UVC照射时间总共为30分钟。另一方面，针对侧面，在吹进压缩空气的同时用UVC照射6分钟之后，将小提琴51从UVC照射设备50中取出，将小提琴51原样放置4分钟并不通过压缩空气强制冷却，并且重复3次这种循环。即，UVC照射时间总共为18分钟。

刚好在UVC照射之后，在经过照射的两面几乎没有温度差，并且温度最多为61℃。

在本实施例中，在用UVC照射之后将小提琴51从UVC照射设备50中取出，然而，如果通过调节在用UVC照射同时吹进压缩空气的量就可以有效防止照射的表面上的温度增加的话，可以省略这个移出操作。

在专业演奏者演奏本实施例的小提琴51时，评价是与第二到第四实施例具有几乎同样音质。

(第六实施例)

使用如图5所示的UVC照射设备60，根据表格2的条件在具有与第二到第五实施例中使用的小提琴相似特征的小提琴61上进行UVC照射，并且评价小提琴61的音质变化。

UVC照射设备60是一种具有更高气密性的设备，经由出口65为该设备60提供了真空泵66，并且该设备被设计为通过运行真空泵66来将其内部气压减小到真空状态(气压等于或小于0.02Mpa)。提供给UVC照射设备60一气压恢复球管64，并且通过打开球管64可从真空状态恢复。

小提琴61与低压汞灯22之间的距离与第三实施例中的距离一样。在减小气压5分钟并且在小提琴61的正面和背面上连续用UVC照射2分钟之后，在2分钟后恢复真空状态。

在将小提琴61从UVC照射设备60中取出之后，通过将来自压缩机的压缩空气吹到经照射的表面上来给小提琴61冷却5分钟，并且总共进行10次这样的循环。即，每个面的UVC照射时间总共为20分钟。

另外，附加重复10次、20次、30次或40次同样UVC照射操作循环，即，每个面的UVC照射时间分别为40、60、80或100分钟，并且评价每种情况下的小提琴61的音质并与进行20分钟UVC照射的小提琴的结果作比较。

在专业演奏者演奏本实施例的小提琴61时，针对进行10次UVC照射循环的情况，证实与第二到第五实施例具有同样效果。另一方面，针对操作20次循环的情况，与操作10次循环的情况相比，没有改善听觉效果，然而，声音受到限制并且存在难以听到厚重有力声音的趋势。即，证实了通过UVC的操作存在对听觉效果的限制。在操作30次循环的情况下，几乎与20次循环的情况具有同样效果，然而，在40次循环的情况下，声音明显降级并且音调或音色变得刺耳。在50次循环的情况下，其声学特征等级进一步降低，并且针对小提琴61，诸如龟裂和沉暗之类涂层的外部变化看起来很明显，而且不可能作为涂层而保持。

在本实施例的真空环境下，即使使用同样照射设备和同样照射距离，观察到比在正常压力下的空气中具有更大的UVC照射效果的趋势。这是因为UVC，尤其是184.9nm波长的UVC，在照射设备中没有被氧气减少。而且，可以防止照射设备中的热传导，因此，对于控制小提琴61经照射的表面的热量来说是有优势的。

根据本实施例的结果，理解了UVC照射时间的极限为60分钟(30次循环的UVC照射)。即使照射时间相同，根据照射环境(如在空气、氮气环境中等)UVC照射量是不同的，因此这是一种假定，然而，在一次在空气中并且应用相同的照射距离的操作中，是本实施例时间的1.5倍长的时间90分钟是合乎实际的照射极限。

(第七实施例)

使用图6所示的UVC照射设备70，根据表格2的条件在具有与第二到第六实施例中使用的小提琴相似特征的小提琴71上进行UVC操作，并且评价小提琴71的音质变化。

在本实施例中，氮气瓶经由导管连接到第六实施例中使用的UVC照射设备60的气压恢复球管64，并且通过应用这种设备，在作为惰性气体的氮气环境下进行UVC照射操作。即，在气压恢复球管64关闭的状态下，使用真空泵66对UVC照射设备70内部进行抽气，其后，打开气压恢复球管64并且将氮气从氮气瓶75中导入UVC照射设备70内。小提琴71和低压汞灯之间的距离设成与第三到第六实施例相同的距离，并且进行UVC照射操作。

在本实施例中，UVC照射循环如下所示。即，在减小UVC照射设备70内部气压5分钟并且在2分钟内替换成氮气之后，在小提琴71的正面和背面上用UVC持续照射2.5分钟。在将小提琴71从UVC照射设备70中取出之后，通过将来自压缩机的压缩空气吹到经照射的表面上来将小提琴71冷却3分钟，并且这样的循环总共操作10次。每个面的UVC照射时间总共为25分钟。

在本实施例中，该区域小于第六实施例中的真空环境，然而，观察到诸如比在正常压力下的空气中更大的UVC照射效果的趋势。而且，观察到存在当进行照射的同时具有较明显自我冷却效果以及防止温度升高的趋势

专业演奏者演奏本实施例的小提琴71，并且证实具有与第二到第六实施例几乎相同的效果。

(表格2)

(第八实施例)

根据第二到第七实施例的结果，经济而又合理的UVC照射方法是(i)在正常压力下的空气中同时用UVC照射所有表面，(ii)在用UVC照射的同时通过将压缩空气吹到经照射的表面上来强制冷却，(iii)把从正面或背面到UVC光源最接近的距离设置为30mm并且把从侧面到UVC光源最接近的距离设置为15mm，以及(iv)将包括10分钟UVC照射和5分钟在UVC照射设备外部进行强制冷却两部分的15分钟循环重复3次。

通过组合这些条件，在45分钟总操作时间中进行的30分钟UVC照射，尽管占据这些实施例的一半时间，但是获得与第二到第七实施例几乎相同的效果。而且，在本实施例中，经照射的表面的温度60-65℃的差别很小，并且因此可以减少温度的升高。

(第九实施例)

通过使用其上涂敷不同于油清漆的涂料的小提琴，在除了涂层以外与第七实施例相同条件下，进行UVC照射并且评价音质变化。

通过应用具有与制造第二实施例的小提琴的材料相似特征的材料来制造一种小提琴。该小提琴涂敷有醇酸树脂涂料(涂料厚度20-40μm)、醇溶性清漆(涂料厚度10-35μm)、硝化纤维清漆(涂料厚度50-80μm)、聚酯树脂涂料(涂料厚度70-90μm)、或者聚氨基甲酸乙酯树脂涂料(涂料厚度90-110μm)，准备用UVC照射过的和未照射过的两种类型的小提琴并对其进行评价。应当指出，为了使这些小提琴的化学性质稳定并且为使它们的湿度百分比含量稳定，这些小提琴在涂敷之后已被放置了3-4个月，其后用UVC来照射。

专业演奏者演奏十只小提琴，而且尽管与第七实施例一样根据涂料有一定程度的差别，但是证实几乎具有与第二到第七实施例相同的改善音质的效果。尤其观察到在聚氨基甲酸乙酯树脂涂料和硝化纤维清漆涂料的情况下的显著改善，并且观察到在聚酯树脂涂料情况下的重大效果。

在本实施例中，涂料厚度根据涂料是不同的，因此不可能区分哪种涂料引起改善音质的效果。即，这样的现象判断出在涂料上的UVC效果不是化学效果，而是诸如切断分子链之类的物理效果。这暗示出很明显是因为涂料已经固化，或者换句话说用UVC照射之前已经干燥了。

(第十实施例)

为了证实需要用UVC照射多长时间才能获得音质的改善效果，通过使用具有与第二到第七实施例相似特征的小提琴，并且在除逐步执行分成更小步骤的UVC照射循环之外与第三实施例相同的条件下进行UVC照射操作来观察小提琴的音质变化。应当指出本实施例中使用的小提琴涂敷有与第三实施例中相同涂料厚度的油清漆。另一方面，为了比较和对比，对第二实施例中使用的而且其上进行UVC照射的小提琴与第三实施例中使用的而且其上未进行UVC照射的小提琴两者分别进行评价。步骤如下所示。

用UVC连续照射3分钟之后，将小提琴从照射设备中取出并且通过将来自压缩机的压缩空气吹到经过照射的表面上来冷却12分钟，并且这些操作包括在一次循环中。每2次、4次、6次、8次和10次循环来评价小提琴的音质，即总计6、12、18、24和30分钟的UVC照射时间。

结果，在进行2次循环操作之后，几乎观察不到音质变化，而在进行4次循环操作之后，不足以作为效果，然而观察到音质变化。在6次循环之后，证实小提琴几乎具有与用UVC照射的第三实施例中的小提琴相同等级的音质。在8次循环之后，小提琴的音质已经改善而且不能确定本实施例的小提琴与用UVC照射的第三实施例的小提琴之间哪个更好。在经过10次循环之后的小提琴具有与经过8次循环的小提琴相同的音质。

因此，证实一点，为了获得音质的改善，至少进行12分钟的照射。

(比较示例1)

选择具有与第二实施例相似特征的小提琴并且在以除了相比较第二实施例将小提琴远离低压汞灯22的距离设置为50mm之外与第二实施例相同的方式用UVC照射之后来评价该小提琴的音质变化。换句话说，设置正面或背面的最高部分远离低压汞灯22的最低部分为80mm的位置，并且将小提琴的板件整体设置为远离低压汞灯22的最低部分100mm的位置。当在侧面上照射时，将小提琴设置在距低压汞灯22的最低部分65-165mm的位置。

评价包括第二实施例的用UVC照射过的和未照射过的小提琴和该比较示例的小提琴的三个小提琴。应当指出对于第二实施例的两个小提琴，预先告诉评价者哪个小提琴经过照射以及哪个未经过照射。然而，对于该比较示例的小提琴，根本不说明其背景，并且应用与第二实施例相同条件来评价它们。

结果，所有评级者正确识别出第二实施例的经UVC照射的小提琴，并且相对于该比较示例的小提琴，大约2/3的评价者识别出未用UVC照射的小提琴，而大约1/3回答是分不清。然而，相对于该比较示例的小提琴，专业演奏者给出这样的评价，其中有一部分用UVC照射的小提琴的质感。

根据上面评价和UVC中184.9nm距离的成分快速衰减的特征，认识到，为了改善小提琴的音调或音色，重要的是当在空气中用UVC照射时将小提琴设置在其正面或背面距低压汞灯22为50mm或更近的位置。

(比较示例2)

将第二实施例的UVC照射设备的低压汞灯22改变为具有同样形状的高压汞灯，执行紫外线照射，并且评价小提琴的音质变化。图14示出了高压汞灯的频谱分布。从图中清楚看出从高压汞灯照射的光包括可见光，并且是具有作为主要成分的UVA(320-400nm)和UVB(280-320nm)的紫外线，而不是UVC。峰值强度在365.0nm处而且处于UVA区域。

针对其上涂敷有聚氨基甲酸乙酯树脂涂料并且没有经过第九实施例中照射设备照射的小提琴来说，用除了UVC以外的上面的紫外线光的成分来照射，并且通过应用与第二实施例相同的其它条件来在小提琴上进行照射操作。

而且，紫外线照射的循环从6次循环增加到12次、30次、60次和120次循环，并且评价该小提琴。

结果，在与第二实施例相同的6次循环的情况下，12次循环和30次循环没看出有改善或音质变化。在60次循环的情况下，看出与第二实施例相似的趋势，然而，其程度并不充分。在120次循环的情况下，看出与第二实施例相似的效果，然而，因为紫外线光的照射操作的时间长度，出现了诸如龟裂、沉暗等外部显著变化。

换句话说，认为根据照射光的波长，涂料的影响具有很大不同，并且通过在该比较示例中用UVA和UVB来操作，没有与UVC相同等级的音质的改善。

(比较示例3)

通过应用图7A和B所示的UVA照射设备10并照射UVA来评价小提琴的音质变化。图7A和7B分别为从上侧看去UVA照射设备10的概略平面图和概略侧视图，图中尺寸单位为mm。在UVA照射设备10的上端面上提供了近似矩形的平行管道形状的通风口12，并且一个侧面是由一个门11构成。

图7C是设备10的概略倾斜透视图。在门11的表面和与门11相邻的表面上，提供作为UVA光源的两个黑光灯13，并且在面对着门11的表面上提供四个黑光灯13。这些黑光灯13具有与直管荧光灯相同的形状并且具有32mm的直径和580mm的长度。图15示出了黑光灯13的频谱分布。峰值强度近似为350nm。

在设备10内，设置支撑台14以支撑并固定小提琴，并且通过将支撑台14的一段杆放入端销孔中，将卷轴设置为上端面，并且以正面和背面面对提供有四个黑光灯的墙面的方式来放置小提琴。

图7D是门11打开状态下设备10的概略剖面图。在设备10内部的上端面上，在与通风口12相应位置处提供通风扇15，并且通过利用通风扇15，即使在进行UVA照射时也可以防止设备10内部过热。与低压汞灯等相比较，黑光灯13产生很少热量，因此可以持续照射很长时间。将第九实施例中使用的、其上涂敷有硝化纤维清漆并且其上没有用UVC照射的小提琴放置在UVA照射设备10内，以设置与第四实施例相同的距离。在照射UVA之后的以下示出的步骤中音质变化进行评价。

即，持续照射UVA8小时并且在将其放置一晚后，再照射UVA8小时，因此总共照射UVA16个小时。其后，放置一晚并照射8小时的相似操作再多重复3次，此外再多进行4次，因此总共进行照射40小时和72小时。随后在照射之后分别评价小提琴。

结果，在照射8小时或16小时之后，小提琴的音质没有变化，并且在照射40小时之后，看出微小的变化迹象。然而，其变化比第九实施例中的变化小得多。在照射72小时之后，与照射40小时之后的小提琴相比几乎没有变化，因此，观察到照射UVA的效果通过40-50小时的照射处于峰值。

另一方面，将照射72小时之后的小提琴放置一个月，并且其后再次评价该小提琴，然而，音质变化消失。即，经过照射UVA的音质变化暂时改善了涂层的流动性(可塑性)，因此，这判断出了该效果不同于通过UVC照射涂层上产生的物理效果。

根据以上结果，通过应用本发明，可以通过用具有高能级的远紫外线光照射非常短的时间来改善乐器表面上的涂层，并且观察到获得了具有与随老化而磨损之后的乐器同样极好音质的乐器。

而且，因为改善步骤需要很短时间并且很简单，因此可以获得节省成本的乐器。

根据本发明，可以制作包括其上用远紫外线照射的乐器部件的乐器或其上用远紫外线照射短时间的乐器，并且该乐器具有与随老化而磨损之后的乐器同样极好的音质。仅需要简单制作步骤用于制作小提琴。因此，可以提供节省成本的乐器。

尽管以上已经说明并示出了本发明的优选实施例，但是应当理解这些只是本发明的示范例并且并不当作对本发明的限制。此外，在不脱离本发明的本质或范围可进行省略、替代和其它修改。因此，本发明并不受到前面说明的限制，而且仅由所附权利要求的范围所限定。

Claims (8)

1.一种乐器部件，所述乐器部件包括其上用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射的涂层。

2.根据权利要求1所述的乐器部件，其中远紫外波长区域的紫外线的能量与紫外线总能量相比占50％或更多。

3.根据权利要求1所述的乐器部件，其中在真空中照射所述紫外线。

4.根据权利要求1所述的乐器部件，其中惰性气体环境中照射所述紫外线。

5.一种乐器，包括根据权利要求1所述的乐器部件。

6.一种乐器，所述乐器包括其上用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射的涂层。

7.一种乐器部件的制作方法，包括步骤：

涂敷所述部件；并且

用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上。

8.一种乐器的制作方法，包括步骤：

涂敷所述乐器；并且

用远紫外波长区域内具有最高峰值强度的紫外线照射在涂层上。

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