使用弹簧张力的弦乐器制造技术

一种弦乐器采用了弹簧来将张力作用到对应的乐弦。每一弹簧被选择和设置为其产生的弦张力能够大致配合于在准确音调状态下的弦中的恰当的张力。优选地，弹簧选择和设置成即使在弦随着时间伸长或收缩时，弦中的张力也保持于或接近于准确音调。在一种实施方式中，一旦弦被置于恰当的音调中，机械视觉指示器就被设定。如此，如果弦的音调因弦的伸长或收缩而改变，即使无法在听觉上察觉该改变，该改变也会通过机械视觉指示器的不对齐而反映出来。准确音调可通过重新对齐指示器来复原。在另一实施方式中，力调节构件设置在弹簧和其对应的乐弦之间。力调节构件适合使得由弹簧实际作用到弦的张力不与由弹簧随着其长度中的变化而施加的力线性相关。

Stringed instrument using spring tension

The utility model relates to a stringed musical instrument, which adopts a spring to take tension to the corresponding music string. Each spring is selected and set to produce a string tension which can be roughly matched with the appropriate tension in the string in an accurate tone state. Preferably, the spring is selected and configured to retain or close to the exact tone even if the string is stretched or contracted over time. In one embodiment, a mechanical visual indicator is set if the string is placed in the appropriate tone. In this case, if the pitch of the string is changed due to the extension or contraction of the string, the change can be reflected by the misalignment of the mechanical visual indicator, even if the change is not audible. Accurate pitch can be restored by aligning the indicator. In another embodiment, a force regulating member is disposed between the spring and the corresponding musical string. The force regulating member is adapted to make the tension of the spring acting on the string not linearly related to the force exerted by the spring with its length.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用弹簧张力的弦乐器相关申请的交叉引用本申请基于以下美国临时申请并要求以下申请的权益提交于2006 年3月15日的第60/782,602号、提交于2006年7月12日的第60/830,323 号、提交于2006年11月10日的第60/858,555号以及提交于2007年1月 11曰的第60/880,230号。这些优先权申请中的每一个都据此以引用方式整 体并入。本申请不要求提交于2006年7月11日的同时待决的美国申请第 11/484,467号的优先权，但是该申请也据此以引用方式整体并入。预期在 此所描述的实施方式可采用以上引用的申请所讨论的方面，且反之亦然。
技术介绍
专利
本专利技术涉及弦乐器。相关领域说明弦乐器在乐器的弦以对应于期望的音符的波的频率下振动时产生音 乐。这些弦通常保持于特定的张力，且由弦发出的音调是该弦的振动频率、 长度、张力、材料和密度的函数。为了将乐器保持在恰当的音调，必须保 持这些参数。通常，乐弦因弦的张力的变化而走调。这种张力变化通常发 生在例如弦随着时间而松弛时。张力还可因例如温度、湿度以及类似因素 等大气的条件而改变。给弦乐器调音的过程可能既不便又费力。例如，给钢琴调音的过程通 常非常繁杂，有可能用一小时或更多的时间。虽然给吉他调音不这么复杂， 但也并不方便，并会妨碍演奏和/或表演。专利技术概述因此，在本领域中，需要一种用于安装弦乐器的弦的方法和装置，使 得乐器更可能保持其正确的音调、减緩走调、更方便和更迅速地合于音调 中，且使得恢复或调节弦的音调被方便地和筒单地完成。还需要一种弦乐 器，这种弦乐器将根据弦长的变化自动地调节而不走调。依据一种实施方式，提供了包括乐弦、第一接纳器和弦架系统(string mounting system )的弦乐器，该乐弦具有第 一端部和第二端部，该第 一接 纳器适合于接纳第一端部，并将第一端部保持在可调节的固定位置中，该 弦架系统适合于接纳第二端部。弦架系统包括设置成将张力作用到弦的第 二端部的弹簧组件，以便将弦保持于准确音调的张力(perfect tune tension )。 弦架系统适合于使得当乐弦的第二端部因弦的伸长或收缩而随着时间纵 向移动时，弦张力仍然在关于准确音调的张力而界定的期望的范围内。在另一实施方式中，期望的范围在准确音调的张力的大约90%内。在 再一实施方式中，弦架系统适合于使得弦在第二端部纵向移动小于总弦长 的大约5%时，将弦的张力保持在期望的范围内。在一些实施方式中，准 确音调的张力大约在5磅到200磅之间。在一种实施方式中，期望的范围在准确音调的张力的大约98%内。在 另外的实施方式中，期望的范围在准确音调的张力的大约99%或99.5%内。在一些实施方式中，弹簧组件包括单一的弹簣。在另外的实施方式中， 弹簧组件包括多个弹簧。在另外的实施方式中，弹簧组件包括第一弹簧和 第二弹簧，与第二弹簧相比，第一弹簧适合于支持弦中的更大的大小的张 力。第二弹簧通过机械接口连接到弦，使得相对于弹簧的第二弹簧的机械 步文益(mechanical advantage )或才几才戒才员失(mechanical disadvantage )可净皮 调节。在进一步的实施方式中，机械接口包括了力调节构件，力调节构件随 着弦的第二端部纵向移动而枢轴地旋转，且力调节构件适合于枢轴地旋转 于大约10度的旋转范围内。在另外的实施方式中，其中机械接口包括止 动器，该止动器被设置成阻止旋转在旋转方向上超过界定的位置。在再进一步的实施方式中，机械接口包括传感器，该传感器适合于探测止动器何 时被接合以阻止旋转，并适合于在探测到这种接合时产生信号。在再进一步的实施方式中，弦乐器额外地包括布置在机械接口前面的辊子弦桥(roller bridge )。辊子弦桥包括辊子和轴，辊子适合于支撑弦并关 于轴旋转，其中辊子的直径与轴的直径的比率大于大约20。依据另一实施方式，本专利技术提供了包括乐弦、弹簧以及设置在弦和弹 簧之间的机械接口的弦乐器。机械接口适合于将来自弹簧的力传送到弦， 使得弹簧提供乐弦中的实质上全部的张力。机械接口还适合于改变由弹簧 施加的力，使得乐弦中的张力的大小不同于由弹簧施加的张力的大小。在另 一个这样的实施方式中，机械接口设置成使得由弹簧施加的力中比变化的大小小于由弹簧施加的力中的百分比变化的大小。在一些实施方 式中，机械接口适合于使得作用到弦的张力中的变化的大小不线性相关于 对应的由弹簧施加的力中的变化的大小。在进一步的实施方式中，机械接口包括可包含弦接纳器的偏心轮 (cam)。在一些这样的实施方式中，机械接口连接到弹簧和弦，使得弹簧 力相对于弦以机械效益或机械损失起作用。在一些实施方式中，机械接口 设置成使得随着弹簧力的大小增加，弹簧相对于弦的机械效益减少。在一 些实施方式中，弦接纳器具有恒定的半径，在另外的实施方式中，其具有 变化的偏心轮半径。依据本专利技术的再一实施方式，提供了一种弦乐器，其包括乐弦和弦架 系统，弦架系统包含具有弹簧的弹簧组件。来自弹簧组件的力传递到弦， 使得弹簧组件提供乐弦中的实质上全部的张力。同样，弦架系统适合于沿 变化的力臂调节由弹簧施加的力，使得由弹簧施加的力的大小中的变化导 致由弹簧组件作用到弦的张力的大小中的变化，而由弹簧组件作用到弦的 张力的大小中的变化小于由弹簧施加的力的大小中的变化。在一些实施方式中，弦架系统包括设置在弹簧和弦之间的机械接口 ， 且其中机械接口相对于弦的张力调节弹簧力。在一种这样的实施方式中，机械接口包括螺旋轨道圓锥滑轮(spiral-tracked conical cam)，且乐弦支撑在轨道中。在依据本专利技术的再一实施方式中，提供了包括乐弦和弦架系统的弦乐 器。弦架系统包括弦固定件、具有弹簧的弹簧组件和在弦固定件和弹簧组 件之间的机械接口 。所述接口适合于使得弹簧组件提供乐弦中的基本上全 部的张力。所述弹簧是恒定力弹簧，包括适合于对于所述乐弦的最大伸长 施加变化小于1%的力的盘巻的预应力带状物(rolled pre-stressed ribbon )。在一些实施方式中，机械接口包括可操作地布置在弹簧和弦之间的力 臂。所述力臂可调节，以调整相对于弦提供到弹簧的机械效益或机械损失。 在另外的实施方式中，恒定力弹簧选择成施加实质上等于乐弦的准确调音 的张力的实质上恒定的力。附图简述附图说明图1显示了采用被示意性地描绘的并具有在此所描述的方面的弦架系 统的吉他的实施方式。图2显示了采用具有本专利技术的方面的弦架系统的实施方式的吉他的实 施方式。图3是沿线3-3获取的图2的吉他的近距视图，并显示了部分地切除 的弦架系统的部分。图3A是当对应的弦刚被置于正确的音调时，处于相对于对应的管和 弹簧连接器的位置中的止动构件的近距视图。图3B显示了在止动构件被移动以将止动音调指示器(stop time indicator)与管参考指示器(tube reference indicator)对齐后的图3A的设置。图4是显示在图3中的吉他的部分的侧视图。图5是带有具有依据本专利技术的方面的弦架系统的吉他的另 一实施方式 的近距透视图。图6是依据展示在图5中的实施方式使用的弦张紧器的示意性的侧视图。图6A是示意性地表示了展示在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弦乐器，其包括：　乐弦，其具有第一端部和第二端部；　第一接纳器，其适合于接纳所述第一端部，并将所述第一端部保持在可调节的固定位置中；　弦架系统，其适合于接纳所述第二端部，所述弦架系统包括弹簧组件，所述弹簧组件设置成将张 力作用到所述弦的所述第二端部，以便将所述弦保持于准确音调的张力；　其中所述弦架系统适合于使得当所述乐弦的所述第二端部因弦的伸长或收缩而随着时间纵向移动时，所述弦的张力仍然在关于所述准确音调的张力而界定的期望的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-3-15 60/782,602;US 2006-7-12 60/830,323;US1. 一种弦乐器，其包括乐弦，其具有第一端部和第二端部；第一接纳器，其适合于接纳所述第一端部，并将所述第一端部保持在可调节的固定位置中；弦架系统，其适合于接纳所述第二端部，所述弦架系统包括弹簧组件，所述弹簧组件设置成将张力作用到所述弦的所述第二端部，以便将所述弦保持于准确音调的张力；其中所述弦架系统适合于使得当所述乐弦的所述第二端部因弦的伸长或收缩而随着时间纵向移动时，所述弦的张力仍然在关于所述准确音调的张力而界定的期望的范围内。2. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述期望的范围在所述准确音 调的张力的大约90%内。3. 如权利要求2所述的弦乐器，其中所述弦架系统适合于使得当所 述第二端部纵向移动小于总弦长的大约5%时，所述弹簣将所述弦的张力 保持在所述期望的范围内。4. 如权利要求3所述的弦乐器，其中所述准确音调的张力在大约5 磅和200磅之间。5. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述期望的范围在所述准确音 调的张力的大约98%内。6. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述期望的范围在所述准确音 调的张力的大约99%内。7. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述期望的范围在所述准确音 调的张力的大约99.5%内。8. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述弹簧组件包括单一的弹簧。9. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述弹簧组件包括多个弹簧。10. 如权利要求1所述的弦乐器，其中机械接口包括随着所述弦的所 述第二端部纵向移动而枢轴旋转的力调节构件，且所述力调节构件适合于 在约10度的旋转范围内枢轴旋转。11. 如权利要求10所述的弦乐器，其额外地包括布置在所述机械接口 前方的辊子弦桥，所述辊子弦桥包括辊子和轴，所述辊子适合于支撑所述 弦，并关于所述轴旋转，其中所述辊子的直径与所述轴的直径的比率大于约20。12. 如权利要求10所述的弦乐器，其中所述机械接口包括止动器， 所述止动器设置成防止在旋转方向上的旋转超过界定的位置。13. 如权利要求12所述的弦乐器，其中所述机械接口包括传感器， 所述传感器适合于探测所述止动器何时被接合以阻止旋转，并适合于在探 测到上述接合时产生信号。14. 如权利要求1所述的弦乐器，其中所述弹簧组件设置成提供所述 弦中的实质上全部的张力负荷。15. 如权利要求14所述的弦乐器，其中所述弹簧组件包括单一的弹簧。16. 如权利要求14所述的弦乐器，其中所述弹簧组件包括多个弹簧。17. 如权利要求16所述的弦乐器，其中所述弹簧组件包括第一弹簧 和第二弹簧，与所述第二弹簧相比，所述第一弹簧适合于支持所述弦中的 更大的大小的张力，所述第二弹簧通过机械接口连接到所述弦，使得可调 整所迷第二弹簧相对于所述弹簧的机械效益或机械损失。18. —种弦乐器，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：克斯摩莱尔斯，保罗多德，
申请(专利权)人：克斯摩莱尔斯，
类型：发明
国别省市：US[美国]