电弦乐器和并入其中的用于将振动转换为信号的拾取单元制造技术

一种电大提琴（１０）配备有在弦马（３）下方的拾取单元（４）且琴弦（２）通过弦马（３）在乐器主体（１）上方拉伸；拾取单元（４）具有竖立了弦马（３）的弦马座（２０），弦马座（２０）下方设置压电换能器（４Ａ），在粗琴弦（２ｄ）下方的一侧部（２０Ａ）处弦马座（２０）被栓接到乐器主体（１）上；但在细琴弦（２ａ）下方的另一侧部（２０Ｂ）自由振动；当演奏者在琴弦（２）上拉奏时振动的琴弦（２）引发弦马（３）的摆动，弦马（３）的支腿部分（３Ｂ１，３Ｂ２）交替压在一侧部（２０Ａ）和另一侧部（２０Ｂ）上；只有另一侧部（２０Ｂ）的振动引发压电转换器（４Ａ）的变形，使压电转换器（４Ａ）不与被栓接的侧部（２０Ａ）干涉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电弦乐器，且更特别地，涉及一种电弦乐器，例如用于从表达琴弦振动的音频信号来产生电乐音的电摩擦弦乐器(electric rubbedstring musical instrument)，以及涉及一种并入电弦乐器中的拾取单元
技术介绍
电小提琴和电大提琴都是电弦乐器的例子，且电弦乐器的典型例子显示于图1中。电弦乐器分为乐器主体1、琴弦2、弦马3、压电转换器4和传感器保持器5。乐器主体1具有纵向方向，且琴弦2在乐器主体1的上方拉伸。在这种情况下，四根琴弦2a、2b、2c和2d供演奏者使用。所有琴弦中，琴弦2a是最粗的，而琴弦2d是最细的。换句话说，最高音高部分(highest pitchedpart)中的乐音通过琴弦2d来产生。浅凹部8形成在乐器主体1的前表面部分中，且传感器保持器5贴靠地容纳在浅凹部8中。压电转换器4放置在传感器保持器5中，且一根线缆6连接至压电转换器4。弦马3竖立在压电转换器4上，并给予琴弦2a、2b、2c和2d张力。当演奏者在琴弦2a、2b、2c和2d上拉奏出音乐乐音时，振动发生在琴弦2a、2b、2c和2d中并通过弦马3从琴弦2a、2b、2c和2d传播至压电转换器4。弦马3具有冠状部分3A和两个支腿部分3B1和3B2。半圆柱形凹部9形成在冠状部分3A中，且琴弦2a、2b、2c和2d压在冠状部分3A的内表面，该内表面限定了半圆柱形凹部。支腿部分3B1和3B2从冠状部分3A向下伸出，且在压电转换器4上横向地彼此间隔开。压电转换器4具有压电元件4A，且压电元件4A从传感器保持器7的中心偏移至乐器主体1的右侧，如图2所示。在这种情况下，当弦马3设置在琴弦2a、2b、2c和2d与压电转换器4之间时，右支腿部分3B2位于压电元件4A上方。然而，左支腿部分3B1与压电元件4A间隔开。结果，用于较低音高部分(lower pitched part)的振动转播路径比用于较高音高部分(higherpitched part)的振动传播路径更长。这导致压电转换器4在较高音高部分和较低音高部分的振动-电信号转换特性之间存在差异。由此，图1所示的已有技术的电弦乐器遇到的问题是，琴弦2a、2b、2c和2d的振动不能被准确地转换为从压电转换器4输出的电信号。上述问题并不能通过一对压电元件来解决。这是因为这样的事实振动着的琴弦趋于引发支腿部分3B1与3B2中的一个与支腿部分3B1与3B2中的另一个之间的反相位(anti-phase)的运动。详细地说，当一根琴弦或多根琴弦振动时，振动着的一根琴弦或振动着的多根琴弦引发弦马的摇摆，且摇摆着的弦马使两个支腿交替地在压电元件上施加力。当其中一个支腿使相关压电元件上的力增加时，另一个支腿使相关压电元件上的力减少。从一个压电元件输出的输出信号与另一个压电元件中产生的输出信号异相位(outof phase)。为此，输出信号彼此部分地抵消，且在混合之后，音响系统承受小的电信号振幅。在日本专利No.3180689中提出了一种对策，该已有技术的电弦乐器在后文中称为“第一对策”，日本已公开专利申请No.2003-150164提出了一种对策，该已有技术的电弦乐器在后文中称为“第二对策”。并入第一对策中的压电转换器包括分别设置在弦马的两个支腿下方的两个转换器。然而，其中一个压电元件是虚设(dummy)的。表达琴弦振动的电信号从另一个压电元件中取出。虚设压电元件使其中一个支腿下方的状况与另一个支腿下方的状况相同，以便使从另一个压电元件以对于琴弦振动的高保真度来输出的电信号。在第二对策中并入两个压电转换器。每个压电转换器具有夹在两个压电元件之间的绝缘层。两个压电转换器分别设置在弦马的两个支腿的下方，并平行地连接。每个压电转换器都相当于电容，以使得平行连接的压电转换器相当于平行连接的电容。结果，压电转换器系统的输出阻抗降低，且截止频率降低。为此，低频分量易于被转换为电信号，且噪声-信号比改善。然而，第一对策和第二对策遇到的问题是制造成本高。详细地说，在第一对策中弦马的支腿直接压在压电转换器上，且为此，压电转换器容易损坏。为了能使压电转换器能很好地承受力的反复施加，制造者在压电转换器中采用定制的特征(custom feature)，且该定制的特征使制造成本增加。在第二对策中，需要两对压电元件用于压电转换器，这是图1和2所示的已有技术的压电元件的4倍，且这也导致制造成本增加。
技术实现思路
因此，本专利技术的重要目的是提供一种电弦乐器，其能以高保真度产生电乐音。本专利技术的又一重要目的是提供一种并入电弦乐器中的拾取单元，用于将琴弦的振动转换为电信号。为了实现该目的，本专利技术提出将弦马的一侧部约束在乐器主体上。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于产生电乐音的电弦乐器，包括乐器主体，具有纵向方向和横向方向；多根琴弦，在乐器主体的上方以纵向方向拉伸，并选择性地振动以指定要产生的电乐音；弦马，设置在多根琴弦与乐器主体之间，振动着的琴弦引发弦马的摇摆；且电弦乐器进一步包括拾取单元，该拾取单元设置在弦马与乐器主体之间，用于将弦马的摇摆转换为代表所指定的电乐音的电信号，且该拾取单元包括弦马座、固定装置和振动-电信号转换器，前述弦马座具有侧部、另外一侧部和表面，弦马竖立在该表面上，前述固定装置将侧部约束在乐器主体上并允许前述另外一侧部自由地振动，而前述振动-电信号转换器被保持为与前述另外一侧部接触并将前述另外一侧部的振动转换为电信号。根据本专利技术的另外一个方面，提供一种用于电弦乐器的拾取单元，该电弦乐器具有纵向方向和横向方向，该拾取单元包括弦马座、固定装置和振动-电信号转换器，前述弦马座具有侧部、另外一侧部和表面，电弦乐器的弦马竖立在该表面上，前述固定装置将侧部约束在电弦乐器的乐器主体上并允许前述另外一侧部自由地振动，而前述振动-电信号转换器被保持为与前述另外一侧部接触并将由于弦马的摇摆而产生的前述另外一侧部的振动转换为电信号，该电信号表达通过电弦乐器的琴弦的振动而指定的电乐音。附图说明从结合所附附图的以下描述中可更加清楚地理解电弦乐器和拾取单元的特征和优点，其中图1为竖立在乐器主体上的弦马和并入已有技术电弦乐器中的振动-电信号转换器的截面视图， 图2为弦马下方的振动-电信号转换器的平面图，图3为根据本专利技术的电大提琴的平面图，图4为沿图3的IV-IV线取出的截面图，显示了弦马下方的拾取单元，图5为容置在腔室中的压电换能器平面图，该腔室形成在电大提琴的乐器主体中，图6为设置在压电换能器上的弦马座的平面图，图7为本专利技术的拾取单元的频率响应特性曲线图，图8为已有技术的拾取单元的频率响应特性曲线图，图9为对横向振动的频率响应特性曲线图，图10为对纵向振动的频率响应特性曲线图，图11为根据本专利技术的另外一电大提琴的平面图。具体实施例方式在下面的描述中，平行于在乐器主体上方拉伸的琴弦的方向改称“纵向”，而与该纵向方向相交的方向称为“横向”。垂至于由纵向方向和横向方向所限定的平面的方向改称为“垂直”，且该垂直方向平行于乐器主体的厚度方向。实施本专利技术的电弦乐器主要包括乐器主体、多个根琴弦、弦马和拾取单元。琴弦在乐器主体的上方以纵向方向拉伸，且在横向方向上彼此间隔开。弦马竖立在乐器主体的表面上，且在垂直方向上伸出。张力施加在琴弦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生电乐音的电弦乐器（１０；１０Ａ），包括：乐器主体（１；１Ａ），具有纵向方向（ＡＲ１）和横向方向（ＡＲ２）；多根琴弦（２；２Ａ），在所述乐器主体（１；１Ａ）的上方以所述纵向方向（ＡＲ１）拉伸，并选择性地振动以指定要产生的电乐音；弦马（３；３Ａ），设置在所述多根琴弦（２；２Ａ）与所述乐器主体（１；１Ａ）之间，振动着的琴弦引发所述弦马（３；３Ａ）的摇摆；和拾取单元（４；４Ａ），设置在所述弦马（３；３Ａ）与所述乐器主体（１；１Ａ）之间，用于将所述弦马（３；３Ａ）的所述摇摆转换为代表所指定的电乐音的电信号，且包括弦马座（２０），具有侧部（２０Ａ）、另外一侧部（２０Ｂ）和表面，所述弦马（３；３Ａ）竖立在该表面上，和振动－电信号转换器（４Ａ），被保持为与所述另外一侧部（２０Ｂ）接触并将所述另外一侧部（２０Ｂ）的所述振动转换为所述电信号，其特征是所述拾取单元（４；４Ａ）进一步包括固定装置（２６；２６ａ），该固定装置（２６；２６ａ）将所述侧部（２０Ａ）约束在所述乐器主体（１；１Ａ）上，并允许所述另外一侧部（２０Ｂ）自由地振动。

【技术特征摘要】
JP 2006-6-12 162219/061.一种用于产生电乐音的电弦乐器(10；10A)，包括乐器主体(1；1A)，具有纵向方向(AR1)和横向方向(AR2)；多根琴弦(2；2A)，在所述乐器主体(1；1A)的上方以所述纵向方向(AR1)拉伸，并选择性地振动以指定要产生的电乐音；弦马(3；3A)，设置在所述多根琴弦(2；2A)与所述乐器主体(1；1A)之间，振动着的琴弦引发所述弦马(3；3A)的摇摆；和拾取单元(4；4A)，设置在所述弦马(3；3A)与所述乐器主体(1；1A)之间，用于将所述弦马(3；3A)的所述摇摆转换为代表所指定的电乐音的电信号，且包括弦马座(20)，具有侧部(20A)、另外一侧部(20B)和表面，所述弦马(3；3A)竖立在该表面上，和振动-电信号转换器(4A)，被保持为与所述另外一侧部(20B)接触并将所述另外一侧部(20B)的所述振动转换为所述电信号，其特征是所述拾取单元(4；4A)进一步包括固定装置(26；26a)，该固定装置(26；26a)将所述侧部(20A)约束在所述乐器主体(1；1A)上，并允许所述另外一侧部(20B)自由地振动。2.如权利要求1所述的电弦乐器，其中所述振动-电信号转换器(4A)具有一块压电材料，该块压电材料将由于所述另外一侧部(20B)的所述振动而施加于其上的应力转换为所述电信号。3.如权利要求2所述的电弦乐器，其中所述拾取单元(4；4A)进一步包括在所述乐器主体(1；1A)的一表面与所述一块压电材料之间的弹性变形板(24)，以使得所述一块压电材料夹在所述弦马座(20)的所述另外一侧部(20B)与所述弹性变形板(24)之间。4.如权利要求3所述的电弦乐器，其中所述一块压电材料由压电共聚物制成，以使得所述另外一侧部(20B)的所述振动引发所述压电共聚物的变形以及所述弹性变形板(24)的弹性变形。5.如权利要求3所述的电弦乐器，其中所述振动-电信号转换器(4A)和所述弹性变形板(24)容装在形成于所述乐器主体(1；1A)中的中空空间(22)中，且所述中空空间(22)由所述弦马座(20)封闭。6.如权利要求1所述的电弦乐器，其中通过在所述多根琴弦(2)上以所述横向方向(AR2)进行拉奏，使所述多根琴弦(2)被选择性地摩擦，以便引发所述弦马(3；3A)的摇摆，且施加在所述多根琴弦(2)中被选择的一根或被选择的多根琴弦上的张力在所述拉奏期间变化，以使得所述多根琴弦(2)中所述被选择的一根或被选择的多根琴弦反复地使所述弦马(3；3A)在所述纵向方向(AR1)上倾斜。7.如权利要求6所述的电弦乐器，其中与所述多根琴弦中用于较低音高部分的另外一根琴弦(2d)相比，所述多根琴弦(2)中用于较高音高部分的一根琴弦(2a)距离所述另外一侧部(20B)更近，由此所述振动-电信号转换器(4A)以高保真度产生表达所述弦马的所述摇摆和反复倾斜的所述电信号。8.如权利要求1所述的电弦乐器，其中所述固定装置(26，26a)使所述侧部(20A)不相对于所述乐器主体(1；1A)移动。9.如权利要求8所述的电弦乐器，其中所述固定装置包括阳螺纹(26)和形成在所述乐器主体(1；1A)中的阴螺纹(26a)，所述阳螺纹(26)保持与所述阴螺纹(26a)螺纹啮合，用于将所述侧部(20A)压在所述乐器主体(1；1A)上，以便使所述侧部(20A)不相对于所述乐器主体(1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村晋也，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]