一种电弦乐器，它是原声弦乐器（８０）和电系统（９０）之间的结合；在演奏者用琴弓拉琴弦（１３０）的同时，琴弦不仅横向振动，而且重复地拉长和颤动，从而引起琴马（２００）的左右摆动和上下振动运动；对振动的横向分力反应灵敏的张力传感器（２５０）以及对纵向分力（ＦＬ）反应灵敏的另一张力传感器（３００）设置在琴马（２００）之中和之上，用于产生电信号；由于音调的音色根据横向分力和纵向分力（ＦＬ）之间的比率而变化，演奏者可以在电音调中通过强烈或者轻微地向琴弦（１３０）下压琴弓（１９０）以表达其艺术表现力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种弦乐器，更具体地，涉及一种电弦乐器以及一种具有包含在电弦乐器中的内置振动传感器的琴马(bridge)。
技术介绍
乐器分为两类，即原声(acoustic)乐器和电辅助乐器。电辅助乐器通过放大器连接到扬声器系统，从而产生电/电子声音，并且因此，动态范围较容易控制。另一方面，演奏者通过原声乐器的振动来产生声音，因此动态范围不如电声乐器容易控制。在其它类型的原声乐器的伴奏下，演奏者用原声乐器演奏乐曲时，演奏者感觉不到在这段音乐的各部分中平衡音量的困难。假设在音乐厅中，在电/电子乐器的伴奏下，演奏者用原声乐器演奏乐曲。只要原声乐器不受到麦克风系统辅助，则原声音调会淹没在较大的电/电子音调中。尽管麦克风系统可以保持与电/电子声音平衡的原声音量，但是麦克风容易拾取噪声。噪声还通过放大器进行放大，这是听众所不原意听到的。已经提出了一种折衷品。该折衷品是基于原声乐器而制造的。该折衷品基于原声乐器而制造，并且安装了振动-电信号转换器。在演奏者利用折衷品演奏期间，他或她引起原声乐器的振动，并且原声乐器的振动通过转换器转换为电信号。类似于电/电子乐器，电信号通过放大器提供给扬声器，并且音调以较大音量从扬声器发出去。但是，振动-电信号转换器忽略了噪声。因此，演奏者通过折衷品可以产生较大的音调，由于这个原因，折衷品优选用于与电/电子乐器一起伴奏的原声乐器。因此，以下将折衷品称作“电声(electric acoustic)乐器”。电声弦乐器的典型示例在美国专利编号2,222,057、4,867,027和4,860,625中公开。张力传感器用作现有技术的电声乐器的振动-电信号转换器，并且嵌入在琴马中，所述琴马给琴弦以张力。在演奏者用现有技术的电声乐器演奏时，把振动从振动的琴弦传播到琴马，并且琴马使得现有技术的传感器根据振动而拉紧。因此，现有技术张力传感器将张力转换为表示振动的电信号。但是，用户感觉到电音调不同于原声音调。换句话说，张力传感器无法完全模拟原声弦乐器的振动。例如，当演奏者微妙地变化琴弓时，现有技术张力传感器无法将细微差别转换成电信号。这令演奏者感到沮丧。
技术实现思路
因此，本专利技术的重要目的是提供一种弦乐器，它可以将细微差别体现在电音调中。此外，本专利技术的重要目的是提供一种带有内置振动传感器的琴马，优选地，其用在弦乐器中。本专利技术者考虑了现有技术电声弦乐器中固有的问题，并注意到张力传感器对于通过琴马传播的振动是各向异性的。详细地，琴马位于原声弦乐器的共鸣板上，并将张力给予在琴弦钮与系琴弦钮之间拉紧的琴弦。张力传感器以对横向分力反应灵敏的方式排列，但对张力方向的分力反应较不灵敏。然而，琴马不仅在横向振动，而且在张力方向振动。这是因为琴弓的变化引起琴弦的伸长并且恢复至原长度。尽管那些分力施加在张力传感器上，现有技术张力传感器仅将横向分力转换为电流。例如，当演奏者从强音到轻音变化琴弓时，或者反之亦然，琴弦比改变前有不同地延长。现有技术张力传感器无法将该变化转换为电流量。然而，本专利技术人发现张力方向的振动对于细微差别非常重要。本专利技术人的结论是传感器对于通过琴马传播的振动是各向同性的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于由电产生音调的电弦乐器，所述电弦乐器包含弦乐器，该弦乐器包括具有纵向和横向的琴身结构；保持与所述琴身结构的主表面(major surface)和至少一个琴弦相接触的琴马，该琴弦在主表面的纵向拉伸并保持与琴马相接触以便把振动传播到琴马；以及包括拾音单元的电系统，其连接到琴马上并且对纵向的振动分力以及横向的另一振动分力反应灵敏，以便将振动转换为表示分力和另一分力的电信号。根据本专利技术的另一方面，提供了一种包含在电弦乐器中的琴马，所述电弦乐器包括具有主表面和端表面(end surface)的板(plate)，每一个端表面都比主表面之一更窄，琴马在端表面之一上与电弦乐器的琴身结构相接触，并且通过与另一端表面相接触的至少一个琴弦向琴身结构施加压力，以便通过所述至少一个琴弦传播振动；以及连接到板的拾音单元，其对所述至少一个琴弦的纵向振动分力以及以直角与纵向方向交叉的横向方向的另一振动分力反应灵敏，以便把振动转换为表示分力和所述另一分力的电信号。附图说明从以下与附图相结合的描述可以更清晰地理解弦乐器及带有内置传感器的琴马的特点和优点，其中图1是示出了电声乐器和琴弓的平面图，图2是示出了琴马配置和包含在电声弦乐器中的琴弦支架的透视图，图3是示出了针对共鸣板上的琴马中固有的横向分力的张力传感器的正视图，图4是示出了共鸣板上的琴马的侧视图，图5是示出了针对附着在琴马的纵向分力的另一张力传感器的正视图，图6是示出了附着在琴马的张力传感器的侧视图，图7是示出了嵌入在琴马中的双晶压电片压电换能器的结构的正视图，图8是示出了附着在琴马的主表面的张力传感器的结构的侧视图，以及图9是示出了形成电声乐器的部分电系统的拾音单元电路配置的电路图。具体实施例方式电弦乐器主要包括弦乐器和电系统。琴弦包含在弦乐器中，并且琴马位于弦乐器的琴身结构的主表面上。琴弦在主表面上拉伸，并且两端固定在琴身结构上。由于琴弦与琴马相接触，琴马向主表面施压。在演奏者用电弦乐器演奏乐曲的同时，他或她选择性地引起琴弦的振动。在琴弦的附近设置了形成电系统的一部分的拾音单元，并且将其连接到琴马上。振动从振动的琴弦传播到拾音单元，并通过拾音单元被转换为电信号。拾音单元不仅对琴弦的纵向振动分力反应灵敏，而且还对以直角与纵向交叉的横向振动的分力反应灵敏。因此，电信号包含表示纵向分力的信号分量和表示横向分力的信号分量。由于音调的音色依赖于纵向分力和横向分力之间的比率而变化，演奏者可以变化音调的音色，并通过增加或减少施加在琴弦上的力量，给予音调艺术表现力。因此，演奏者通过根据本专利技术的典型乐器，向听众提供具有表现力的演奏。在配备了琴马的弦乐器的情况下，优选在琴马中设置拾音单元。在演奏者用电弦乐器演奏乐章的同时，振动琴弦不仅引起琴马左右摆动(rolling)，而且上下振动(pitching)。横向分力和纵向分力通过拾音单元被转换为电信号，并且基于电信号产生电音调。假设演奏者增加或减少施加在至少一个琴弦上的压力，就改变了信号分量之比，并且细微地改变了音色。从上述描述可以理解，根据本专利技术的电弦乐器使得演奏在艺术表现力方面更加丰富。在以下描述中，术语“纵向”表示平行于弦乐器的琴弦的方向，并且术语“垂直”表示与弦乐器的上表面正交的方向。术语“横向”是表示与由纵向线和垂直线所定义的平面相正交的方向。第一实施例电声乐器首先参考附图的图1，体现本专利技术的电声弦乐器主要包括原声弦乐器80和电系统90。在原声弦乐器80中部分地设置了电系统90。然而，剩余电系统90与原声弦乐器80在物理上是分离的。演奏者引起原声弦乐器80的振动，并且电系统90电产生音调，例如，基于原声弦乐器80的振动的电音调。在这种情况下，原声弦乐器80包括小提琴100和琴弓190，并且将电系统90的部分170嵌入在小提琴100中。演奏者使用琴弓190引起小提琴100的振动，并且把振动传播到电系统90的部分170。电系统90的部分170不仅对横向分力反应灵敏，而且对纵向分力也反应灵敏，并且产生表示横向分力和纵向分力的电信号。此外本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于由电产生音调的电弦乐器，包括： 弦乐器（８０），包括 具有纵向和横向的琴身结构（１１０，１２０，１２２，１５０）， 保持与所述琴身结构（１１０，１２０，１２２，１５０）的主表面（１１２）相接触的琴马（２００），以及 在所述主表面（１１２）上沿着所述纵向拉伸并且保持与所述琴马（２００）相接触的至少一根琴弦（１３０），以便将其振动传播给所述琴马（２００）；以及 电系统（９０），包括连接到所述琴马（２００）拾音单元（１７０），用于将所述振动转换为电信号， 其特征在于 所述拾音单元（１７０）对所述振动沿着所述纵向的分力（ＦＬ）和所述振动沿着所述横向的另一分力反应灵敏，从而所述电信号表示所述分力（ＦＬ）和所述另一分力。
【技术特征摘要】
JP 2004-7-13 2004-2064101.一种用于由电产生音调的电弦乐器，包括弦乐器(80)，包括具有纵向和横向的琴身结构(110，120，122，150)，保持与所述琴身结构(110，120，122，150)的主表面(112)相接触的琴马(200)，以及在所述主表面(112)上沿着所述纵向拉伸并且保持与所述琴马(200)相接触的至少一根琴弦(130)，以便将其振动传播给所述琴马(200)；以及电系统(90)，包括连接到所述琴马(200)拾音单元(170)，用于将所述振动转换为电信号，其特征在于所述拾音单元(170)对所述振动沿着所述纵向的分力(FL)和所述振动沿着所述横向的另一分力反应灵敏，从而所述电信号表示所述分力(FL)和所述另一分力。2.根据权利要求1所述的电弦乐器，其特征在于，所述拾音单元(170)包括张力传感(300)，其对所述分力(FL)反应灵敏，并且将所述分力(FL)转换为表示所述分力(FL)的信号分量，以及另一张力传感器(250)，其对所述另一分力反应灵敏，并且将所述另一分力转换为表示所述另一分力的另一信号分量。3.根据权利要求2所述的电弦乐器，其特征在于，所述另一张力传感器(250)具有由压电材料制成的电动势部分(252a，252b)。4.根据权利要求2所述的电弦乐器，其特征在于，所述电动势部分(252a，252b)具有被交替施加张力和压力的压电元件(252a)以及被交替施加张力和压力的另一压电元件(252b)，以使所述电动势部分用作双晶压电换能器。5.根据权利要求4所述的电弦乐器，其特征在于，所述双晶压电换能器(250)连接到信号输出端子(164a，164c)，与按照与所述双晶压电换能器(250)相反方向极化的另一双晶压电换能器(250)并联。6.根据权利要求4所述的电弦乐器，其特征在于，所述电动势部分(252a，252b)被放置于在形成在所述琴马(200)中的凹槽中。7.根据权利要求6所述的电弦乐器，其特征在于，一块塑性材料(260)填充了所述电动势部分(252a，252b)和限定所述凹槽(230)的内表面之间的间隙。8.根据权利要求2所述的电弦乐器，其特征在于，所述张力传感器以薄膜的形式制成，并且保持与在端表面之间延伸的所述琴马(200)的主表面(210s)相接触，所述端表面分别保持与所述琴身结构(110，120，122，150)的所述主表面(112)以及所述至少一根琴弦(130)相接触。9.根据权利要求8所述的电弦乐器，其特征在于，所述张力传感器具有电动势层(301)，并且附着于所述琴马(200)的所述主表面(210s)上。10，根据权利要求9所述的电弦乐器，其特征在于，电动势层(301)由压电材料制成。11.根据权利要求1所述的电弦乐器...
【专利技术属性】
技术研发人员：高林洋次郎，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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