改善乐器乐音的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过将乐器直接产生本音的区域与非直接产 生本音的构件和部件隔离开来改善乐器乐音的方法。通过限制声音主 动区域来阻止主要具有平衡、品种、外观功能的构件(6、7)的振动 和声辐射，因为所述振动和声辐射会干扰和损害本音。根据本发明专利技术在 构件间的连接位置上设置一个由一种能够减小声传播的材料(1)构 成的中间层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于，特别是一种用于减少 乐器构件之间的声音传递的方法。最终通过本专利技术还能够提供一种新 的乐器。本专利技术的"被动区域"指的是那些被理解成对于直接产生声音并 非必要的构件或构件的区域。例如，钢琴或三角钢琴中绷紧琴弦的铸 铁板、小提琴的琴颈、绷有鼓膜的鼓身等。与之相反地，本专利技术中乐器的"主动区域"指的是那些被理解成 对于产生声音是必须的构件或构件的区域。例如，钢琴/三角钢琴或小 提琴的琴弦、单簧管的簧片等。为了进一步阐述本专利技术还先后使用了概念"本音"和"次音"。这两个概念应该如此理解本音是通过主动区域的构件或构件的主动 区域的摆动或振动引起的声音。换一种说法就是前述乐器发音时实际 所需要的声音。相对应地次音是通过乐器的被动区域的构件的摆动或 振动产生的声音，次音与本音叠加在一起形成了总音。
技术介绍
在传统的乐器结构中，次音对本音的影响被认为是总音基本上无 法避免的组成部分。以钢琴或三角钢琴为例(如图1和2):共鸣板13与琴身的其余 部分(钢琴横梁6和壁7 )以及乐器的所有构件可传声地连接在一起。 这意味着乐器的所有部分由本音，即，被由琴弦、弦码14和共鸣板 13构成的发音区域的振动带动共振。该基本原理同样广泛地适用于其他所有乐器例如弦乐器和拨弦 乐器可传声地连接共鸣板和横梁以及乐器颈、管乐器可传声地连接嘴3部和琴身(管)、打击乐器通过将膜绷在框架上同样可传声地与乐器 身体连接在一起等。根据各个构件振动时间的不同和不同的振动特性会出现非常复 杂的干扰模态和相位差。最终会得到一个总音，该总音虽然是以通过三角钢琴，例如由共鸣板13发出的本音为主体，但是其原本的纯度、 清晰度和强度仍然被无数复杂的干扰所损害、遮盖和模糊。特别是在制造钢琴和三角钢琴时，过去一直不断试图减小干扰 音。例如在铸铁板5上设置大的声孔以及试验性地取消铸铁板横梁。 对三角钢琴的滚轮11或底垫进行专门设计(大部分设计成弹簧或空 气垫系统)从而使三角钢琴与地面分离。同时保证钢琴或三角钢琴的 所有部分自始至终基本上可传声地相互连接。将乐器制造本音的区域与那些不用于产生本音的区域隔开以避免这些不发音的区域振动的 方法至今从未在乐器上实施过。在专业领域中都将材料和外壳的共振 看作每个乐器的总音的特殊组成部分。过去和将来都一直在为克服例如琴键和机械部分通过自身运动 产生的额外噪音而努力。传统的减小机械噪音的方法是利用较软或较 厚的毛毡消音垫、较软或较厚的皮垫或类似物。前述残余噪音都被视 为乐音中无法避免的组成部分。在一架三角钢琴中，例如搁板9 (演奏台)的主要功能是保证形 状稳定地支撑演奏装置。在不同实施方法中静音的效果都具有重要意 义，但不希望被加强(或更多的是希望将其阻止)的机械噪音其实一 直都是被忽略不计的。对于三角钢琴的琴盖8也是如此为了给抛光 的聚酯漆提供一个良好的基底，板表面的形状稳定性完全依靠其层状 结构。在声音技术上与乐器的其余部分接合在一起并由此激起琴盖共 振的次音的辐射在该层结构中一直被忽略不不计。因为，由于琴盖本 身振动所产生的对本音的干扰，即，不希望的琴盖振动对由共鸣板发 出被架起的琴盖反射给听众的原始信号的影响迄今为止都是可以接琴中琴盖振动产生'的干扰。' 、《P' '、 X4在此将分别描述与上述规则不符的个别情况。其中，为了减少声 音传递，即，为了实施分离从而使用了具有低声阻的材料，即，具有 低声速和低密度的材料，例如使用弹性伸缩材料如海绵橡胶。如US4607559 ( ARMI RICHARD(CA)) 1986-08-26中公开了 一种小提琴，其共鸣板通过泡沫塑料与琴身隔离。此方法运用新材料成倍 减小了声音的传播。相应地也可以使用具有更低声特性阻抗的材料， 即，具有低声速和低密度的材料。类似的在GB2285848(BOOSEY&HAWKES MUSICAL INSTR(GB)). 1995-07-26中使用了一种具有细小的棱的、可松散地嵌 入的弹性伸缩材料来减弱铜管乐器中复位弹簧的振动。对技术人员来讲，根据具有隔离作用的材料和乐器本身部分之间 的不同的声阻将不同的部分相互隔离是完全无需考虑显而易见的，对 此可以使用具有低声特性阻抗，即，低声速和低密度的材料，例如泡 沫塑料(密度大约4 x l(T8g/cm3)。上述方法实质上并不能改善前述乐器的乐音。
技术实现思路
为了实质上改善乐器的乐音，本专利技术的目的在于提供一种减小由 于乐器内部不同构件之间的声音传播而产生的次音对本音的影响的 方法。从方法的角度看， 一种方法令人惊奇地实现了上述目的，在此方 法中根据权利要求1为了减小声音的传播使用一种密度大于 2.4g/cm3，声速小于150m/s的材料。从属权利要求2至4给出了上述 方法进一步的有利变形。本专利技术中对密度大于2.4g/cm3,声速小于 150m/s的材料的使用是权利要求5至8的主题。权利要求9和10限 定了根据本专利技术的乐器。为了实现动隔离可以有针对性地利用 一种其声速明显小于空气 中声音340m/s的传播速度，特别是声速小于150m/s并且密度大于 2.4g/cm3的材料。该用于动隔离的材料必须总是具有比被相互隔离的5构件更小的声速。与现有技术公开的方法相比，本专利技术提供了 一种更具体的措施和 特定材料的使用，这些具体措施以及使用特定材料，使得当声音被导 入那些共振和声音辐射都是不必要的构件中的时候，通过隔离将这种 声音的导入降到最小，从而不会由干扰使得本音受损且传播不干净。 此外，还能够对由次级声源发出的声音(如琴键和机械噪音)进行限 制使其仅在其产生的构件当中传播。根据本专利技术由抑制声音传播的材料构成的中间层对构件形成的 动隔离在本专利技术范围内被定义为"动隔离"，所述动隔离将原始的、 由最初的振动发生物所产生的本音限制在一个明确限定的局部区域之相对的还存在乐器的被动构件和部件。上述被动构件的区域被定义 为被动区域，该^皮动区域应与产生声音的主动区域相互区分开，因为 这些被动构件和部件必须实现其他的功能(静音、品种、装饰以及其 他)。根据本专利技术进行作用的动隔离实现了主动区域产生的本音到乐 器的其他被动区域的零传递。此外，在各种房间(音乐厅、戏台和类 似的)地板上放置任意一种乐器都能避免乐器通过其底座、滚轮、支 架或类似物与地板进行声学上的连接。同样也能够将那些生成本质上 对所需声音产生干扰音(例如三角钢琴或钢琴演奏台中的机械噪音) 的乐器构件与剩余的构件声学上隔离，从而将干扰音的辐射以及其对 乐器总音产生的影响最小化。举例来讲，本专利技术意义上的动隔离的材料应该是一种柔软可弯曲 的具有无机填充物的塑料垫，例如位于德国阿德海兹多夫(Adelheidsdorf)的施坦克威兹(Stankiewicz )有限公司的名为 "Bary-X"的声速约为60m/s、在3mm厚度下具有8kg/m2单位面积 重量的材料。根据通用的EG安全参数，"Bary-X"的厚度在2.45g/cm3 和2.7g/cn^之间并且由此其声音特性阻抗大约在147000Ns/n^和 162000Ns/m3之间。这类的板能够插入(例如粘贴)在例如钢琴或三角钢琴的主动区 域和被动区域之间的连接位置上，从而实现各个构件或区域间完全的 动隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
减小声音在乐器构件之间传播的方法，其中，在构件之间的连接位置上设置一个由能够减小声音传播的材料制成的中间层，其特征在于，所述减小声音传播的材料具有至少为２．０ｇ／ｃｍ↑［３］，特别是大于２．４ｇ／ｃｍ↑［３］的密度以及小于１５０ｍ／ｓ的声速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯乌尔里希·拉厄，
申请(专利权)人：史坦威桑斯，
类型：发明
国别省市：DE