用于改善乐器乐音的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过避免能够导致乐音干扰和损害的储能作用 来改善乐器乐音的方法。根据该方法，在声能对乐器本音产生影响之 前，将声能从对乐音的产生不是直接必要的构件中有针对性地导出 (动处理)。另一方面，通过动能释放尽可能快速地恢复生成乐音所 需的最小能量水平并由此使乐器所有产生本音所必须的构件恢复其 原始输出状态。本发明专利技术通过在乐器构件的被动区域中设置至少一个在 固体中声速大于8.000m/s的结晶体(1)来实现动处理。

【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改善乐器乐音的方法。特别是一种用于减小声音 输出和/或减小乐器被动区域的储能作用的方法。最终还可通过本专利技术 提供一种新型的乐器。在本专利技术中乐器的"被动"区域应被理解成那些对于直接产生乐 音并非必要的构件或构件区域。例如三角钢琴或钢琴中绷紧琴弦的铸 铁板、小提琴的琴颈、覆有鼓膜的鼓身等构件。与之相反，在本专利技术中乐器的"主动区域"被理解成那些对 于产生乐音是必要的构件或构件区域，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中的构件或构件的主 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造成的影响被认为是基本上无 法避免的总音的组成部分。以钢琴或三角钢琴为例(如附图说明图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激励而共振，也就是由琴弦、弦码14 和共鸣板13构成的主动区域的振动所激励。该基本原理同样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，该总音虽然是以三角钢琴共鸣板13发出的本音为主体，但是其原本的纯粹度、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。乐器通过与地板的接触，例如三角钢琴或钢琴通过滚轮11，大提 琴或低音提琴通过支撑棒，打击鼓、定音鼓或竖琴通过其支架以及类 似的与周围环境接合从而必然导致进一步产生共振。此外，与此相关的各个构件的储能作用同样是无法避免的。所述 储能作用通过下述现象来解释当乐音产生后，该乐音以一个短暂的 过程在整个乐器中传播。在构件到达其"静止"的瞬间之前，各个构件先把涌入的声能一次性地吸收干净，在这之后才将多余的能量辐射 给与其可传声地连接的构件以及周围的空气中。在主动构件中(例如钢琴/三角钢琴中的琴弦、弦码14和共鸣板13)这个作用是必须的。 但在对于本音毫无意义的被动构件中，这个作用导致自 一个构件到另 一个构件的声能大小不一从而出现相位差并且由此对本音产生干扰。更困难的是在乐器的普遍演奏中在极短的时间间隔中会发出许 多不相关联的、不同的乐音。在多声部演奏时这种情况还会出现重叠。 通常来讲，在一个新的乐音出现的时候乐器的构件并不处于静止状 态，而是仍然基于上一个乐音而振动着。由于总的声音能量在空气介 质上的辐射会短促地产生不希望的声音，所以假设在共鸣板的某些部 分上需要产生声音的话，那么在其他所有余下的(被动的)构件处这 种作用会对与次音重叠的本音造成极其不好的影响。极个别的仅有利用镶嵌在乐器上的宝石，特别是钻石(http:〃web.archive.org/web/20060112103158/http:〃www.frankundmev er.de/)或设置在乐器上用于改善共振的宝石(http:〃web.archive.org/web/20060205164408/http:〃www.cannonballlm usic.com/stonelion.php )。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阻止或减小次音对本音的影响，特别是 阻止次音的产生或至少明显减小其强度的方法。此目的通常可以通过具有权利要求1的特征的方法来实现。该方 法的有利变形方案由从属权利要求2至8给出。权利要求9公开的是根据本专利技术为了影响乐器的乐声对结晶体的 利用，所述结晶体具有在固体中大于8.000m/s的声速。权利要求10 给出了根据本专利技术装配了所述结晶体的乐器。根据本专利技术通过固定直接的连接使该结晶体与各个欲释放动能 的乐器构件或与这些构件的被动区域相连，特别是与其粘贴在一起或 嵌入其中。本专利技术的实质想法基于这样一种认知，即，声能是可能借助在此 被称为"释放动能"的作用自乐器中传导出去的。根据本专利技术，通过释放动能自乐器主动区域传播到被动(理想的 是静音)区域(即乐器其余的所有部分)的能量能够在乐器出现储能 作用之前直接传导到乐器周围的空间中。声能在周围空间中传导直至 其不再具有可被听见的声能为止。在第 一个方案中可以在乐器被动区域中的构件上整体地实施所 述动处理，从而避免在该构件中产生的储能作用和此构件对当时的或 随后出现的本音产生的不利的反作用(见权利要求2)。根据本专利技术的方法在同样配有主动区域的构件的被动区域中设 置结晶体也是一个很好的方法。由此能够阻止通过其他渠道存储在构 件的被动区域中的声能回流到主动区域中去并损害随后出现的本音。如此实现根据本专利技术的动能释放，即，将一种由在固体中具有高声速(声速大于8.000m/s)材料构成的结晶体设置在对产生本音不必 要的被动区域的构件上或设置在乐器上同样具有主动区域的构件的 被动区域中，从而减小、尽可能地广泛地排除声音发散到周围环境中 以及减小或避免构件的随振。根据本专利技术设置的结晶体的作用决定于结晶体与释放动能的构 件材料之间必然存在的声速差距。用于释放动能的材料的声速必须始 终大于被释放动能的材料的声速。两者之间的差距越大作用就越明显 (参见表格1 )。可以通过两种材料声速的比例关系得出乐器构件的动能释放度 (穿透系数)。例如利用钻石来释放三角钢琴铸铁板(由灰铸铁构成) 的动能时穿透系数大约为4比1 ( 18000m/s : 4.500m/s)。普遍使用在 乐器结构中、需要动释放动能的材料为木头、灰铸铁、黄铜以及类似 物，这些材料的声速介于大约3.000和5.000m/s之间。由此相对于其 声速至少为8.000m/s的材料来讲，两者间的差距足够实现动能释放。表格1表格1:动能释放度，以空气作为参照数值<table>table see original document page 6</column></row><table>动能释放使到达乐器被动区域中物体的声能和空气声能能够以 简洁的方式无声地几乎在一瞬间传导到乐器总体以外的区域中去，致使只有主动区域作为决定声音和乐音的元件发挥作用。由此得到的乐 音是一个纯正、清晰以及动态的本音，该本音不受那些未进行动能释 放处理的乐器所无法避免的干扰和损害的影响。这就意味着在动能释 放过程中本音不会消弱流失。动能释放也可以直接反作用于主动区域。例如单簧管的簧片有一 个主动(即，自由振动的)区域和一个被动(即，被固定张紧的)区 域。所述动能释放借助根据本专利技术的方法直接将一个根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于减小乐器的被动区域，即，对乐音的产生不是直接必要的构件的声音输出和／或储能作用的方法，其中，在至少一个构件（４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２）上直接平面地设置至少一个在固体中声速大于８．０００ｍ／ｓ的结晶体（１）。

【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