一种双音梁古筝的制作方法

本发明涉及中国传统弹拨乐器，特别涉及一种双音梁古筝。

背景技术：

古筝又名汉筝、秦筝、瑶筝、鸾筝，是中国汉民族传统乐器中的筝乐器，属于弹拨乐器。它是中国独特的、重要的民族乐器之一。它的音色优美，音域宽广、演奏技巧丰富，具有相当强的表现力，因此它深受广大人民群众的喜爱。古筝结构由面板、雁柱（一些地段也称之为琴码）、琴弦、前岳山、弦钉、调音盒、琴足、后岳山、侧板、出音口、底板、穿弦孔组成，其中，面板、底板和侧板拼合构成共鸣箱。

早期古筝只有十三根弦，上世纪60年代开始把十三根弦改为二十一根弦。音程也从原来的两个半八度增加到四个八度。而共鸣箱随着琴弦数量的增加只是简单的加宽，内部结构和构造没有进行任何变化。

目前古筝普遍存在的问题是：高音区，特别是低音区的音色、穿透力和音量不佳，没有充分发挥出古筝应有音色、穿透力和音量效果。具体表现是高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够。究其原因主要是目前的古筝共鸣箱无法满足从高音区到低音区之间良好的共鸣振动要求，即不能同时适应高音区、中音区和低音区较宽频率变化的共鸣和振动。进一步研究表明共鸣箱中影响共鸣和振动的因素较多，除面板和底板材质和厚薄而外，共鸣箱内部结构和构造影响较大。而现有古筝的共鸣箱设计不合理，不利于共鸣箱发挥从高音区到低音区之间良好声波共鸣和振动。

有鉴于此，如何对现有古筝的共鸣箱进行改进，特别是对共鸣箱内部结构和构造进行改进是本发明研究的课题。

技术实现要素：

本发明提供一种双音梁古筝，其目的是要解决现有古筝共鸣箱无法兼顾高、中、低音区同时具备良好共鸣音色、穿透力和音量的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双音梁古筝，包括共鸣箱，该共鸣箱的箱体由面板、底板和侧板拼合而成，所述箱体内的一端设置钉板，另一端设置后封板，所述面板、底板、侧板、钉板以及后封板所围的空间为共鸣腔，其创新在于：

在所述共鸣腔内设有两根上音梁，上音梁为长条状的音梁构件，两根上音梁的一侧紧贴固定在所述面板的内壁上，两根上音梁的另一侧相对于底板在共鸣箱内悬空，两根上音梁的长度方向与共鸣箱的长度方向一致，在共鸣箱的宽度方向上看两根上音梁并列且相隔一段距离。

在所述共鸣腔对应的面板的内壁上设有第一沟槽，第一沟槽沿共鸣箱的宽度方向开设；在所述共鸣腔对应的面板的内壁上设有第二沟槽，第二沟槽沿共鸣箱的长度方向开设；第一沟槽与第二沟槽在面板的内壁上交叉布置并且相互贯通，其中，第二沟槽位于两根上音梁之间的位置，第二沟槽的长度方向与上音梁的长度方向一致；第一沟槽在共鸣箱的宽度方向上横跨两根上音梁，并在面板的内壁上形成上横向音隧，第二沟槽在面板的内壁上形成上纵向音隧。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，主题为“古筝”，而创新点集中在古筝的“共鸣箱”上，所以没有对共鸣箱而外的雁柱（一些地段也称之为琴码）、琴弦、前岳山、弦钉、调音盒、琴足、后岳山、出音口、穿弦孔等进行描述。可以认为本发明古筝中除共鸣箱而外的其它结构采用现有技术来实现。

2.上述方案中，所述“共鸣箱”是指由面板、底板和侧板拼合而成的琴身。古筝共鸣箱的长度方向是指与琴弦大约一致的方向，共鸣箱的宽度方向是垂直于长度方向的方向。所述“内壁”对于共鸣箱来说就是指内侧的壁面，比如面板的内壁是指靠共鸣箱的面板内侧的壁面，底板的内壁是指靠共鸣箱底板内侧的壁面。

3.上述方案中，可以在所述共鸣腔内设有两根下音梁，下音梁为长条状的音梁构件，两根下音梁的一侧紧贴固定在所述底板的内壁上，两根下音梁的另一侧相对于面板在共鸣箱内悬空，两根下音梁的长度方向与共鸣箱的长度方向一致，在共鸣箱的宽度方向上看两根下音梁并列且相隔一段距离。

在所述共鸣腔对应的底板的内壁上设有第三沟槽，第三沟槽沿共鸣箱的宽度方向开设；在所述共鸣腔对应的底板的内壁上设有第四沟槽，第四沟槽沿共鸣箱的长度方向开设；第三沟槽与第四沟槽在底板的内壁上交叉布置并且相互贯通，其中，第四沟槽位于两根下音梁之间的位置，第四沟槽的长度方向与下音梁的长度方向一致；第三沟槽在共鸣箱的宽度方向上横跨两根下音梁，并在底板的内壁上形成下横向音隧，第四沟槽在底板的内壁上形成下纵向音隧。

4.上述方案中，可以在所述共鸣腔内设有横音梁，横音梁为板片状，横音梁布置在第一沟槽的位置上，且以第二沟槽中心面为基准呈左右对称，横音梁的顶部与所述面板固定连接，横音梁的底部与底板固定连接，横音梁的侧部与对应侧的侧板固定连接。

5.上述方案中，可以在上音梁上设有上桥洞，上桥洞在上音梁的一侧为洞缺并使上音梁形成上桥式音梁结构，上桥洞架设在第一沟槽上。也可以在下音梁上设有下桥洞，下桥洞在下音梁的一侧为洞缺并使下音梁形成下桥式音梁结构，下桥洞架设在第三沟槽上。

6.上述方案中，可以在两根上音梁之间固定架设有上加强板，也可以在两根下音梁之间固定架设有下加强板。

7.上述方案中，所述横音梁布置在共鸣腔内的横向上，横音梁的中央开设有通孔。横音梁与面板和侧板连接侧边上设有第一圆缺，在装配状态下该第一圆缺与面板和侧板内壁之间形成第一月芽孔；所述横音梁与底板和侧板连接侧边上设有第二圆缺，在装配状态下该第二圆缺与底板和侧板内壁之间形成第二月芽孔。

8.上述方案中，所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽均为弧形槽为最佳。

本发明设计原理和构思是：对于古筝来说，影响其音色、穿透力和音量的因素很多，比如共鸣箱的材质、厚薄、内部构造等等。本发明为了解决现有古筝共鸣箱无法兼顾高、中、低音区同时具备良好共鸣音色、穿透力和音量的问题，主要从共鸣箱，特别是共鸣腔内部构造的角度出发对其进行了彻底改进。具体体现在以下几个方面：第一，在共鸣腔内的面板内壁上固定并列设置两根上音梁；第二，在共鸣腔内的面板内壁上开设沟槽（即第一沟槽和第二沟槽），该沟槽在面板的内壁上形成上横向音隧和上纵向音隧。本发明针对现有古筝高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够的问题，对古筝的共鸣箱，特别是共鸣腔构造以及发声机理进行了深入探讨和研究，找出了现有古筝高音区和低音区的音色、穿透力和音量不佳的主要原因是由于共鸣箱，特别是共鸣腔设计不合理所致，导致演奏时声波在共鸣腔内不能产生良好的共鸣和振动。据此，发明人打破了以往古筝传统共鸣箱（特别是共鸣腔）设计的束缚，大胆提出了本发明的改进设计方案，从振动、共鸣、发声的角度解决了古筝高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够的问题，实践证明该改进设计方案具有突出的实质性特点和显著的技术进步，并且获得了明显的技术效果。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有古筝共鸣箱相比具有以下优点和效果（以最佳实施方式即本发明实施例的内容加以说明）：

1.本发明在面板和底板中央均设置有双音梁结构（即在面板内壁上并列设置两根上音梁，在底板内壁上并列设置两根下音梁），由于低音相对高音振幅大、频率低，低音共鸣集中在共鸣箱的中央区域，高音共鸣集中在共鸣箱的四周边缘区域，加强了面板和底板中央区域强度，对改善低音区音色、穿透力和音量起到了重要作用。另一方面加强了面板和底板中央区域强度，相对而言改变了共鸣箱中央区域与四周边缘区域的厚薄差距，对改善高音区的音色、穿透力和音量也产生了良好的作用。

2.本发明在面板内壁上开设了“丰”字形沟槽（即第一沟槽和第二沟槽），该“丰”字形沟槽在面板的内壁上实际形成了“丰”字形音隧。同时，在底板内壁上开设了“丰”字形沟槽（即第三沟槽和第四沟槽），该“丰”字形沟槽在底板的内壁上实际形成了“丰”字形音隧。由于低音相对高音振幅大、频率低，低音共鸣集中在共鸣箱的中央区域，高音共鸣集中在共鸣箱的四周边缘区域，琴弦振动由音隧交叉中心区域收集，并通过上下两个“丰”字形音隧（即声音的隧道）迅速向共鸣腔四周传递，这对改善高音区的音色、穿透力和音量起到了关键作用，同时对改善低音区的音色、穿透力和音量也起到了良好作用。

3.本发明将音梁设计成桥式音梁结构，特别是在音梁的一侧设计有洞缺，使音梁象桥拱结构一样。当这样的音梁架设在音隧上更有利于通过音隧传递振动，也更有利于共鸣箱的共鸣。

4.本发明采用了三组横音梁的设计，在共鸣箱俯视状态下这三组横音梁与两根上音梁组合将面板内壁对应的空间分割成八个共鸣区域，同时，六个横音梁与两根下音梁组合将底板内壁对应的空间分割成八个共鸣区域，共计十六个共鸣区域。当古筝演奏时琴弦振动先传递到音隧交叉中心区域，然后通过音隧传递至这十六个共鸣区域，并产生共鸣和振动，以此将弦声放大为共鸣箱的共鸣声。改进前古筝琴演奏时只能产生六个声波量，即三根横音梁将共鸣箱分割成四个共鸣区域，每个共鸣区域产生一个声波量，加上一个弦波量，再加上一个击发波量，共计六个声波量。而改进后本发明古筝演奏时可以产生十八个声波量，其中，十六个共鸣区域产生十六个声波量，加上一个弦波量，再加上一个击发波量，共计十八个声波量。声波量即声波的数量，对于具体共鸣箱的弹拔乐器来説，除了一个弦波量和一个击发波量而外，主要取决于共鸣箱内的共鸣区域数量，通常情况下乐器在演奏时每个共鸣区域产生一个声波量，有多少个共鸣区域就会产生多少个声波量。另外，声波量直接影响乐器的音色、穿透力和音量。因此本发明设计能够明显改善高音区和低音区的音色，增加高音区和低音区的穿透力和音量。

5.本发明横音梁上的通孔以及横音梁与面板和底板之间的月芽孔是共鸣腔内各个共鸣区域之间的通道，这种通道设计有利于相互传递声波、共鸣和振动。

6．本发明在两根上音梁之间固定架设上加强板，在两根下音梁之间固定架设下加强板，其作用一是可以增加面板和底板中部区域，特别是上音梁之间和下音梁之间的强度，二是可以增加两根上音梁和两根下音梁产生共鸣时的载荷，进一步改善了低音区的音色、穿透力和音量，另一方面加强了共鸣箱的中央区域，相对而言也拉开了与共鸣箱四周边缘区域的强度差距，也有利于改善高音区的音色、穿透力和音量。

7.本发明所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽均采用弧形槽，可以使得面板和底板在厚度上尽量减少厚薄突变，影响共鸣箱的共鸣和振动。

以上优点和效果均是以最佳方式来加以说明。但需要特别强调的是对于本发明来说在面板内壁上设置双音梁结构以及开设沟槽的措施比在底板内壁上采用对等措施更为重要，相对而言作用和效果也更好。原因是面板上设有雁柱和琴弦，而底板与雁柱和琴弦不直接相连。因此在面板内壁上设置双音梁结构以及开设沟槽是解决本发明技术问题的关键，而在底板内壁上设置双音梁结构以及开设沟槽对于本发明来说是锦上添花，这是本领域技术人员容易理解的。

附图说明

附图1为现有古筝共鸣箱主视图；

附图2为现有古筝共鸣箱俯视图；

附图3为现有在筝共鸣箱横截剖视图；

附图4为图3中的共鸣箱箱体视图；

附图5为图3中的共鸣箱音梁视图；

附图6为图5的左视图；

附图7为本发明实施例古筝共鸣箱主视结构示意图；

附图8为本发明实施例古筝共鸣箱的面板内壁主视图；

附图9为本发明实施例古筝共鸣箱的底板内壁主视图；

附图10为本发明实施例古筝共鸣箱的横截剖视图；

附图11为图10中的共鸣箱箱体剖视图；

附图12为本发明实施例古筝的横音梁主视图；

附图13为本发明实施例古筝的横音梁左视图；

附图14为本发明实施例古筝的上音梁主视图；

附图15为本发明实施例古筝的上音梁左视图；

附图16为本发明实施例古筝的下音梁主视图；

附图17为本发明实施例古筝的下音梁左视图。

以上附图中：1．面板；2．底板；3.侧板；4.钉板；5.后封板；6．上音梁；7．下音梁；8．第一沟槽；9．第二沟槽；10．第三沟槽；11．第四沟槽；12．上桥洞；13．下桥洞；16．横音梁；17．上加强板；18．下加强板；19．第一圆缺；20．第一月芽孔；21．第二圆缺；22．第二月芽孔；23．通孔；24．音梁。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种双音梁古筝

该古筝由共鸣箱、雁柱（一些地段也称之为琴码）、琴弦、前岳山、弦钉、调音盒、琴足、后岳山、出音口、穿弦孔等组成。由于本发明的创新均集中在共鸣箱上，因此本实施例将重点描述古筝共鸣箱的结构和构造，而雁柱（一些地段也称之为琴码）、琴弦、前岳山、弦钉、调音盒、琴足、后岳山、出音口、穿弦孔等结构可以认为采用现有技术来实现，在本实施例中不再作详细介绍。

本实施例古筝共鸣箱的结构和构造：如图7-17所示，该共鸣箱的箱体由面板1、底板2和侧板3拼合而成（见图11），所述箱体内的一端设置钉板4，另一端设置后封板5（见图7），所述面板1、底板2、侧板3、钉板4以及后封板5所围的空间为共鸣腔（见图7）。

在所述共鸣腔内设有两根上音梁6和两根下音梁7（见图10），上音梁6和下音梁7均为长条状的音梁构件（见图14-图17）。上音梁6上设有上桥洞12，上桥洞12在上音梁6的一侧为洞缺并使上音梁6形成上桥式音梁结构（见图14），上桥洞12架设在第一沟槽8上（见图8）。所述下音梁7上设有下桥洞13，下桥洞13在下音梁7的一侧为洞缺并使下音梁7形成下桥式音梁结构（见图16），下桥洞13架设在第三沟槽10上（见图9）。两根上音梁6的一侧紧贴固定在所述面板1的内壁上（见图10），两根上音梁6的另一侧相对于底板2在共鸣箱内悬空，两根上音梁6的长度方向与共鸣箱的长度方向一致，在共鸣箱的宽度方向上看两根上音梁6并列且相隔一段距离（见图8）。两根下音梁7的一侧紧贴固定在所述底板2的内壁上（见图10），两根下音梁7的的一侧相对于面板1在共鸣箱内悬空，两根下音梁7的长度方向与共鸣箱的长度方向一致，在共鸣箱的宽度方向上看两根下音梁7并列且相隔一段距离（见图9）。

在所述共鸣腔对应的面板1的内壁上设有三条第一沟槽8（见图8），三条第一沟槽8均沿共鸣箱的宽度方向开设，并且三条第一沟槽8在共鸣箱的长度方向相隔布置。同时，在所述共鸣腔对应的面板1的内壁上设有一条第二沟槽9（见图8），第二沟槽9沿共鸣箱的长度方向开设，并且第二沟槽9在共鸣箱的宽度方向位于中央位置。三条第一沟槽8与一条第二沟槽9在面板1的内壁上呈“丰”字形沟槽并且相互贯通，其中，第二沟槽9位于两根上音梁6之间的位置，第二沟槽9的长度方向与上音梁6的长度方向一致。三条第一沟槽8在共鸣箱的宽度方向上横跨两根上音梁6，并在面板1的内壁上形成三条上横向音隧，第二沟槽9在面板1的内壁上形成上纵向音隧。

所述第一沟槽8的长度小于共鸣腔内面板1在第一沟槽8对应位置的长度（见图8），第一沟槽8的两端处与面板1的内壁之间均设置有圆滑过渡面。第二沟槽9的长度小于共鸣腔内面板1在第二沟槽9对应位置的长度（见图8），第二沟槽9的两端处与面板1的内壁之间均设置有圆滑过渡面。

在所述共鸣腔对应的底板2的内壁上设有三条第三沟槽10（见图9），三条第三沟槽10均沿共鸣箱的宽度方向开设，并且三条第三沟槽10在共鸣箱的长度方向相隔布置。在所述共鸣腔对应的底板2的内壁上设有一条第四沟槽11（见图9），第四沟槽11沿共鸣箱的长度方向开设，并且第四沟槽11在共鸣箱的宽度方向位于中央位置。三条第三沟槽10与一条第四沟槽11在底板2的内壁上呈“丰”字形沟槽并且相互贯通（见图9），其中，第四沟槽11位于两根下音梁7之间的位置，第四沟槽11的长度方向与下音梁7的长度方向一致。三条第三沟槽10在共鸣箱的宽度方向上横跨两根下音梁7，并在底板2的内壁上形成三条下横向音隧，第四沟槽11在底板2的内壁上形成下纵向音隧。

所述第三沟槽10的长度小于共鸣腔内底板2在第三沟槽10对应位置的长度（见图9），第三沟槽10的两端处与底板2的内壁之间均设置有圆滑过渡面。第四沟槽11的长度小于共鸣腔内底板2在第四沟槽11对应位置的长度（见图9），第四沟槽11的两端处与底板2的内壁之间均设置有圆滑过渡面。

所述面板1内壁上的“丰”字形沟槽与底板2内壁上的“丰”字形沟槽在共鸣箱的高度方向上位置对应。在“丰”字形沟槽中的三横左半部和三横右半部这六个位置上分别设有一个横音梁16（见图8），这六个横音梁16均为板片状（见图14和图15），其中，每个横音梁16的顶部与面板1的对应部位固定连接，每个横音梁16的底部与底板2对应的部位固定连接，每个横音梁16的侧部与侧板3对应的部位固定连接（见图10）。所述横音梁16布置在共鸣腔内的横向上，横音梁16的中央开设有通孔23（见图12）。所述横音梁16与面板1和侧板3连接侧边上设有第一圆缺19（见图12），在装配状态下该第一圆缺19与面板1和侧板3内壁之间形成第一月芽孔20（见图10）。所述横音梁16与底板2和侧板3连接侧边上设有第二圆缺21（见图12），在装配状态下该第二圆缺21与底板2和侧板3内壁之间形成第二月芽孔22（见图10）。

所述两根上音梁6之间固定架设有上加强板17（见图8和图10），两根下音梁7之间固定架设有下加强板18（见图9和图10）。所述第一沟槽8、第二沟槽9、第三沟槽10和第四沟槽11均为弧形槽。

下面针对本发明的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

1.以上实施例中，在共鸣箱的宽度方向上看两根上音梁6平行并列（见图8）。两根下音梁7平行并列（见图9）。但本发明不局限于此，两根上音梁6不一定要平行，两根下音梁7也不一定要平行，但平行设置为最佳，这是本领域技术人员容易理解和接受的。

2.以上实施例中，在面板1和底板2内壁上均设置有双音梁结构以及均开设沟槽等措施。但本发明不局限于此，可以将底板2内壁上采用的双音梁及沟槽等措施取消掉或者改变为其他结构形式，仅仅保留面板1内壁上设置的技术措施也是可行的，只是效果方面稍微差一些。对于古筝共鸣箱而言面板1比底板2更为重要。原因是面板1上设有雁柱和琴弦，而底板2与雁柱和琴弦不直接相关，这是本领域技术人员容易理解的。

3.以上实施例中，在面板1和底板2内壁上均设置有双音梁结构。即在面板1上设有两根上音梁6，在底板2上设有两根下音梁7。但本发明不局限于此，可以将两根上音梁6从形式上改变为四根上音梁6并列使用。对于本发明来说，四根上音梁6与两根上音梁6虽然数量和形式有所不同，但其本质是相同的。假设四根上音梁6中的两根外侧音梁向两根内侧音梁靠近，就可以等同于双音梁。因此可以认为这种变化没有带来意料不到的效果，应理解为实质性等同。同理，底板2上双音梁结构也应包含如此变化。在本发明中双音梁包含有双数音梁对称布置的含意，因此六音梁对称布置也是本发明等同变化方式。这是本领域技术人员容易理解的。

4.以上实施例中，所述面板1的内壁上设有三条第一沟槽8（见图8），底板2的内壁上设有三条第三沟槽10（见图9）。但本发明不局限于此，第一沟槽8和第三沟槽10在数量上可以是一条、二条、四条或者五条等。这样的变化可以根据实际情况来确定。从本质上看第一沟槽8和第三沟槽10的数量至少为一条。

5.以上实施例中，由六个横音梁16（见图8）。其中，六个横音梁16分成三组，每组两个横音梁16都是以第二沟槽9中心面为基准呈左右对称（见图8），但本发明不局限于此，每组两个横音梁16可以通过相互连接合并为一个横音梁16,这是本领域技术人员容易理解和接受的。

6.以上实施例中，在上音梁6上设有上桥洞12，在下音梁7上设有下桥洞13。但本发明不局限于此，可以不设上桥洞12，也可以不设下桥洞13，甚至只在上音梁6和下音梁7两者中的一者上设置桥洞。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

7.以上实施例中，两根上音梁6之间固定架设有上加强板17（见图10）,两根下音梁7之间固定架设有下加强板18（见图10）。但本发明不局限于此，可以不设上加强板17，而使两根上音梁6在共鸣箱内悬空。同理，也可以不设下加强板18，而使两根下音梁7在共鸣箱内悬空。上加强板17和下加强板18一是可以增加面板和背板中部区域，特别是上音梁之间和下音梁之间的强度，二是可以增加两根上音梁和两根下音梁产生共鸣时的载荷。

8.以上实施例中，所述第一沟槽8、第二沟槽9、第三沟槽10和第四沟槽11均为弧形槽。但本发明不局限于此，可以将沟槽设计成其它形状，比如v形、u形、w形等凹形结构。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

9.以上实施例中，从共鸣箱的横截面上观察，两根下音梁7与两根上音梁6在上下方向上位置呈对应布置（见图10）。但本发明不局限于此，可以不对齐布置，但对齐布置效果最佳。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

10.以上实施例中，两根上音梁6的形状和尺寸大小相同（见图14）。两根下音梁7的形状和尺寸大小相同（见图16）。但本发明不局限于此，两根上音梁6的形状和尺寸大小可以不相同，两根下音梁7的形状和尺寸大小也可以不相同。具体可以根据共鸣箱调试音色和音质时来确定。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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