音柱系统的制作方法

2021-01-28 16:01:54|

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本发明涉及一种音柱系统，其包括音柱和调整工具。

背景技术：

这种音柱系统用于弦乐器的微调。

弦乐器的声音基本上取决于各个组件的几何形状及其相互之间的质量。每个独立的组件在所有其他组件上都有其特定的功能，这些组件进而与该独立组件以及所有其他组件进行交互。

这些组件之一就是所谓的音柱。作为在欧洲发展起来的带有木制面板的每个弦乐器的必备组件，音柱在弦乐器的组件列表中具有特别重要的位置，其中包括以下功能：

在琴桥后面一定距离处(朝向拉弦板)，音柱在其纵向振动中支撑面板。该振动由琴弦的横向振动(鞭打效应)所激发，并由不对称作用的琴桥传递。音柱长度或位置的任何变化(无论变化大小)都会导致声音发生重大变化。

由于音板即“面板”和“背板”的两内侧为球形，它们在横截面上形成不规则的圆，并且由于每个点处的半径和距离不同，所以代表切线的音柱实际上只能安装在一个位置。

湿度条件的变化(若忽视，其会改变弦乐器木材的体积)会使乐器的几何条件也发生变化。由于音柱的长度无法适应这种变化，所以其结果是，贴合性发生了变化。

只有满足以下条件，音柱的两个头端与乐器“面板和背板”内侧之间的决定性关系才足够充分：

a)音柱头端的面板和背板贴合在整个接触区域(“面板”和“背板”的内侧)呈“气密”状态，并且乐器内侧的所有头端点受到相同压力。

b)音柱在背板和面板上的选定位置允许以所需音色振动。

c)音柱在背板和面板之间的支撑压力取决于音柱的相应长度，其所允许的信号通过率能够使乐器产生预期的响应特性并得到充分发展。

由于音柱的半径/切线比，位置的每次更改都需要根据上述a)到c)重新确定长度。

一旦找到了所谓正确的位置，则随后所需的长度调整可能会导致音调变化，该音调变化需要通过位置校正来再次校准。在此，也必须满足a)的条件，这意味着音柱失去长度。

如果该长度小于所需长度，生产一种新的音柱将不可避免。

声音优化和贴合度之间互为条件，满足这些条件通常是一个相当耗时的过程，其成功很大程度上取决于用户的专业经验。

为此，现有技术中已经提出了可调音柱和允许重新调整音柱的音柱系统。

us2145237公开了一种包括调整系统的音柱，该调整系统借助于导向压缩弹簧自动调整音柱的长度，并且在该调整系统中，内部面板和内部背板的不规则圆半径引起的相应倾斜必须适应每种情况。这是一种约束，在不进行调整的情况下，仅仅可以在一个位置处进行实际贴合，而在所有其他可能的位置都无法进行贴合。

us5208408公开了一种可调音柱，其中仅通过使用合适的材料和螺距来抑制摩擦、实现固定。该可调音柱的剧烈振动会导致自我调整。此外，“固定位置”意味着总高度并不总是必须对应于相应弦乐器的内部尺寸。因此，音柱的位置不稳定。对不同高度的调整，例如，一方面，扁平的现代乐器，其音柱长度通常与老式的、更高的乐器的音柱长度相差几厘米，另一方面，只有通过更换整个组件才能够成功地进行调整。这同样适用于de102014009336b3的音柱。

us878124公开了呈一种令人信服的一致形式的音柱的长度可调性，其(音柱)向外引出穿过背板的孔以及附接于该孔边缘的螺母，在其端部设计为紧定螺钉，并且以可调整的方式在面板和背板之间形成距离。因此，在扫描琴桥脚时不可能激发弦乐器特有的纵向传播的振动。此外，乐器被改造，并且背板的穿孔(在这种情况下也是面板的穿孔)遭到大多数乐器所有者的抵制。

de202017105759公开了一种可调音柱，其在安装状态下位置可变，能够自动进行头端适配和长度调整。但是，安装和调整需要六个不同的元件：塑料杆，塑料环，塑料螺母，开口扳手以及两块磁铁。

安装后，组件上的较大调整轮仍保留在弦乐器内部。这导致重量增加并影响声音性能。通常，将调整辅助件保留在乐器内部是不可取的。

技术实现要素：

鉴于如上所述的现有技术，本发明的目的是提供一种音柱系统，其能够以简单的方式安装、位置可变并且甚至可以由技术水平较低的操作者轻松调整。

针对这一技术方案，提出了一种具有权利要求1所公开特征的音柱系统。根据从属权利要求，其他优点和特征将是显而易见的。

根据本发明，所述音柱系统包括音柱和调整工具。所述音柱包括管。就本发明而言，“管”是指一种具有中心孔或仅具有内部钻孔端的连续管或棒。通常，所述管可以由任何材料制成。根据本发明的优选方案，所述管由碳纤维制成或至少部分地由碳纤维材料制成。这意味着信号通过率和惯性会对乐器的性能产生积极影响。不同的材料具有不同的密度，因此可以产生各种声音变化。

同样，根据本发明的“管”并不一定意味着其具有圆柱形的外部轮廓。该设计还可适应于所需音色以及弦乐器的声音性能。

根据本发明，所述音柱的中间组件，称为管，具有铰接于所述管一端的接触元件。所述接触元件可以由滚珠轴承相对于所述管支撑。为此，本发明的一个方案是将所述滚珠轴承通过粘合、粘入、覆盖、拧紧或类似方式附接于所述音柱的端部。所述滚珠轴承具有凸缘，所述凸缘具有远离所述管的滚珠元件。根据本发明的方案，所述接触元件具有用于容纳球的球窝。例如，其可以具有咬边，以将所述接触元件夹在所述球上。优选地，根据本发明的一个方案，所述接触元件是可更换的。如此，所述接触元件可以由任何材料制成并且可适应于任何表面轮廓。而且，根据本发明的优选方案，所述接触元件可以具有至少部分弹性的表面，从而能够很好地附接到弦乐器内部的不同表面上。在所述音柱即所谓的管的另一端布置有螺杆机构。一般而言，根据本发明的螺杆机构是包括诸如螺纹主轴或螺纹管的螺纹组件的子装配体，所述螺纹组件与可相对移动但不能相对旋转安装的配合螺纹相互作用，因此可以为主轴螺母或配套管。如此，将一个元件的旋转运动转化为纵向运动。

在所述螺杆机构的自由端设置有支撑元件，所述支撑元件又具有铰接于其上的另一接触元件。与所述第一接触元件相同，所述第二接触元件可以通过滚珠轴承支撑，可以由不同的材料组成，并且可以安装在所述弦乐器内部的任何接触面上。

所述螺杆机构的致动改变了所述两个接触元件之间的距离。

根据本发明，这种设计的特征尤其在于，所述支撑元件和所述管均具有用于将扭力引入两个元件的径向孔。如果一方面将属于所述系统的调整工具用于所述管的径向孔中，另一方面将其用于所述支撑元件的径向孔中，则通过将属于调整工具的杆插入径向孔中，就可以借助于连接到杆的手柄施加扭矩。这样，所述螺杆机构的所述两个元件可以产生相对运动，其结果是，所述两个接触元件相互远离或靠近。如此，自动调整所述音柱的长度，并在所述乐器内的预定位置处将所述音柱支撑在所述弦乐器的相对内表面上。支撑强度会影响声音性能。

可以以各种方式生产所述螺杆机构。例如，可以通过插入螺纹套筒而在所述一个管端的内部形成内螺纹。可替代地，可以通过附接套筒，或者在这两种情况下都将螺纹直接切入所述管中而在所述管上设置外螺纹。

连接至所述支撑元件的所述配合元件例如是螺纹杆、螺栓或螺纹套筒，这取决于形成的是内螺纹还是外螺纹。

在不同情况下，根据乐器的技术因素来确定所述螺纹的螺距。

根据本发明的另一优选方案，所述支撑元件为圆盘状，也可以呈螺母的形式。所述支撑元件不可旋转地连接到所述螺纹组件，以通过将所述杆插入所述径向孔，借助于所述支撑元件施加扭矩。通过将所述调整工具的杆插入所述管的所述径向孔中并施加反作用力而产生反扭矩。

优选地，根据本发明的优选方案，所述螺杆机构包括呈锁紧螺母形式的锁紧单元。根据本发明的另一优选方案，所述锁紧螺母也可以具有一个或多个径向孔，使得可以使用相同的调整工具将其松开或固定。

为了能够将良好的扭矩或反扭矩相应地引入到所述管中，本发明提出了制造相互对准的径向孔，即实际上或事实上与所述管的纵向中心线相交的通孔。这样，可以以最佳的方式施加非常小的扭矩。

优选地，所述调整工具设置有附接于其上的手柄和导杆。在所述导杆的端部布置有杆，所述杆既可以插入所述管的所述径向孔中，也可以插入所述支撑元件的所述径向孔中，并且必要时可以插入所述锁紧螺母中。优选地，可以相对于所述导杆调整所述杆。

与现有技术相比，这里提出的新发明由于仅需要两条手柄夹持的弯曲导线，因而，就可操作性而言更容易处理。也没有必要将调整元件遗留在乐器内部。

与现有技术和常规设计相比，本发明具有相当大的优势。可能需要半天的调整工作因此减少到只有几分钟。几乎不可能损坏面板和背板内部，并且不会像传统的木制音柱那样发生切向倾斜而造成损坏，也不会出现孔洞。用户不需要具备弦乐器制造商那样的特殊专业资格。每个音乐家几乎无需实践即可调整自己的乐器。

本发明在决定性细节上与现有技术不同。由滚珠轴承支撑的所述尾端件或接触元件可以选择任意材料，只要其允许足够的静摩擦，并能够作为变体添加到所述组件中即可。不同的材料会导致不同的衰减和信号通过率。结果是每种情况下的声音结构均不同。此处以球头为例进行说明，所述球头由蓝宝石制成并嵌入到碳纤维尾端件中，而铝球头则嵌入在木制尾端件中。两种版本具有不同的信号传输速率，并且具有完全不同的声音特性。

此外，可以根据需要选择所述两个调整元件之间的连接部分的材料(碳纤维、木材、金属等)和设计(管或杆)。不同的材料具有不同的密度，即不同的信号传输速率和不同的惯性矩。这样，可以产生各种声音变化。

多种选择可以满足所有可能的弦乐器的要求以及音乐家的不同声音愿景。

此外，安装和调整非常容易执行。

毕竟，一旦设置，结果将是永久的。

在如上所述地安装和调整所述组件之后，所述组件适合作为弦乐器的固定部件保留在弦乐器内，并且没有任何时间限制，而且，所述组件也适合作为根据传统方法调整木制音柱时临时使用的工具，以免损坏面板和背板。

安装和调整工具由导线组成。所述导线面向所述组件的一端弯曲，且其粗细根据所述乐器有所不同(小提琴和中提琴的导线为1.5mm，大提琴的导线为2mm，低音提琴的导线为3mm)。所述安装和调整工具的另一端由木制手柄终结，并通过导杆牢固地连接到所述木制手柄。

优选地，为不同的弦乐器设计不同直径的所述管，例如为小提琴和中提琴设计为大约6mm，为大提琴设计为大约10mm，为低音提琴设计为大约18mm。

至于所述接触元件，将球分别附接于支架4上(小提琴和中提琴的支架直径为4mm，大提琴的支架直径为5mm，低音提琴的支架直径为10mm)。在所述支架上，作为具有相应球孔的所述接触元件(木材或其他材料)的底座，所述球形成所述组件的端部。

附图说明

本发明提供了一种非常注重实践的、易于制作且易于使用的音柱系统。通过以下参考附图的描述，其他优点和特征将是显而易见的，在附图中：

图1示出了音柱和调整工具的一个实施例的示意图。

具体实施方式

图1示出了音柱1的实施例。音柱1包括管3，塞子8插入管3的端部4，并携带附接球7。塞子8的尺寸使其不能例如通过安装法兰推入管中。接触元件5通过夹在球6上的球窝7附接到球6。因此，接触元件5可以枢转并适应于几乎任何表面位置。也可以替换接触元件5以改变其形状、尺寸、材料等。

在所示的设计示例中，螺纹套筒10插入管3的另一端9。由于安装法兰的存在，螺纹套筒10无法相对于管3移动。螺纹杆11拧入螺纹套筒10的内螺纹中并且其自由端牢固地连接到支撑圆盘12。支撑圆盘进而支撑球17。接触元件18及其球窝19附接到球17。以与接触元件5相同的方式设计接触元件18。毋庸置疑，两个接触元件5和18的形状、材料和尺寸是变化的，而且也可以彼此不同。

为了调整的目的，支撑圆盘12上开设有径向孔16。如果现在旋转支撑圆盘12，则螺纹杆11根据旋转方向拧入或拧出螺纹套筒10，前提是将管3紧靠其上。

为了操作的目的，调整工具2形成有布置于导杆21一端的手柄20，优选为木制手柄20。在导杆21的自由端形成有杆22，在所示实施例中，杆22适当成角度。杆22的直径使其能够插入管的径向孔13和/或支撑圆盘的径向孔16中。如果现在以使得杆22穿过管3的径向孔13的方式使用调整工具2，如果在支撑圆盘12的径向孔16处使用第二调整工具2，并且如果施加相应的扭矩，则螺纹杆11相对于螺纹套筒10旋转。螺纹套筒10固定地布置于管3中以防止旋转。这样，可以调整接触元件5和18相对于彼此的距离。

为了固定的目的，设置具有径向孔15的锁紧螺母14，锁紧螺母14可以在调整之后以相应的方式旋转，以相对于管3端部的自由边缘或螺纹套筒10的安装法兰堵住螺纹杆11。

安装：

上述设计的音柱安装非常容易：

1)音柱的长度是用内径尺(乐器制作的常用工具)确定的。可替代地，木制音柱可以用于近似长度的确定。长度是接触元件5和18的外表面彼此之间的距离。

2)如有必要，将管3切成一定长度。

3)塞子8插入一端。

4)螺纹套筒10插入另一端。

5)附接螺纹杆11以及接触元件5和18。

6)大体上预设长度。

7)将安装工具2(小提琴、中提琴和大提琴的安装工具为1.5mm，低音提琴的安装工具为3m)，即带手柄20的角度杆22，插入管3的径向孔13中。

8)低重部分通过停止摆动将音柱1保持在安装位置，并且低重部分插入乐器的f孔中，放在地板上并靠在面板的拱形上。

这样就完成了该组件的安装。