用于乐器的板材、制造该板材的方法和弦乐器

申请号 CN201410558049.9 申请日 2014-10-20 公开(公告)号 CN104575452A 公开(公告)日 2015-04-29
申请人 雅马哈株式会社; 发明人 曾我一树; 山崎稔久; 平工达也; 中谷宏; 宫泽宪一;
摘要 一种用于 弦 乐器 的板材,其形成 弦乐器 的面板或 背板 ,包括:单板,其包括用于部分地减少单板厚度的凹入部分,其中单板被弯曲以朝向一个表面侧凸起。在用于弦乐器的该板材中,单板的 纤维 延伸方向可以对准遵循单板弯曲形状的方向。
权利要求

1.一种用于乐器的板材,其形成弦乐器的面板或背板,所述板材包括:
单板,其包括凹入部分,用于部分地减少单板的厚度,
其中单板被弯曲,以朝向一个表面侧凸起。
2.如权利要求1所述的用于弦乐器的板材,
其中单板的纤维延伸方向与遵循单板弯曲形状的方向对准。
3.如权利要求1或2所述的用于弦乐器的板材,
其中装饰板通过粘接剂层积在单板的一个表面或两个表面上。
4.一种制造用于弦乐器的板材的方法,所述板材形成弦乐器的面板或背板,方法包括:
在单板上形成凹入部分以便部分地减少单板厚度的过程;和
使单板弯曲以朝向一个表面侧凸起的过程。
5.如权利要求4所述的制造用于弦乐器的板材的方法,进一步包括:
通过粘接剂将刨光板层积在单板的一个表面或两个表面上的层积过程,其中在层积过程之后执行使单板弯曲朝向一个表面侧弯曲的过程。
6.一种弦乐器,包括:
如权利要求1到3中任何一项所述的用于弦乐器的板材。

说明书全文

用于乐器的板材、制造该板材的方法和弦乐器

技术领域

[0001] 本发明涉及用于弦乐器的板材、制造用于弦乐器的板材的方法和弦乐器。

背景技术

[0002] 小提琴的面板和背板具有部分不同的厚度,以便获得令人满意的声学特性,且具有略微弯曲以朝向其前表面侧或后表面侧凸起的独特弧形形状(camber shape)。用在属于提琴家族乐器的中提琴、大提琴和低音提琴中使用的面板和背板也具有弧形形状,所述弧形形状具有部分不同的厚度,如小提琴中的情况那样。
[0003] 在现有技术中,在提琴家族乐器的面板和背板的制造过程中,实体木被切割或雕刻,以成形为具有部分不同厚度的弧形形状。然而,在实体木块被切割以制造面板和背板时,存在的问题是,由于极大量的切削过程而需要时间和劳,且物料收率非常低,为约10%。
[0004] 最近,作为提琴家族乐器的面板和背板,已经制造处这样的板:通过将具有的厚度比木块小的板进行压弯(press-bending)以部分地对板进行压缩和使板进行弯曲,从而形成具有部分不同厚度的弧形形状的板(参考Tokyo Ongaku-sha出版的“VIOLIN,Instrument Encyclopedia”第203页)。
[0005] 此外,通过将通过粘接剂彼此粘接的多个单板进行层积以获得层积木并将层积木略微弯曲,也可制造提琴家族乐器的面板和背板。
[0006] 在面板和背板中,因为弧形形状通过弯折形成,所以用于形成弧形形状的切削过程的量可减少。因而,与通过切削木块制造的板相比,这些面板和背板可被更有效地制造,且物料收率也得以改善。
[0007] 然而,在通过对板材进行压弯而形成的面板和背板中,其厚度被制造为部分地不同且通过部分地压缩板而形成预定厚度分布。因此,被压缩部分的木材密度增加,且在面板和背板中存在极大的密度差异。即使提琴家族乐器的面板和背板具有独特的弧形形状,在密度差异很大时,在演奏期间的振动也与提琴家族乐器的独特振动不同。因此,在包括通过压弯形成的面板和/或背板的弦乐器中,无法获得令人满意的声学特性。
[0008] 此外,在通过压弯形成的面板和背板中,在制造之后,其弧形形状的厚度分布很可能因被压缩木材的回复力而改变。因此,在包括通过压弯形成的面板和背板的弦乐器使用很长时间时,声学特性会变差,或会因面板和/或背板的变形而损坏。
[0009] 另一方面,在通过对层积木进行弯折而形成弧形形状的面板和背板中,层积木在制造期间被部分地压缩,且由此密度差异很小。因而,不会发生因面板和背板中的密度造成的上述问题。
[0010] 然而,这些面板和背板的厚度是一致的。因此,在包括这些面板和背板的弦乐器中,在演奏期间面板和背板的振动不同于提琴家族的独特振动,且无法获得令人满意的声学特性。
[0011] 此外,会存在这样的情况,通过压弯层积木而形成具有部分不同厚度的弧形形状。然而,在这种情况下,因为层积木通过压弯而被部分地压缩,所以面板和背板中密度差异很大。
[0012] 此外,会存在这样的情况,在弯折层积木之前或之后通过对层积木进行切削而形成具有部分不同厚度的弧形形状。然而,在层积木被切削时,层积的截面被露出到表面,且不能获得良好的外观。

发明内容

[0013] 在考虑了上述情形的情况下做出了本发明,且其目标是提供一种用于弦乐器的板材,其可被有效地制造,具有高物料收率,具有小密度差异,具有部分不同的厚度,具有朝向其一个表面侧弯曲的形状,且形成优越形状稳定性和声学特性的面板或背板。
[0014] 此外,本发明的另一目标是提供一种弦乐器,其不太可能因面板和/或背板的变形而损坏且具有优越声音品质,弦乐器包括用用于弦乐器的板材制造的面板和/或背板,其可被有效地制造且具有高物料收率。
[0015] 根据本发明的一个方面,提供一种用于弦乐器的板材,其形成弦乐器的面板或背板,所述板材包括:单板,其包括用于部分地减少单板厚度的凹入部分,其中单板被弯曲以朝向一个表面侧凸起。
[0016] 根据本发明的另一方面,提供一种制造用于弦乐器的板材的方法,所述板材形成弦乐器的面板或背板,方法包括:在单板上形成凹入部分以便部分地减少单板厚度的过程;和使单板弯曲以朝向一个表面侧凸起的过程。
[0017] 根据本发明的又一方面,提供包括根据本发明的该方面的用于弦乐器的板材的弦乐器。
[0018] 在根据本发明的该方面的用于弦乐器的板材(其形成弦乐器的面板和背板)中,包括用于部分地减少单板厚度的凹入部分的单板被弯曲,以朝向一个表面侧凸起。因而,在根据本发明的该方面的用于弦乐器的板材中,不必为了使得板材具有部分不同的厚度而部分地压缩板材。因此,用于弦乐器的板材的密度差异很小。因而,在根据本发明该方面的用于弦乐器的板材用作面板或背板时,在演奏期间获得提琴家族乐器的独特振动,且其声学特性优越。
[0019] 此外,在根据本发明的该方面的用于弦乐器的板材中,不需要对板材进行部分压缩,且由此厚度分布和弯曲形状不因压缩木材的回复力而改变。因而,与通过压弯形成的现有技术的面板和背板相比,根据本发明该方面的用于弦乐器的板材具有优越形状稳定性。
[0020] 在根据本发明该方面的用于弦乐器的板材中,单板包括用于部分地减少单板厚度的凹入部分。此外,单板被弯曲,以朝向一个表面侧凸起。因而,与通过切削或雕刻形成弧形形状的常规情况相比,根据本发明该方面的用于弦乐器的板材可以以少量切削或雕刻过程制造。结果,与通过切削木块制造板相比,根据本发明该方面的用于弦乐器的板材可被更有效地制造,且物料收率也被改进。
[0021] 制造根据本发明该方面的用于弦乐器的板材的方法包括弯曲单板的过程,单板包括凹入部分,用于部分地减少单板的厚度,以朝向一个表面侧凸起。因而,可获得具有部分不同厚度和小密度差异的用于弦乐器的用于,而不需要部分压缩木材。此外,与通过弯曲单板形成的变形通过切削形成的情况相比,在制造根据本发明的该方面的用于弦乐器的板材的方法中,用于弦乐器的板材可以以少量切削过程制造。
[0022] 此外,根据本发明该方面的弦乐器包括根据本发明该方面的用于弦乐器的板材。结果,声音品质优越。此外,根据本发明该方面的弦乐器不太可能因面板和背板的变形而损坏,且由此可使用很长时间。
附图说明
[0023] 图1A是显示了根据本发明第一实施例的小提琴的面板沿其宽度方向的截面图(沿图1B的线A-A’截取的截面图),图1B是图1A所示面板的平面图。
[0024] 图2是显示了图1A和1B所示的面板中使用的单板的形状的透视图。
[0025] 图3是显示了层积板的截面图,层积板在图1A和1B所示的面板被制造时形成。
[0026] 图4是显示了小提琴的侧视图,其是根据本发明的弦乐器的例子。

具体实施方式

[0027] 在后文中,参考附图描述本发明的实施例。
[0028] <第一实施例>
[0029] 在该实施例中,小提琴的面板(front plate)被作为用于根据本发明的用于弦乐器的板材的例子描述。图1A是根据本发明第一实施例的小提琴的面板的沿其宽度方向的截面图。图1B是显示了图1A所示的面板的平面图。图1A是沿图1B的线A-A’截取的截面图。
[0030] 如图1A所示的,小提琴的面板10包括层积板11,层积板11被弯曲以朝向前表面侧(图1A的顶表面)弯曲且其厚度逐渐改变。
[0031] 层积板11包括单板3,该单板包括凹入部分34。前表面板1通过粘接剂4层积在单板3的前表面3a上。此外,后表面板2通过粘接剂4层积在单板3的后表面3b上。前表面板1和后表面板2用单板制造,单板具有一致的厚度且用作装饰板,所述装饰板覆盖单板3的前表面3a或后表面3b。此外,前表面板1和后表面板2也具有通过粘接剂4加强单板3的功能,以防止单板3变形。
[0032] 在图1A所示的面板10中,单板的纤维延伸方向与遵循单板3弯曲形状的方向对准。
[0033] 在后表面3b(图1A中的底部表面)上形成凹入部分34,在该凹入部分中底部表面的深度阶梯状变化。考虑到面板10作为振动板的功能,凹入部分34允许单板3的厚度部分地减小且具有预定形状和预定深度分布。
[0034] 对于单板3的厚度,如图1A所示,在平面图中定位在凹入部分34以外的周边边缘13的厚度最厚。此外,对于单板3的厚度,定位在周边边缘13和中心部分12之间的、比周边边缘13薄的薄部分14的厚度最薄。如图1所示,单板3的厚度从周边边缘13朝向薄部分14阶梯状降低,且从薄部分14到中心部分12增加。
[0035] 单板的厚度分布根据小提琴的面板或背板的所需性能确定且并不限于图1A所示的单板3的厚度分布。例如,可以采用周边边缘薄且中心部分厚的构造。
[0036] 单板3、前表面板1和后表面板2的材料的例子包括杉、枫木、松木、日本香柏、桦木、山毛榉或柳安木。在这些材料中,优选使用云杉,因为可获得作为振动板的面板10的更好功能。
[0037] 单板3、前表面板1和后表面板2的材料都可以是相同,或全部或部分材料可以是不同的。在该实施例中,单板3、前表面板1和后表面板2全用云杉制造。结果,可获得作为面板10的更好的功能,可进一步改进使用该面板10的小提琴的声音品质。
[0038] 在根据该实施例的面板10中,前表面板1用直纹云杉制造,且在平面图中其纤维方向对准面板10的长度方向。结果,可获得更好的外观。此外,面板10的前表面板1具有连续平面,该平面通过在沿面板10的长度方向的中心部分处将两个单板的端部表面对准以彼此面对、且将端部表面彼此连结而整合在一起。结果,获得在沿面板10长度方向的中心部分处具有连结部的良好外观。
[0039] 在图1A所示的面板10中,前表面板1和后表面板2的厚度优选为0.2mm到1.0mm。前表面板1和后表面板2的厚度可以彼此相同或彼此不同。在前表面板1和后表面板2的厚度为0.2mm或更大时,可获得将单板3的前表面涂层以作为装饰板的功能,且可获得更好的外观。此外,在前表面板1和后表面板2的厚度为0.2mm或更大时,前表面板1和后表面板2可获得通过粘接剂4加强单板3的功能,以防止单板3变形且可改善面板10的形状稳定性。此外,在前表面板1和后表面板2的厚度为1.0mm或更大时,可充分确保单板3的厚度,且可充分确保可通过凹入部分34的深度分布而调整的面板10的厚度范围。
[0040] 前表面板1的厚度更优选为0.3mm或更大。在这种情况下,可充分确保层积板11的前表面的切割下料(cutting stock)。因而,即使面板10的厚度分布被精细调整、或通过例如使用刮刀来切削层积板11的前表面而将面板10的前表面上存在的凸起和凹入部分去除,也可防止单板3的前表面露出。此外,前表面板1的厚度优选为0.3mm或更大,因为可防止通过形成在单板3上的凹入部分34形成的阶梯部达到面板10的前表面以形成凹入部分。
[0041] 作为粘接剂4,优选使用不含有例如有机溶剂这样的溶剂的粘接剂。具体说,不含有溶剂的粘接剂4的例子包括基于尿烷的粘接剂、基于环树脂的粘接剂和基于苯酚的粘接剂。通过使用不含有溶剂的粘接剂作为粘接剂4,在层积板11的制造过程中,可防止因粘接剂4渗入前表面板1和/或后表面板2中而对前表面板1和/或后表面板2造成的变形。因而,可以以更高的准确性控制层积板11的厚度分布。
[0042] (制造方法)
[0043] 在该实施例中,将描述图1A和1B所示的小提琴的面板的制造方法,作为根据本发明的用于弦乐器的板材的制造方法的例子。
[0044] 为了制造图1A和1B所示的面板10,首先,制备包括凹入部分34的单板3(参考图2)。接下来,通过粘接剂4从下方以前表面板1、单板3、和后表面板2的顺序将它们层积,以形成图3所示的层积结构10a。
[0045] 图2是显示了图1A和1B所示的面板中使用的单板的形状的透视图。图3是显示了层积板的截面图,层积板在图1A和1B所示的面板被制造时形成。图3是沿图2线B-B’的截面图。
[0046] 图2所示的单板3比图1B所示的面板10的外部形状更大。在单板3上形成用于部分地减少单板3厚度的凹入部分34。在凹入部分34中,底部表面的深度阶梯状变化,如图2和3所示。凹入部分34可例如使用切削单板的方法形成(所述单板用于形成单板3),以获得预定深度和预定平面形状。
[0047] 在凹入部分34的底部表面上,如图2和3所示,形成具有不同深度的第一底部表面31、第二底部表面32、和第三底部表面33。第一底部表面31、第二底部表面32、和第三底部表面33是平坦的,且阶梯部形成在每一个底部表面的边界部分处。具有最深深度的第一底部表面31设置在凹入部分34与面板10的薄部分14交叠的区域中,如图1A的平面图所示。此外,跟随第一底部表面31而具有第二深深度的第二底部表面32设置在于平面图中凹入部分34与薄部分14和中心部分12交叠的区域中。此外,具有最浅深度的第三底部表面33设置为围绕第二底部表面32的外边缘。
[0048] 在前表面板1、单板3和后表面板2层积以形成图3所示的层积结构10a时,前表面板1、单板3和后表面板2的纤维方向可以彼此相同或不同。优选的是,考虑到面板10作为振动板的功能,前表面板1、单板3、和后表面板2的纤维方向与面板10长度方向对准。具体说,考虑到面板10作为振动板的功能,优选的是单板3用直纹木材制造且设置为使得单板3的纤维方向与面板10的长度方向对准。优选的是,考虑到面板10的外观,将前表面板1的纤维方向与面板10的长度方向对准。
[0049] 此外,考虑到面板10的强度和形状稳定性,前表面板1、单板3、和后表面板2的纤维方向的一部分(例如后表面板2的纤维方向)可以对准面板10的宽度方向。
[0050] 作为粘接剂4,如上所述,优选使用不含有溶剂的粘接剂,例如基于尿烷的粘接剂、基于环氧基树脂的粘接剂或基于苯酚的粘接剂。作为粘接剂4,也可以使用热粘接带。
[0051] 接下来,图3所示的层积结构10a被弯曲,以朝向一个表面侧凸起。在实施例中,通过将层积结构10a放入金属模具腔体并使得层积结构10a弯折而将图3所示的层积结构10a弯曲。作为金属模具,应使用腔体的内部形状对应于面板10横截面形状的金属模具。
通过使用上述金属模具将包括单板3(在其中形成凹入部分34)的层积结构10a弯折,可获得具有弧形形状的层积板11,其具有很小的密度差异,具有部分不同的厚度,且被弯曲为朝向一个表面侧凸起。
[0052] 优选的是,在压缩应力不应用于前表面板1、单板3、和后表面板2的条件下执行弯折过程。因而,层积板11具有一致密度,该密度类似于形成前表面板1、单板3、和后表面板2的木材的固有密度。结果,所制造的面板10的变形可被进一步抑制,且面板10可获得木材固有的优越的声学特性。
[0053] 此外,弯折过程的温度条件不特别限制且可根据被使用的粘接剂4的种类适当确定。例如,在热固性粘接剂用作粘接剂4时,优选的是通过执行弯折过程同时执行热处理以达到预定温度而在弯折过程中使得粘接剂4固化
[0054] 接下来,例如沿面板10的可见轮廓(未示出,其在平面图中位于单板3的凹入部分34的轮廓以外))使用锯来切割弯曲的层积板11,由此获得具有图1B所示的预定外部形状的面板10。
[0055] 接下来,可选的是,可以执行终加工过程,其中面板10的厚度分布被精细调整,或通过例如使用刮刀切削层积板11的前表面而将存在于面板10的前表面上的凸起和凹入部分去除。
[0056] 通过上述过程,获得图1A和1B所示的面板10。
[0057] 此外,在图1A所示的面板10中,包括凹入部分34以用于部分地减少单板3厚度的单板3被弯曲以朝向一个表面侧凸起。因而,不必为了让木材具有部分不同的厚度而部分地压缩木材。因此,面板10中密度差异很小。因而,在包括图1A所示的面板10的小提琴被演奏时,可获得提琴家族乐器的独特振动,且可获得优越的声学特性。
[0058] 在图1A所示的面板10中,不必部分地压缩木材。因此,厚度分布和弯曲形状不因被压缩木材的回复力而改变。因此,图1A所示的面板10与通过压弯形成的现有技术的面板和背板相比具有优越的形状稳定性。
[0059] 进一步地,在图1A所示的面板10中,前表面板1、单板3、和后表面板2通过粘接剂4层积且固定。因此,面板10的变形被抑制。
[0060] 此外,在图1A所示的面板10中,包括凹入部分34的单板3被弯曲以朝向一个表面侧凸起。因而,与通过被弯曲的单板3形成的变形通过切削或雕刻形成的情况相比,可以以少量切削过程制造图1A所示的面板10。因而,与通过切削木块制造的板相比,图1A所示的面板10可被更有效地制造,且也可改进物料收率。
[0061] 在图1A所示的面板10中,作为装饰板的前表面板1通过粘接剂4层积在单板3的一个表面上。因而,通过使用具有优越设计特性的材料作为前表面板1的材料,可获得良好外观。
[0062] 图1A所示的面板10的制造方法包括弯曲单板(该单板包括用于部分减少单板厚度的凹入部分34)以朝向一个表面侧凸起的过程。因而,可获得具有部分不同厚度和小密度差异的面板10,而不需部分压缩木材。此外,在图1A所示的面板10的制造方法中,与通过弯曲的单板形成的变形通过切削形成的情况相比,可以以少量切削过程有效地制造用于弦乐器的板材。
[0063] <第二实施例>
[0064] 在该实施例中,将描述小提琴的背板,以作为用于根据本发明的用于弦乐器的板材的例子。
[0065] 根据该实施例的小提琴的背板与根据图1A所示的第一实施例的面板10不同之处在于:考虑到背板的功能,根据厚度分布确定单板的凹入部分的深度分布和形状。进一步地,在第二实施例中,形成前表面板、后表面板和单板的单板用枫木制造。
[0066] 在根据该实施例的背板中,更优选的是,所有前表面板、后表面板和单板用枫木制造。通过允许所有前表面板、后表面板和单板用枫木制造,可获得作为背板的更好功能,且可进一步改进使用该背板的小提琴的声音品质。此外,在根据该实施例的背板中,通过使用具有纹理的枫木作为形成前表面板的单板材料,可获得更好的外观。
[0067] 根据该实施例的小提琴的背板可用与这种根据上述第一实施例的面板10的相同方法制造。
[0068] 此外,通过根据该实施例的背板,可获得与根据上述第一实施例的面板10相同的效果。即根据该实施例的背板可被有效地制造且具有高物料收率。因而,根据该实施例的背板具有小密度差异,具有部分不同的厚度,具有被弯曲以朝向一个表面侧凸起的形状,优越的形状稳定性,良好外观和优越声学特性。
[0069] <弦乐器>
[0070] 在该实施例中,小提琴被描述为根据本发明的弦乐器的例子。图4是显示了小提琴的侧视图,其是根据本发明的弦乐器的例子。
[0071] 在图4中,小提琴50包括面板10、背板20、侧板30、和琴颈40。
[0072] 在图4所示的小提琴50中,根据第一实施例的面板被用作面板10。在图4所示的面板10中,f形孔(未示出)形成在根据第一实施例的面板10的预定位置
[0073] 在图4所示的小提琴50中,根据第二实施例的背板被用作背板20。
[0074] 可通过使用作为面板10的根据第一实施例的面板和作为背板20的根据第二实施例的背板用本领域公知的方法制造小提琴50。
[0075] 具体说,例如背板20和侧板30使用例如胶这样的粘接剂彼此连结。接下来,使用例如胶这样的粘接剂将侧板30和面板10连结到彼此,以形成琴身。接下来,琴颈40附接到琴身,且前表面被涂以清漆。接下来,附接指板,且安装音柱。接下来,安装弦,且张紧琴弦。
[0076] 通过上述过程,获得图4所示的小提琴50。
[0077] 可通过使用根据第一实施例的面板作为面板10和使用根据第二实施例的背板作为背板20来制造小提琴50,该小提琴由此具有良好外观和优越的声音品质。此外,小提琴50不太可能因面板10和背板20的变形而损坏且由此可使用很长时间。
[0078] <其他例子>
[0079] 弦乐器和根据本发明的用于弦乐器的板材不限于上述实施例。
[0080] 例如根据本发明的弦乐器并不限于小提琴且可以是属于提琴家族乐器的中提琴、大提琴或低音提琴。此外,本发明也可应用于例如吉他等的弦乐器,且包括具有弧形形状的背板和/或面板,所述弧形形状被弯曲以朝向一个表面侧凸起。
[0081] 在该实施例的上述例子中,具有不同深度的底部表面以三个步骤形成,作为单板的凹入部分的底部表面。然而,底部表面可以是连续的弯曲形状。此外,具有不同深度的底部表面的深度台阶的数量不被特别限制,而可以是两个、如上述实施例的情况中的三个、或四个或更多。
[0082] 此外,在上述实施例中,阶梯部形成在具有不同深度的底部表面之间的边界部分处。然而,用于缓和阶梯部的倾斜表面可以形成在底部表面之间的边界部分处。
[0083] 此外,在图1A所示的面板10中,单板3的凹入部分34形成在单板3的一个表面上。然而,凹入部分可以形成在单板的两表面上。此外,可以形成多个凹入部分。
[0084] 此外,在上述例子中,图1A所示的面板10包括前表面板1和后表面板2。然而,不必提供前表面板1和/或后表面板2。此外,可以提供两个或多个前表面板1和/或两个或多个后表面板2
[0085] 在用于弦乐器的板材是不包括前表面板的面板时,优选的是单板用直纹云杉制造,以便获得更好外观和高声音品质。在用于弦乐器的板材为不包括前表面板的背板时,优选的是单板用具有纹理的枫木制造,以便获得更好外观和更高声音品质。
[0086] 此外,在被提供前表面板时,单板可以具有连续的平面,其通过在沿面板或背板的长度方向的中心部分处将两个单板的端部表面对准以彼此面对并将端部表面彼此连结而整合在一起。
[0087] 尽管已经在上文描述了本发明的优选实施例,但是应理解这些是本发明的例子而不应被认为是限制。在不脱离本发明精神或范围的情况下可做出添加、省略、替换和其他修改。因而,本发明不应被认为受到前文描述的限制,而是仅受所附权利要求范围的限制。
[0088] 本申请要求于2013年10月22日提交的日本专利申请No.2013-219355的优先权,其内容通过引用合并于此。
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