具同時半擊琴鍵設計性能的萬能三角鋼琴擊弦機的製作方法

2023-10-05 13:28:09 2

專利名稱：具同時半擊琴鍵設計性能的萬能三角鋼琴擊弦機的製作方法
技術領域：
本發明涉及萬能三角鋼琴擊弦機，具體地講，涉及具同時半擊琴鍵設計的萬能三 角鋼琴擊弦機。
背景技術：
三角擊弦機包含復振基座(也稱為「舟型杆」)、平衡軌、平衡軌調節鈕、頂槌器、頂 槌器調節鈕、跟座、靠墊(在一些型號中)、音錘連接器、復振支撐杆連結器和止音匙。為使 後配三角擊弦機10恰當適合現有的三角鋼琴構造，必須達到下列條件1)對後配和現有的 復振基座，復振基座20孔到孔的距離必須保持不變。2)後配擊弦機10必須容納鋼琴的現 有導杆觸點220。3)後配擊弦機10的錘柄連接器和復振支撐杆連結器110必須與鋼琴的 現有橫杆相配。4)後配的頂槌器60必須有適當的形狀，使其能與擊弦機10的兩個調節鈕 80和90 —塊恰當運行。5)靠墊40和靠墊支架30必須容納鋼琴的現有音錘，注意，一些三 角鋼琴設計要求靠墊40附在復振基座20上，其他則沒有這種要求。我們已分析了這些要求，並創造了萬能擊弦機，這種擊弦機可以非常便捷地安裝 在大部分三角鋼琴中。潛在好處包括使鋼琴技師和鋼琴零售店可以只存有一種替代擊弦 機，即，具同時半擊琴鍵設計性能的萬能三角擊弦機，不僅可以減少庫存，同時有存貨在手， 一個電話，就可以快速修理或調整任何三角鋼琴。當然，也有其他好處，如可以方便地為白 鍵和升高鍵將適當的同時半擊琴鍵設計安裝到鋼琴中。發明目的這項發明的目的是生產萬能三角擊弦機，這種擊弦機可以成功地安裝在大部分三 角鋼琴中。復振基座、跟座、靠墊支架、頂槌器、頂槌器調節鈕、平衡軌、平衡軌調節鈕、音錘 連接器和復振支撐杆連結器的新穎設計可以實現這種目的。新穎設計也包括每個部件的不 同模式。為白鍵和升高鍵，將同時半擊設計安裝到任何鋼琴中，也是這項發明的目的。半擊 設計具有很高的實用價值，因為這是最好的琴鍵設計，可以使擊弦機的摩擦損失減到最少， 進而減少觸重，因而使擊弦機更輕、反應更快更迅速。附圖的簡要說明

圖1萬能擊弦機的最佳模式的正視2復振基座的最佳模式的正視3復振基座的最佳模式的仰視4復振基座的最佳模式的俯視5跟座模式的側視圖、端視圖和仰視6不同高度的兩個跟座的側視7靠墊支架的最佳模式的側視圖和透視8萬能擊弦機的最佳模式的圖形描述，注意半擊設計標準
具體實施例方式
三角擊弦機10包括復振基座20、平衡軌70、平衡杆調節鈕80、頂槌器60、頂槌器 調節鈕80、跟座50、靠墊支架30、靠墊40、錘柄連接器、復振支撐杆連結器110和頂槌器調
5節鈕填塞100組成。當按下鋼琴琴鍵時，復振基座20則向上繞著復振基座中心28旋轉移 動。同時，頂槌器60也與復振基座20的對端一起向上移動，使頂槌器將相關的音錘組件的 槌柄向上移動。同時，頂槌器60將平衡軌70升起，平衡軌繞著平衡軌旋轉中心75旋轉。這 兩項運動使音錘組件開動，進而導致相關的音錘擊打有關的琴弦組或琴弦。按下的琴鍵因 而使擊弦機10開動，從而產生音調。在音錘擊打琴弦並回彈至擊弦機10後，擊弦機10也 接受或「捕捉」音錘。當鋼琴家釋放開按鍵，擊弦機10隨即回復到靜止位置。在所有的圖中都描述了三角鋼琴的復振基座20。復振基座20也被稱為舟型杆20。 不管是現有技術的三角鋼琴的復振基座20還是這項發明的新穎復振基座20，都包含復振 基座主梁25、頂槌器調節鈕填塞100 (或是止音勺現有技術的連接方法的替換)及平衡軌支 梁23。復振基座20的這些主要原件的描述具體見圖2。主梁25支撐著平衡軌輔助梁190 及頂槌器調節鈕填塞100，並且在擊弦機10的周期運動中一直如此。三角鋼琴擊弦機10也包括不同高度260的各種跟座50，這些跟座可以被安裝到任 何製造商的三角鋼琴中。參照圖6。作為補充，還可以允許為每種特定品牌的三角鋼琴選擇 合適高度260的跟座50，並允許沿著復振基座主梁25，在不同的位置將適當的跟座50安裝 到復振基座20上。只需改變這兩個擊弦機部件的連接，萬能擊弦機10就可以符合現有復振圍欄(在 復振支撐杆連結器110下面)與附在不同品牌的三角鋼琴的琴鍵上的現有的導杆點220之 間所特別要求的距離。為適用於要求帶有靠墊40的完整的復振基座20的各種不同品牌的三角鋼琴，可 以將三角鋼琴的復振基座20連接到三角鋼琴的靠墊支架30上，或可以脫離靠墊支架30， 用以適應這些不要求完整的擊弦機組件的品牌鋼琴。如果靠墊支架30不附在復振基座20 上，則只需簡單地將靠墊支架30放在現有鋼琴中，在更換擊弦機組件10時就不需要。對需 安裝後配擊弦機10的各種品牌的三角鋼琴，則都要求有特別的靠墊40。三角鋼琴的靠墊支架30將靠墊40連接到復振基座20。當擊弦機10靜止時，相關 聯的音錘組件在靠在靠墊40上。在三角鋼琴的靠墊支架30的最佳模式下，可以用膠水將 靠墊40和復振基座20連接，但也可以用其他的方法，包括聲波焊。復振基座20的模式包 括帶定位孔的靠墊支架240。一些特定品牌的三角鋼琴可能要求有這些孔，復振基座20上 的帶定位孔的靠墊支架240 —塊，提供便捷的定位及附件方式。注意，可以較易將釘釘在復 振基座上，也可以在靠墊支架較易地定位孔。這項發明包括所有的連接系統，將各種不同的 靠墊支架30連接到復振基座20或靠墊40上。每種不同品牌的三角鋼琴可能要求特別設計的頂槌器60，並可以替換任何後配的 擊弦機10。這是因為頂槌器60的長度及頂槌器60的柔韌性必須保持不變，即，準確地與現 有技術相匹配，從而使擊弦機10可以恰當運行。因而在鋼琴調節鈕80和90及鋼琴的音錘 組件之間，要求有適當的動態特性能。但是，頂槌器60的一種簡單模式可以在多種品牌的 三角鋼琴中恰當運行。比如，這項發明包括頂槌器70的單種模式，具體見圖1和圖8中的描 述，其可以在所有的斯坦威(Steinway)三角鋼琴及所有的梅森-漢姆林(Mason & Hamlin) 三角鋼琴中恰當運行。必須為每種品牌的待安裝後配的擊弦機10的三角鋼琴分別設計特別的錘柄連接 器和復振支撐杆連結器110。
6
復振基座20的一種模式設計有槽130，可以用於定位並接受跟座50上的座脊 140。復振基座20也設計有主渠道150，可以定位並接受跟座主肋160。本發明的一種模式 也允許沿著21mm範圍在170處將跟座50定位和附在復振基座20上。這個範圍在其他模 式中是變動的。跟座50通常用膠水附在復振基座20上。復振基座20的一種模式設計有受3mm中心到中心距離所分開的槽130。這種模 式的跟座50有與跟座50中心偏移1. 5mm的座脊140。在這種結構中，每使跟座50相對復 振基座20旋轉180°，就可以以1. 5cm的增量方便的沿著復振基座20的長度調整跟座50。 還可以這樣調整跟座50，即使跟座50升高3mm的增量而無需轉動跟座50。這項設計可以 在復振基座20上精準定位跟座50。復振基座20的一種模式包括槽180。而且，跟座50的一種模式含有定位槽190，其 位於跟座中心。這項槽提供最初的指示點或定向點，根據這些點可以開始這兩個部件之間 的定位程序。一些細微調音程序，例如合適的同時半擊設計，要求在跟座50和復振基座20 間準確定位。此外，跟座50的一種模式包括定向槽200。這個槽位於跟座50的一端，可以 為跟座50的適當定位額外提供定向引導，注意根據定向槽200是位於復振基座20的一端 還是另一端，定向槽200可能產生1. 5mm的定位偏差。這些指示點可以提供便捷的起始點， 由這些起始點可以開始準確的定位程序，從而達到某種特定的琴鍵狀態，如快速、便捷和準 確的真實的同時半擊琴鍵設計。可以進行計算，使其產生指導，為鋼琴的白鍵和升高鍵創造真實的同時半擊琴鍵 設計。可將這些指導併入「半擊設計設置表」，鋼琴技師可以用該設置表安裝同時半擊琴鍵 設計。這個計算的輸入數據是特定的三角鋼琴的設計標準，以及萬能鋼琴擊弦機10的設計 標準，具體如下。半擊設計設置表包含槽180、190和200及跟座高260的相關定位指令。這項發明包括不同高度的跟座50，可以適用於不同的鋼琴設計，同時允許同時的 半擊設計。為便捷計入半擊設計計算中的標註跟座的高度，我們根據名義高度230，設計了 一定大小的跟座。名義跟座高度230是指後配替換品的特定品牌的三角鋼琴所對應的從頂 槌器中心線210到導杆觸點220的垂直距離。名義跟座高度230的具體描述參見圖5和圖 8。頂槌器中心線210指從頂槌器旋轉中心65延伸到與復振支撐杆連結器垂直相交的假想 的線。頂槌器中心線210的體描述參見圖8。導杆觸點220指鋼琴琴鍵的導杆連接跟座墊 225的點。這項發明的一種模式也包括9種名義跟座高度，從16-24mm不等，每個間隔1mm。 也有實際的跟座高度260，較短跟座50和較高跟座50的具體描述見圖6。為將本申請中的擊弦機部件10安裝到可以產生適當的同時半擊琴鍵設計的模式 中，必須首先確定擊弦機10的4個關鍵尺寸。這些尺寸是導杆觸點水平距離300 (HD)、名義 跟座高度230 (HH)、復振基座中心的豎向偏移290 (V0)及復振基座的低杆臂310 (RLLA)。這 些標準的具體描述見圖8。HD 300是指復振基座旋轉中心28與導杆觸點220間的水平距 離。V0290指復振基座旋轉中心278和頂槌器旋轉中心65間的垂直距離。RLLA310是指復 振基座旋轉中心28和導杆觸點220間的對角線距離。為達到半擊設計，必須首先確定這些 標準，因為半擊設計要求在半擊線上對導杆觸點220進行準確定位。半擊設計線是指從復 振基座旋轉中心28到導杆觸點220間畫的理論線，並延伸到對應琴鍵的平衡點，在該處，復 振基座20及時準確地在擊鍵周期的半位，這個周期自復振基座20的靜止位開始，到擊打對 應的鋼琴弦時結束。在原申請中也對半擊弦進行了定義，具體描述見其中的圖。
注意為達到半擊設計，可以調整RLLA310，雖然實際情況是必須先固定導杆，因 為導杆是預先存在的，即，固定在預先存在的三角鋼琴中。因為導杆觸點220可以相對復振 基座20的位置進行調整，所以也可以調整RLLA310。導杆觸點可以定位在跟座墊225的任 何一點。跟座墊相對導杆而言225較寬，可以提供許多的在跟座墊225上定位點，從而使導 杆可以支撐擊弦機10。改變任標準300、230、290或310中的任何一個，必然改變其他標準，因此也改變了 導杆觸點220的位置。這是因為這些距離組成了直角三角形，各邊可以用用勾股定理計算 出。即:RLLA2 = HD2+(HH+V0)2 ；或，3102 = 3002+(230+290)2。改變直角三角形的任何一邊 必然改變直角三角形的其他兩邊。也請注意這項發明的跟座50是根據少數明顯高度260 製造，因而，標準230也受明顯高度的可旋轉的數量所限制。注意在這項發明的最佳模式 下，在特定位置處，跟座50可以被附在復振基座20上；因而，導杆觸點的水平距離300也受 明顯高度的可旋轉的數量所限制。所以，在最佳模式下，根據幾何學，如果有不只一個變量， 那麼其他兩個變量受此限制。為使得問題更為複雜，勾股定理是非線性公式。最終結果是 不能簡單用迭代法計算出半擊標準300、230、290或310。相反，為創造規定槽180、190及 200的相對位置及萬能三角擊弦機10的最佳跟座高度的半擊設計設置，我們必須用多個迭 代法才能確定最佳的導杆觸點220及其相應的最佳標準300、290、230和310。為達到最佳模式，即，產生半擊設計，擊弦機10必須確定導杆觸點220的位置，該 位置要儘可能靠近半擊線，並且在對230及300距離有明顯限制的最佳模式的限制範圍內。 換句話說，半擊設計設置表應引用儘可能靠近半擊線的點220的位置，且這個設置表下，名 義跟座高度230及跟座50與復振基座20的連接位置都是最佳選擇。開始計算時，必須首先假定名義跟座高度230，這個高度一般是對產生半擊設計的 跟座高度260的初始估計量。一類迭代將隨即產生復振基座的低杆臂310的距離，這個距 離隨即被用於確定位於半擊線上的導杆觸點220的位置。如果不能，則在其他迭代計算中 導入其他的跟座高度260，計算出復振基座的低杆臂310及的導杆觸點220。在上述的每個迭代計算後，必須進行另一種迭代計算，以確定最佳的導杆觸點水 平距離300。因此，一定的跟座位置將被導入計算中，計算出擊弦機10的標準300，其隨即 被用於與此前計算所得的標準310進行對比評估，確定兩個標準是否產生半擊設計。可能 會產生，也可能不，因此需要進行更多的迭代計算，直到確定最佳的設計標準時為止。因為 在任何迭代計算中，每次只能改變一個距離，所有需要進行多次的迭代計算，從而獲得適當 的半擊琴鍵設置標準。用計算機軟體可以更有效的計算。申請者已設計了一個電腦程式，並將對這個 軟體申請專利保護。一旦確定了適當的半擊設計設置表，那麼鋼琴技師可以在最佳位置將最佳高度的 跟座50組裝到復振基座20上，這將使導杆觸點220位於半擊線上。白鍵和升高鍵的正確 的同時半擊設計需要對鋼琴的每個鍵都進行這種計算。注意在最佳模式下，用簡潔的定位 槽180、190及200相關的指令以及每個鍵的名義跟座高度，不管是某一品牌的三角鋼琴的 白鍵還是升高鍵，可以簡單又準確地傳達半擊設計。本申請也要求對三角鋼琴同時準確的 半擊琴鍵設計的安裝方法進行保護。
權利要求
一種三角鋼琴擊弦機上的復振基座，包括可調整的連接於跟座的裝置，以及復振基座主梁，其中，所述可調整的連接於跟座的裝置將三角鋼琴擊弦機的跟座沿著上述復振主梁在多個指定連接位置連接到上述的三角鋼琴的復振基座。
2.用於三角鋼琴擊弦機的多個跟座，其中，每個所述跟座都為5-25mm的高度260，以及可調整的連接於復振基座的裝置，上述可調整的連接於復振基座的裝置將三角擊弦機的復振基座沿著上述復振主梁在 多個指定連接位置中的某個位置連接到多個三角鋼琴的跟座的一個跟座上。
3.一種三角鋼琴擊弦機，包括復振基座跟座，以及跟座連接系統其中，沿著復振基座主梁，在多個明顯點處，可以定位上述跟座並將其連接到上述復振 基座，從而實現上述的跟座連接系統。
4.任何前述申請中的復振基座，其中，上述復振基座，進一步包括連接三角鋼琴擊弦機 的靠墊支架的裝置。
5.一種將同時半擊琴鍵設計安裝到三角鋼琴的方法，包括如下步驟a.計算導杆觸點的水平距離300、名義跟座高度230、復振基座中心的豎向偏移290及 復振基座的低杆臂310的值，從而得出基本位於上述三角鋼琴的每個白鍵和升高鍵上的上 述三角擊弦機的半擊線上的上述三角擊弦機的導杆觸點220 ；b.在上述復振基座的某個位置，將上述名義高度230高的跟座附在具復振基座中心的 豎向偏移290的復振基座上，從而得出上述導杆觸點的水平距離300及復振基座的低杆臂 310的值。c.在上述標準，S卩導杆觸點水平距離300、名義跟座高度230、復振基座中心的豎向偏 移290及復振基座的低杆臂310下，將附在上述復振基座上的上述跟座安裝到上述三角鋼 琴的每個白鍵和升高鍵上。
全文摘要
一種萬能三角擊弦機，其在復振基座、跟座及靠墊支架之間可以調整的連接，該擊弦機可以為任何三角鋼琴提供通用的後配替換品擊弦機。對三角擊弦機的其他部件，如頂槌器及其連接器，每個品牌的三角鋼琴可能要求特定的設計和製造。這項發明是首個同時為鋼琴的白鍵和升高鍵都使用真實的同時半擊琴鍵設計的擊弦機，該發明還包括它們的安裝辦法。
文檔編號G10C3/16GK101853647SQ20091013151
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者柯克·喬治·伯格特 申請人:深圳伯格特鋼琴自動彈奏光碟有限公司;柯克·喬治·伯格特