專利名稱：一種電磁式多用振動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁式驅動裝置，尤其指一種適用于多種樂器上，用來自動彈奏琴鍵或琴弦的電磁式振動器。
背景技術：
現有的自動彈奏琴鍵的驅動裝置主要包括骨架、線圈、鐵芯和彈性頂帽，如中國專利號為00250943.1的《自動彈奏鋼琴琴鍵驅動裝置》中就披露了這樣一種裝置，其中，線圈繞于骨架之外，鐵芯的一端插于彈性頂帽之內，另一端位于骨架的中心孔中。當線圈通電時，鐵芯產生很大的磁通量而沿骨架中心孔向上移動，彈性頂帽碰擊琴鍵，使鋼琴發出聲音；而切斷線圈電流后，鐵芯內沒有剩磁，鐵芯依靠自重復位，因此采用上述驅動裝置，可使鋼琴自動地彈奏出美妙的曲子來。但在實際使用過程中發現①由于鐵芯外壁與骨架內壁相貼，鐵芯在骨架中心孔內上下移動時，二者之間間隙過小會產生摩擦，易造成骨架或鐵芯的磨損，嚴重時，甚至還會出現卡死等現象，而影響正常的彈奏；若二者之間間隙過大，則鐵芯在運動過程中易出現抖動而產生噪音，以致影響自動彈奏的音質，因此這二者之間的間隙很難把握。②由于鐵芯是靠自重復位的，所以在安裝時必須保證鐵芯垂直于地面，否則鐵芯將無法實現上、下移動，顯然上述條件使得其安裝不便，使用受限，而不便于推廣應用。③具有上述結構特點和工作原理的驅動裝置無法同時用作樂器的調音器，因此這種功能單一的驅動裝置，在使用上仍存在著不盡人意之處，需有待于進一步的提高。
而現有的調音器結構如圖6和圖7所示，其由主要由線圈、鐵芯和骨架組成，線圈也是繞在骨架之外，而鐵芯貫穿骨架的中心孔后與骨架固定成一體。使用時，線圈通電產生磁場，而磁場對琴弦產生吸力，使琴弦產生彈性變形。當線圈斷電時，琴弦依靠彈力復位，就這樣當線圈的電流通斷頻率與琴弦的固有頻率一致時，琴弦就會產生共振而發出響亮的聲音，以達到調音的目的。但上述結構的調音器也存在著以下的缺陷①使用時，調音器的工作端必須安裝在被調琴弦的附近，使得磁場能對它產生所需的吸力，因此在調節整個樂器的所有琴弦時，需要多次變動調音器的位置后方可完成，顯然這樣的調音器使用起來很不方便。②上述結構中的被調琴弦必須采用感磁性材料，否則對如銅、不銹鋼或繞線等非感磁材料制成的琴弦，則無法采用上述調音器來調音，從而使其的使用范圍受到了一定的限制。③具有上述結構特點和工作原理的調音器也無法同時用作自動彈奏琴鍵的驅動裝置，即該調音器的功能也比較單一，因此仍無法滿足使用上的要求。
而現有八音琴彈撥裝置的特點是有一個可旋轉的圓柱狀音筒，其外壁上按特定位置固定著許多用來撥動對應音鍵的小齒。雖然該裝置也可完成彈撥的功能，但由于其結構復雜，加工精度高，因此不易制作，生產成本高，而影響其推廣使用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供一種工作可靠，又便于使用、安裝的電磁式多用振動器，而且其既可用作樂器的自動彈奏驅動裝置，又可用作樂器的調音器，同時還可用作八音琴的彈撥裝置。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為該電磁式多用振動器包括支架、固定在支架上具有磁性的座體和激振子，其中所述的座體內設有貫穿孔，所述的激振子又包括緊固成一體的鐵芯、繞于鐵芯之外的激振線圈以及二平行設置的上、下彈性片，所述的激振線圈部分地插入于該座體的貫穿孔之內，且激振線圈外壁與貫穿孔內壁之間始終具有間隙，而所述上、下彈性片的一端分別與上述鐵芯或激振線圈的上、下部位相固連，另一端則分別固定在支架的相對應部位處。
所述貫穿孔的截面可以呈長方形，在該貫穿孔內設置有多個間隔分布的激振子，以便于用作自動彈奏驅動器時，使各激振子與各琴弦相對應，同時也使得結構更加緊湊，方便安裝。
所述的激振線圈和鐵芯的截面以呈與貫穿孔的形狀相匹配的方形為好，以便獲得較大的磁通量。
所述的支架可以由橫板和豎板組成而呈橫置的T型，所述的座體固定在橫板之上，且在所述的橫板上設有與貫穿孔相對應的通孔，所述的下彈性片通過一連接片穿越該通孔后與鐵芯的下端部位相連接。
所述上彈性片的一端可以套于激振線圈上端面之外的鐵芯上，并在其外側用固定圈將其與激振線圈、鐵芯緊固成一體。
所述的下彈性片最好與連接片為一體件，以方便加工和裝配。
所述的鐵芯在露于貫穿孔之外的端部處可以設有彈性頂帽，以便于敲擊琴鍵。
所述的座體可以采用永磁鐵或為激磁線圈。
所述的鐵芯與激振線圈之間還可以設有骨架，該骨架與激振線線圈及鐵芯固連成一體。
與現有技術相比，本發明的優點在于由于鐵芯和激振線圈通過二平行的上、下彈性片支承在支架上而成為一激振子，且線圈外壁與貫穿孔內壁之間始終具有間隙，因此當激振線圈通入一定電流時，激振子在貫穿孔內無磨擦地上下振動，并通過上、下彈性片自動復位，所以當該振動器用作樂器自動演奏驅動器時，鐵芯無需垂直安裝，線圈、座體也不會發生磨損，從而使得其安裝方便，工作可靠；而用作調音器時，其是利用傳遞振動的原理，使與之同頻率的琴弦發生共振來實現的，因此其可適用于不同材料的琴弦；另外本發明也可安裝在八音琴上用作彈撥裝置，使得其結構簡單，成本低，易于制作；因此本發明一物多用，使用壽命長，應用范圍廣，值得在樂器上推廣使用。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為在圖1中安裝多個激振器時的A-A向剖面圖；圖3為在圖1中安裝多個激振器時的B-B向剖面圖；圖4為本發明安裝于鋼琴上用作調音器時的結構示意圖；圖5為本發明安裝于八音琴上用作彈撥裝置時的結構示意圖；圖6為現有技術中調音器在調音時的結構示意圖；圖7為圖6的俯視示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例1，如圖1所示，該振動器包括支架1、固定在支架1上具有磁性的座體5和激振子，其中，所述的座體5由永磁鐵制成且中間設有一貫穿孔4，當然其也可以采用激磁線圈來實現；所述的支架1由橫板和豎板組成而呈橫置的T型，座體5固定在橫板之上，且在橫板上開有與貫穿孔4相對應的通孔3；所述的激振子又包括鐵芯8、繞于鐵芯之外的激振線圈6和二平行設置的上彈性片9、下彈性片2，激振線圈6下部插入該座體5的貫穿孔4之內，使激振線圈6和鐵芯8部分位于貫穿孔4之中，且激振線圈6外壁與貫穿孔4內壁之間始終具有間隙，使得激振線圈6和鐵芯8可在貫穿孔4內無磨擦地軸向移動；所述上彈性片9的一端套于激振線圈6上端面之外的鐵芯8上，并在其外側用固定圈7將其與激振線圈6、鐵芯8緊固成一體，而上彈性片9的另一端固定在支架1豎板的上端處；所述的下彈性片2一端則與連接片相固定，連接片的另一端穿越上述通孔3后與鐵芯8的下端部位相固連，而在本實施例中，該下彈性片2與連接片為一體件，以便于制作，而下彈性片2的另一端則固定在豎板的下端處，以保證上、下彈性片保持平行，且通過上、下彈性片使鐵芯8和激振線圈6支承在支架1上。
為了便于批量生產，上述實施例中，也可以在所述的鐵芯與激振線圈之間設有骨架，該骨架與激振線線圈及鐵芯固連成一體。
當上述振動器用作鋼琴自動演奏驅動裝置時，可以將上述多個振動器放置在相應的琴弦之下，但最好將上述貫穿孔4制成截面呈長方形的長孔，如圖2和圖3所示，而在該貫穿孔內設置有多個間隔分布的激振子，且各激振線圈6和鐵芯8的截面呈與貫穿孔4的形狀相匹配的方形，以便獲得最大的磁通量，同時使各激振子分別與各琴弦的位置相對應，而相互之間又留有一定的間隙，即各激子上下運動過程中相互不磨擦而互不干擾。同時鐵芯8在露于貫穿孔4之外的端部處設有彈性頂帽而成音縋(圖中末視)，以便于撞擊琴弦或琴鍵。使用時，各激振線圈6分別接通由電腦、芯片以及音頻播放器控制的脈沖電流后產生磁場，并在磁性座體5的作用下，激振線圈6和鐵芯8在貫穿孔4內向上移動，鐵芯8上端的彈性頂帽撞擊琴弦而發出聲音，其運動頻率、位移量、移動速度可隨著輸入電流的變化而變化。而一旦激振線圈6斷電，則在上彈性片9、下彈性片2的作用下復位，以此同樣原理，各激振線圈通上所需的不同電流后，即可彈奏出美妙的音樂來。
當將圖1所示的振動器用作鋼琴調音器時，如圖4所示，通過支架1中的C面安裝在鋼琴的琴體10上，給激振線圈6輸入一個交變的音頻或數字模擬信號，隨之激振子在貫穿孔4內產生上下振動，該振動通過上彈性片9和下彈性片2傳遞給支架1，支架1又將振動傳遞給鋼琴的琴體10，然后琴體10將振動傳到每一根琴弦11上，這樣與輸入信號同頻的琴弦11將會產生共振而發出響亮的聲音，以此來達到調音的目的，顯然，此時琴弦采用任意的常規材料，均可采用此調音器來調音。
將如圖1所示的振動器用作八音琴彈撥裝置時，如圖5所示，只需將其固定在八音琴的琴盒12外，激振線圈6接通由電腦、芯片以及音頻播放器控制的音頻或數模電流，使激振子產生連續的不同頻率的振動，該振動通過上彈性片9和下彈性片2傳遞給支架1，支架1將振動傳遞給琴盒12，琴盒12又將振動傳到每一根音鍵13上，與輸入信號同頻的音鍵13將會產生共振而發出響亮的聲音，而隨著頻率的變化，各音鍵將發出相應的聲音，即彈撥出與控制電流頻率相對應的樂曲來。
權利要求
1.一種電磁式多用振動器，其特征在于包括支架(1)、固定在支架上具有磁性的座體(5)和激振子，其中所述的座體(5)內設有貫穿孔(4)，所述的激振子又包括緊固成一體的鐵芯(8)、繞于鐵芯之外的激振線圈(6)以及二平行設置的上、下彈性片(9、2)，所述的激振線圈(6)部分地插入于該座體的貫穿孔(4)之內，且激振線圈(6)外壁與貫穿孔(4)內壁之間始終具有間隙，而所述上、下彈性片(9、2)的一端分別與上述鐵芯(8)或激振線圈(6)的上、下部位相固連，另一端則分別固定在支架(1)的相對應部位處。
2.根據權利要求1所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述貫穿孔(4)的截面呈長方形，在該貫穿孔(4)內設置有多個間隔分布的激振子。
3.根據權利要求2所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述的激振線圈(6)和鐵芯(8)的截面呈與貫穿孔(4)的形狀相匹配的方形。
4.根據權利要求1或2或3所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述的支架(1)由橫板和豎板組成而呈橫置的T型，所述的座體(5)固定在橫板之上，且在所述的橫板上設有與貫穿孔(4)相對應的通孔(3)，所述的下彈性片(2)通過一連接片穿越該通孔(3)后與鐵芯(8)的下端部位相連接。
5.根據權利要求4所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述上彈性片(9)的一端套于激振線圈(6)上端面之外的鐵芯(8)上，并在其外側用固定圈(7)將其與激振線圈(6)、鐵芯(8)緊固成一體。
6.根據權利要求4所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述的下彈性片(2)與連接片為一體件。
7.根據權利要求1或2或3所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述的鐵芯(8)在露于貫穿孔(4)之外的端部處設有彈性頂帽。
8.根據權利要求1或2或3所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述的座體(5)采用永磁鐵或為激磁線圈。
9.根據權利要求1或2或3所述的電磁式多用振動器，其特征在于所述的鐵芯(8)與激振線圈(6)之間設有骨架，該骨架與激振線線圈及鐵芯固連成一體。
全文摘要
一種電磁式多用振動器，其包括支架、固定在支架上具有磁性的座體和激振子，座體內設有貫穿孔，激振子又包括緊固成一體的鐵芯、繞于鐵芯之外的激振線圈以及二平行設置的上、下彈性片，激振線圈部分地插入于該座體的貫穿孔之內，且二者之間始終具有間隙，而上、下彈性片的一端分別與鐵芯或激振線圈的上、下部位相固連，另一端則分別固定在支架的相對應部位處。采用上述結構后，當將其用作自動演奏驅動器時，鐵芯無需垂直安裝，線圈與座體之間也不會發生磨損；而用作調音器時，其是利用傳遞振動的原理，使與之同頻率的琴弦發生共振來實現的，因此其可適用于不同材料的琴弦；當用作八音琴的彈撥裝置時，其成本低，易于制作；因此本發明一物多用，值得在樂器上推廣使用。
文檔編號G10H1/26GK1588533SQ20041006629
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月8日 優先權日2004年9月8日
發明者潘曉江 申請人:潘曉江