1.本实用新型涉及音乐器械技术领域，尤其涉及一种完善小提琴共鸣音子对以及提升音量音质音色的装置。
背景技术：
2.小提琴作为弓弦乐器被人们称为艺术界的乐器王后，是现代管弦乐团弦乐组中最重要的乐器，它具有高度的演奏技巧和丰富的表现力。现代小提琴制作的发源地是意大利的格利蒙，其诞生已有500多年的历史，在过去的几百年，人们对小提琴进行了大量的研究。
3.我国自上世纪20年代引入小提琴，改革开放以来，我国的小提琴制造事业蓬勃发展，目前美国市场上销售的小提琴多数是由我国制造的，我国已经成为世界小提琴生产和出口大国之一。我国出口的小提琴只是占据了国外小提琴的低端市场，高端市场仍然被意大利、法国和德国等所占领。国外廉价购买我国的小提琴只是用来普及音乐教育，而他们制造的小提琴价格却是我国的几十倍、几百倍。从这一角度来说，我国在浪费了国家大量的木材资源的同时提琴制造的技术水平和科技含量还有待提高。为了制造出能媲美意大利古琴的优质小提琴，科学工作者们一直在尝试通过各种科学方法和实验，寻求制造优秀小提琴的规律。
4.小提琴主要包括琴头、琴颈、共鸣箱、琴弦、琴弓和配件等部分，在每个部分中又包括若干零件。小提琴的琴弦一端挂在弦板的系弦孔中，通过支在面板上的琴码上端和琴颈的琴枕，另一端缠绕在琴头的弦轴上。琴弦是小提琴的发音体，琴身是共鸣体。小提琴同时又是一种精密声学设备，其发声原理十分复杂、奥妙。在小提琴演奏时，借助琴弓对琴弦的摩擦力使琴弦产生连续的自激振动，由于能量不断输入，小提琴发音洪亮。这时小提琴的声音并非是单一的声音，而是一种带有综合性质的整体乐音发声系统。其中发声的科学原理是：声音的起源在于振动，弓拉弦二者之间的摩擦力使琴弦的振动通过琴码传递到共鸣箱，形成回环共鸣，以扩大音量和丰富音色。也就是说，小提琴的声音中，既包含琴弦、琴码的振动；又包括面板、背板的振动。这种振动越是广泛就越均衡，越是和谐音质就越纯净，音量也就越宏亮，越具表现力和穿透力。
5.因此，把小提琴作为一个振动系统进行研究，弄清小提琴各部件的振动机理，提高其能量传递、转换的效果和由此引起的声学品质改善是小提琴制造研究的主要方向，也是全世界制琴师、调琴师及专业和业余演奏者共同向往的目标。
技术实现要素：
6.本实用新型的目的在于提供一种完善小提琴共鸣音子对以及提升音量音质音色的装置，其结构简单，制造成本低，整体装置发声中低音浑厚圆润，高音明亮，音量大，余音长，更具穿透力和感染力，提高了小提琴的整体声学品质。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.完善小提琴共鸣音子对以及提升音量音质音色音装置，包括琴枕、面板琴码、拉弦
板和面板新增琴弦；琴枕和面板琴码侧面刻有弦槽；面板新增琴弦包括调为f音的4弦、调为c音的3弦和调为b音的1弦；4弦、3弦和1弦的一端分别与原小提琴的g弦、d弦和e弦缠绕在同一弦轴上，另一端依次通过琴枕侧面的弦槽和面板琴码侧面的弦槽挂在拉弦板的系弦孔中。
9.还包括背板琴弦、背板琴码、第一连接件和第二连接件；所述第一连接件设置在背板中部下端，第二连接件设置在背板中部上端；背板琴弦的一端固定在第一连接件上，另一端通过背板琴码后固定在第二连接件上。
10.还包括调节为b音或其他弱音的2弦；2弦的一端与原小提琴的a弦缠绕在同一弦轴上，另一端依次通过琴枕侧面的弦槽和面板琴码侧面的弦槽挂在拉弦板的系弦孔中。所述系弦孔贯穿于拉弦板的顶端内侧，连接孔的顶部分布有微调器，且琴弦贯穿微调器的顶部。采用上述设置方式可以通过微调器来进一步调节琴弦的音阶。
11.本装置是在现有成品小提琴的基础上进行改进的，对于一把成品小提琴，发声元素之一的共鸣箱材质形状已经固定不可改变，可变的是增加发声元素，即增加琴弦。
12.本实用新型的主要方案是：
13.（1）在传统现有小提琴的面板上加挂了四根辅助空弦，可用微调校音；
14.（2）在小提琴背板增挂两套弦（每一套琴弦从左到右依次为g弦、d弦、a弦和e弦）。
15.小提琴面板增挂的四根套弦具体如图1所示。改进后，本实用新型中的4弦、3弦、2弦和1弦分别与原小提琴上的g弦、d弦、a弦和e弦为完全相同的一对琴弦，为了区分改进后的装置，本实用新型将原来小提琴的四根琴弦记为g弦、d弦、a弦和e弦，将增挂的四根面板琴弦记为4弦、3弦、2弦和1弦。4弦和g弦，3弦和d弦，2弦和a弦，1弦和e弦分别固定在一个弦轴上，也就是说，四个弦轴分别卷两根g弦，两根d弦，两根a弦，两根e弦。在实际调音过程中，可将4弦调至f音（与d弦上的f音形成高低8度音的共鸣音子对），3弦调至c音（与g弦上的c音同音名，并组成共鸣音子对），1弦调至b音（与a弦上的b音形成共鸣音子对），2弦也可调至b音或其他弱音，具体如图4所示。弦轴先将增加的面板琴弦调到所需音名（c，f，b），这时演奏弦也紧到一定程度，再用微调校准演奏弦。还可以将背板加挂的1弦可调至a弦高把位的f音，加挂的2弦调至d弦高把位的b音，加挂的3弦调至c音，4弦可调至f音或其他弱音，具体如图5所示。
16.提琴背板增挂的套弦具体如图2所示：本实用新型在背板加挂两套琴弦，每一套琴弦从左到右依次为g弦、d弦、a弦和e弦。第一连接件设置的十字槽螺栓用于固定背板琴弦。调音可用螺丝刀转动十字槽螺栓，十字槽螺栓进行轴向运动拉动琴弦，从而调节琴弦松紧。需要注意的是，在背板加挂的套弦可调松一些，减小对背板的压力，减轻对共鸣箱背板振幅的抑制。背板加挂琴弦主要用于增加震动发声元素，弥补弱音，增大音量，延长余音，改善音色。
17.改进后小提琴震动发声的元素增加，弓弦触碰发声的灵敏度明显提高，g弦上的c音和d弦上的f音，a弦上的b音共鸣效应明显增强，其原理是弥补了传统小提琴缺省的三对共鸣音子对，增加了震动发声元素及弥补了缺省的三对共鸣音子对，使各音阶音量大小均匀，低音浑厚圆润饱满，高音更明亮，余音明显延长，更具穿透力和感染力，且改进后不影响小提琴原来四根弦的正常演奏。
18.本实用新型解决其技术问题所采用的原理是：
19.传统的小提琴等级品质和市面价格差异很大，提升小提琴品质的传统方法是从材质和工艺上提升，难度很大，效果不明显。小提琴是一个复杂的多元振动发声系统，其声音属于一种摩擦振动发声，因为琴弦振动有其固有频率，所以琴弓激起琴弦振动也只能在弦的固有频率附近振动，琴弦的振动特性直接影响小提琴的声学品质。对于一把成品小提琴，发声元素之一的共鸣箱材质形状已经固定不可改变，可变的是增加的发声元素，即增加琴弦。
20.小提琴共鸣音子对的定义：每一根空弦与其他弦上的同音名组成共鸣音子对，（包含高低八度音）。本人在练习小提琴过程中，发现每一根空弦所对应的高八度或低八度或同音名不同弦的两个音的共鸣效应特别强，音量相对大一些，余音长一些，音色更悦耳。小提琴从低音到高音有g、d、a、e四根琴弦，弦线由粗到细。如图3所示，表示小提琴的四根弦g、d、a、e，其中，g和g1，d和d1，a和a1，e和e1分别是四对共鸣音子对，属于共鸣音子对的音阶发声效果都明显优于非共鸣音子对的音阶。
21.弥补传统小提琴缺省三对共鸣音子对的作用：传统小提琴只有四根空弦g，d，a，e，只能组成4对共鸣音子对，缺省b，c，f三根空弦组成对应的共鸣音子对，各音阶发声存在着大小不匀，缺省共鸣音子对的音阶发声干瘪、音量小和余音短等问题。在传统小提琴的音阶a、b、c、d、e、f、g（5个升降音不计）中，就剩下b，c，f音阶没有对应的空弦组成共鸣音子对，发声效果就相对差一些。本实用新型主要通过增加空弦为弥补传统小提琴b，c，f音阶分别缺省的对应共鸣音子对所需的空弦，从而使得a、b、c、d、e、f、g每个音阶都组成了共鸣音子对，且各把位的每个音阶都有了对应的共鸣音子对，进一步使得小提琴各音阶发声音量均衡，悦耳，余音延长，共鸣声大，整体完善和提升了小提琴的发声效果及整体品质。
22.除以上弥补缺省共鸣音子对的三根空弦之外，本装置还在背板增设了其他几根空弦，其不仅可以起到是弥补弱音的作用，还可以起到延长余音，优化音色，提升音量的效果。本实用新型提出小提琴共鸣音子对的概念并加以弥补，采用增加发声元素（增加琴弦）的方法来提升小提琴的声音品质。普通小提琴采用本实用新型的方案改装后，可明显提升提琴的音色品质和性价比。
23.本实用新型的有益效果在于：
24.（1）本装置结构简单，安装方便，实用性强；
25.（2）本装置通过增加空弦，弥补了传统小提琴b，c，f音阶分别缺省的对应共鸣音子对所需的空弦，使小提琴各音阶发声音量均衡，悦耳，余音延长，共鸣声大，从而整体完善提升了小提琴的发声效果及整体品质；
26.（3）本装置还在背板增设了其他空弦，用于增加震动发声元素，不仅可以弥补弱音，还可以延长余音，优化音色，提升音量；
27.（4）本装置使各音阶音量大小均匀，低音浑厚圆润饱满，高音更明亮，余音明显延长，更具穿透力和感染力，且不影响原来小提琴上四根弦的正常演奏，提高了小提琴的整体声学品质；
28.（5）本装置震动发声的元素增加，弓弦触碰发声的灵敏度明显提高；
29.（6）本装置的材料为常见的制琴材料，简单易得，制造成本低。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
31.图1是本实用新型正面的一种整体结构示意图；
32.图2是本实用新型背面的一种整体结构示意图；
33.图3是本实用新型解释共鸣音子对概念的一种示意图；
34.图4是本实用新型面板增挂琴弦后的一种琴弦调试示意图；
35.图5是本实用新型背板琴弦的一种调音示意图；
36.图6是本实用新型琴枕的一种俯视结构示意图；
37.图7是本实用新型面板琴码的一种俯视结构示意图；
38.图8是本实用新第一连接件的一种整体结构示意图；
39.图9是本实用新第一连接件上的一种零件配合关系示意图；
40.图10是本实用新第二连接件的一种整体结构示意图；
41.图11是本实用新挂弦件的一种结构放大示意图。
42.1.琴枕；2.面板琴码；3.拉弦板；4.4弦；5.3弦；6.1弦；7.g弦；8.d弦；9.e弦；10.背板琴弦；11.背板琴码；12.第一连接件；13.第二连接件；14.2弦；15.a弦；16.弦槽ⅰ；17.弦槽ⅱ；18.弦槽ⅲ；19.弦槽ⅳ；20.第一弦槽；21.第二弦槽；22.第三弦槽；23.第四弦槽；24.固定孔；25.托腮支架；26.金属丝线；27.螺栓孔；28.绕弦槽；29.螺栓；30.挂弦件；31.螺母；32.挂弦件通孔；33挂弦槽。
具体实施方式
43.为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
44.完善小提琴共鸣音子对以及提升音量音质音色的装置，包括琴枕1、面板琴码2、拉弦板3和面板新增琴弦；琴枕1和面板琴码2侧面刻有弦槽；面板新增琴弦包括调为f音的4弦4、调为c音的3弦5和调为b音的1弦6；4弦4、3弦5和1弦6的一端分别与原小提琴的g弦7、d弦8和e弦9缠绕在同一弦轴上，另一端依次通过琴枕1侧面的弦槽和面板琴码2侧面的弦槽挂在拉弦板3的系弦孔中。
45.还包括背板琴弦10、背板琴码11、第一连接件12和第二连接件13；所述第一连接件12设置在背板中部下端，第二连接件13设置在背板中部上端；背板琴弦10的一端固定在第一连接件12上，另一端通过背板琴码11后固定在第二连接件13上。
46.还包括调节为b音或其他弱音的2弦14；2弦14的一端与原小提琴的a弦15缠绕在同一弦轴上，另一端依次通过琴枕1侧面的弦槽和面板琴码2侧面的弦槽挂在拉弦板3的系弦孔中。所述系弦孔贯穿于拉弦板3的顶端内侧，连接孔的顶部分布有微调器，且琴弦贯穿微调器的顶部。采用上述设置方式可以通过微调器来进一步调节琴弦的音阶。本装置是在现
有成品小提琴的基础上进行改进的，对于一把成品小提琴，发声元素之一的共鸣箱材质形状已经固定不可改变，可变的是增加发声元素，即增加琴弦。本实用新型的主要方案是：
47.（1）在传统现有小提琴的面板上加挂了四根辅助空弦，可用微调校音；
48.（2）在小提琴背板增挂两套弦（每一套琴弦从左到右依次为g弦、d弦、a弦和e弦）。
49.小提琴面板增挂的四根套弦具体如图1所示。改进后，本实用新型中的4弦4、3弦5、2弦14和1弦6分别与原小提琴上的g弦7、d弦8、a弦15和e弦9为完全相同的一对琴弦，为了区分改进后的装置，本实用新型将原来小提琴的四根琴弦记为g弦7、d弦8、a弦15和e弦9，将增挂的四根面板琴弦记为4弦4、3弦5、2弦14和1弦6。4弦4和g弦7，3弦5和d弦8，2弦14和a弦15，1弦6和e弦9分别固定在一个弦轴上，也就是说，四个弦轴分别卷两根g弦7，两根d弦8，两根a弦15，两根e弦9。在实际调音过程中，可将4弦4调至f音（与d弦8上的f音形成高低8度音的共鸣音子对），3弦5调至c音（与g弦7上的c音同音名，并组成共鸣音子对），1弦6调至b音（与a弦15上的b音形成共鸣音子对），2弦14也可调至b音或其他弱音，具体如图4所示。弦轴先将增加的面板琴弦调到所需音名（c，f，b），这时演奏弦也紧到一定程度，再用微调校准演奏弦。还可以将背板加挂的1弦6可调至a弦15高把位的f音，加挂的2弦14调至d弦8高把位的b音，加挂的3弦5调至c音，4弦4可调至f音或其他弱音，具体如图5所示。
50.小提琴背板增挂的套弦具体如图2所示：本实用新型在背板加挂两套琴弦，每一套琴弦从左到右依次为g弦、d弦、a弦和e弦。第一连接件12设置的十字槽螺栓29用于固定背板琴弦10。调音可用螺丝刀转动十字槽螺栓29，十字槽螺栓29进行轴向运动拉动琴弦，从而调节琴弦松紧。需要注意的是，在背板加挂的套弦可调松一些，减小对背板的压力，减轻对共鸣箱背板振幅的抑制。背板加挂琴弦主要用于增加震动发声元素，弥补弱音，增大音量，延长余音，改善音色。
51.改进后小提琴震动发声的元素增加，弓弦触碰发声的灵敏度明显提高，面板g弦7上的c音和d弦8上的f音，a弦15上的b音共鸣效应明显增强，其原理是弥补了传统小提琴缺省的三对共鸣音子对，增加了震动发声元素及弥补了缺省的三对共鸣音子对，使各音阶音量大小均匀，低音浑厚圆润饱满，高音更明亮，余音明显延长，更具穿透力和感染力，且改进后不影响小提琴原来四根弦的正常演奏。
52.进一步地，如图1所示，所述拉弦板3上的系弦孔为八个，分为两排，每排四个，错开设置在拉弦板上。将系弦孔分为两排，每排四个孔，第一排用于连接小提琴原始的四根弦，第二排的系弦孔与第一排系弦孔错开设置，且用于连接增挂的四根套弦，采用上述方式可为每根琴弦设置微调器，更易于控制调音。系弦孔的顶部还分布有微调器，且琴弦贯穿微调器的顶部，可以通过微调器来进一步调节琴弦的音阶。
53.进一步地，如图6～图7所示，琴枕1的一个侧面自下而上依次刻有弦槽ⅰ16和弦槽ⅱ17，琴枕1的另一个侧面自上而下依次刻有弦槽ⅲ18和弦槽ⅳ19；面板琴码2的一个侧面自下而上依次刻有第一弦槽20和与第二弦槽21；面板琴码2另一个侧面自上而下依次刻有第三弦槽22和第四弦槽23；且4弦4与弦槽ⅰ16和第一弦槽20相对应，3弦5与弦槽ⅱ17和第二弦槽21相对应，2弦14与弦槽ⅲ18和第三弦槽22相对应，1弦6与弦槽ⅳ19和第四弦槽23相对应。在琴枕1和面板琴码2的侧面开设弦槽避开了原来小提琴琴弦即g弦7、d弦8、e弦9和a弦15所在的面，可保证新增的面板琴弦在演奏时不对原来的四根琴弦造成干扰。
54.琴枕1和面板琴码2可以在现有琴枕琴码的基础上进行改进，可通过刀具在琴枕1
和面板琴码2侧面雕刻出弦槽，以供安放琴弦，弦槽深度为琴弦的半径到直径之间的深度即可。采用上述方式可使得小提琴共振性能良好，反应灵敏，共鸣效应和辅助发生声效果更好，其中，琴枕1的具体结构示意图如图6所示；面板琴码2的具体结构示意图如图7所示。
55.进一步地，具体如图8～10所示，所述第一连接件12为“凹”字形结构，第一连接件12底板开设有一对以上的固定孔24；每对固定孔24之间的底板与托腮支架25背靠背放置，再用金属丝线26穿过固定孔24对第一连接件12和托腮支架25进行固定捆绑；第一连接件12两端的立板上开设有螺栓孔27；所述第二连接件13为开设有绕弦槽28的板状结构，且第二连接件13固定在琴颈下端，形状与小提琴边缘形状相契合。
56.第一连接件12上的固定孔24与原小提琴的托腮支支架进行固定且第二连接件13固定在琴颈下端可保证不破坏小提琴共鸣箱的结构，第二连接件13形状与小提琴边缘形状相契合，即边缘为弧线结构，避免锋利的边缘，保证在演奏过程中不会对演奏者造成刮伤。采用金属丝线26进行固定可保证第一连接与托腮支架25之间捆绑更加牢固，提高装置的稳定性。
57.进一步地，如图9所示，第一连接件12上还设有贯穿两端立板螺栓孔27的螺栓29，螺栓29用于固定背板琴弦10，且可在第一连接件12上转动，从而实现背板琴弦10松紧的调节；螺栓29上还设有背板琴弦10挂弦件30和背板琴弦10挂弦件30底板两侧的螺母31；挂弦件30为“凹”字形结构且底板开设有用于螺栓29穿过的通孔，挂弦件30一端立板贴在第一连接的立板上，另一端的立板为向内弯曲且开设有挂弦槽33的弧面结构，具体如图11所示。采用螺栓29、螺母31和挂弦件30配合可实现背板琴弦10的松紧调节。背板琴弦10可直接挂在挂弦件30的挂弦槽33上，琴弦珠头放置在挂弦件30开设有挂弦槽33的弧面立板内测，琴弦跨过挂弦槽33后与第二连接件13固定连接，采用上述方式更便于拆装和调整琴弦。
58.需要说明的是，本实用新型的附图中只并没有绘制完整的螺栓和螺母，为了说明其配合的位置关系，本实用新只绘制了一颗螺栓上的螺母31与挂弦件30，以供参考。
59.进一步地，所述螺栓29为十字槽螺栓29。采用十字槽螺栓29占用位置小且更加美观。
60.进一步地，所述背板琴弦10的数量为两套，每一套琴弦从左到右依次为g弦、d弦、a弦和e弦。在本实用新型中，两套琴弦从左到右设置的顺序依次为：g弦、g弦、d弦、d弦、a弦、a弦、e弦和e弦,八根弦与背板之间设置有背板琴码11。背板琴码11可以为一个或者两个，且背板琴码11为木质材料，木质材料与面板琴码2材质接近，共振发声效果更佳。两个背板琴码11两端音高低不同，可移动调整背板琴码11的位置，得到两端所需的不同音阶。
61.背板加挂琴弦可用于增加震动发声元素，弥补弱音，增大音量，延长余音，改善音色。
62.进一步地，所述背板琴码11为圆柱形琴码。圆柱形琴码移动时与背板摩擦力小，也可滚动圆柱形琴码的位置来实现音阶的调节，圆柱形琴码与背板琴弦10配合，可用于增加震动发声元素，弥补弱音，增大音量，延长余音，改善音色，达到修饰声音的效果。
63.进一步地，所述拉弦板3表面为弧形，且最大水平宽度为5.5～6.5cm。拉弦板3表面采用弧形可避免琴弦处于同一水平面，进一步减少拉弦时的干扰。本实用新型改进后的面板增加了四根琴弦，将拉弦板3设置为5.5～6.5cm可将八根琴弦均匀配置的同时不影响小提琴原本的演奏效果。本实用新型拉弦板3的最大水平宽度优选6cm。
64.需要说明的是，本实用新型提出的共鸣音子对原理可转用到其他拉弦乐器上进行改进。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。