用于振动膜的张紧系统
阅读说明：本技术 用于振动膜的张紧系统 (Tensioning system for a diaphragm ) 是由 塞缪尔·贾斯廷·韦尔奇 帕特里克·B·奥维尔 于 2018-09-04 设计创作，主要内容包括：一种线缆和带轮或导向装置,用于通过多个不平行于鼓肚上-下轴线的角度固定带轮或导向组件或者多个不平行于鼓肚上-下轴线的角度可调带轮或导向组件对圆柱形鼓肚上的可调音振动膜进行准确调音和固定,该线缆和带轮或导向装置内置于或附接至专用鼓框中,或经由开孔或槽附接至具有凸缘的鼓框,或附接至固定在环形鼓框边缘的爪形或钩形装置；通过该线缆和带轮或导向装置,线缆被束紧并进给到张力机构以增加或减小线缆上的张力,从而张紧鼓肚上的振动膜或鼓面；带轮或导向组件的角度可调节为与沿鼓肚的圆周延伸的线缆的自然角度一致。(A cable and pulley or guide for accurate tuning and fixing of a toneable diaphragm on a cylindrical drum shell by means of a plurality of angularly fixed pulleys or guide assemblies that are not parallel to the up-down axis of the drum shell or a plurality of angularly adjustable pulleys or guide assemblies that are not parallel to the up-down axis of the drum shell, the cable and pulley or guide being built into or attached to a dedicated drum frame, or to a drum frame having flanges via apertures or slots, or to a claw or hook-shaped device fixed at the edge of an annular drum frame; through the cable and pulleys or guides, the cable is tightened and fed to a tensioning mechanism to increase or decrease the tension on the cable, thereby tensioning the diaphragm or drumhead on the drum belly; the angle of the pulley or guide assembly can be adjusted to coincide with the natural angle of the cable extending along the circumference of the drum belly.)
背景技术
对于乐鼓而言，无论是哪种类型的鼓，在演奏前必须对鼓面进行适当地张紧(或调音)。传统的鼓面张紧系统(图13)包括一个具有螺纹张力杆42和支架40的系统。具有内部阴螺接部的支架40被螺栓紧固在鼓肚10的外部。具有外部阳螺接部42的张力杆44插入并穿过固定在鼓面20边缘上的张紧鼓框50的开孔中。然后各个张力杆44旋入鼓肚10上的支架40。当对鼓进行调音时，拉紧每根张力杆44，并通过用鼓槌击打鼓面20或者轻轻敲打鼓面上各张力杆44附近的部位从而对鼓面进行全面的调音，逐渐使整个鼓面达到期望的张力以及与之对应的音质。
由于对任一张力杆的拉紧都会对整体的张力产生影响，因此上述过程必须重复多次从而使鼓面达到最终的张力。如果鼓在每一端都具有鼓面，则对每个鼓面都重复上述整个过程。该方法存在以下几点不足：支架与鼓肚的连接要求鼓肚上具有大量穿透该鼓肚的开孔，这不仅会对音质造成不良影响，而且显著增加制造成本。更重要的是，在演出过程中无法对鼓进行迅速调音，原因在于敲打-拉紧的调音方法不仅耗时而且要求在较为安静的环境下进行以能够在每根张力杆的位置听到音调。当在边缘或张力杆附近的部位击打鼓面时，音量明显低于在鼓面中央位置击打鼓时的音量。击打鼓面的中央位置来检查整体的调音仅在所有张力杆都被均等调整后的情况下是有效的。对于底部鼓面，还必须将鼓从鼓架上取下并将其翻过来后重复上述步骤。在现场的音乐演出场所可能无法提供所需的时间或安静的环境，因此在演出过程中进行调音或重新调音是不可能实现的。这些问题通常也存在于具有相似膜-壳结构的其他乐器中。
基于以下几个原因，现有的通过张紧线缆对鼓进行调音的装置不实用或者存在缺陷，原因在于：
它们是涉及具有大量活动部件的非常复杂的机构，这些活动部件易受不当调节的影响，因此无法满足打击乐演奏者的需求(参见美国专利No.9,349,355图2)。
它们要求使用专用的鼓以利用其特殊的调音机构，因此对使用标准鼓套件的打击乐演奏者而言是无用的(参见美国专利No.7,488,882)。
它们要求使用笨重的部件或单独的手持工具(参见美国专利No.795,034)。
它们涉及带轮(pulley)外壳装置，该带轮外壳装置平行于鼓肚的上-下轴线被固定，并且不允许带轮的角度随线缆沿鼓肚的圆周延伸的角度变化(在图10(现有技术)中，带轮平行于鼓肚而固定放置，使得线缆以倾斜的角度绕过带轮)，以及(图1示出了线缆沿鼓的圆周延伸的路径，并且说明了在沿鼓的圆周延伸过程中，因为带轮平行于鼓肚，线缆在与带轮轴线垂直的轴线上无法离开平行的带轮)。在后一种情况下，线缆穿过带轮的倾斜角度在带轮总成(pulley assembly)和线缆上产生不均匀的应力。而使用不会引起该现象的带轮总成的任何线缆张紧系统，都会产生更大的摩擦力从而导致线缆张力不均匀，进而在整个鼓圆周上产生不均匀的鼓面张力，最终导致调音不良。进一步地，线缆以不垂直于带轮轴线的角度从带轮引出时会对带轮、带轮轴以及带轮外壳施加不均匀的力。鼓面被调至非常大的张力，并且这种不均匀的力不可避免地导致带轮轴的不均匀的磨损、带轮总成和带轮外壳的变形以及整个带轮总成的过早失效。这是一个在鼓的使用中特别不希望出现的现象。由于猛烈且频繁地使用，在来不及进行大修的情况下，鼓的耐用性和可靠性是非常重要的品质。