一种电磁式多用振动器.pdf

一种电磁式多用振动器，其包括支架、固定在支架上具有磁性的座体和激振子，座体内设有贯穿孔，激振子又包括紧固成一体的铁芯、绕于铁芯之外的激振线圈以及二平行设置的上、下弹性片，激振线圈部分地插入于该座体的贯穿孔之内，且二者之间始终具有间隙，而上、下弹性片的一端分别与铁芯或激振线圈的上、下部位相固连，另一端则分别固定在支架的相对应部位处。采用上述结构后，当将其用作自动演奏驱动器时，铁芯无需垂直安装，线圈与座体之间也不会发生磨损；而用作调音器时，其是利用传递振动的原理，使与之同频率的琴弦发生共振来实现的，因此其可适用于不同材料的琴弦；当用作八音琴的弹拨装置时，其成本低，易于制作；因此本发明一物多用，值得在乐器上推广使用。

1、  一种电磁式多用振动器，其特征在于包括支架(1)、固定在支架上具有磁性的座体(5)和激振子，其中所述的座体(5)内设有贯穿孔(4)，所述的激振子又包括紧固成一体的铁芯(8)、绕于铁芯之外的激振线圈(6)以及二平行设置的上、下弹性片(9、2)，所述的激振线圈(6)部分地插入于该座体的贯穿孔(4)之内，且激振线圈(6)外壁与贯穿孔(4)内壁之间始终具有间隙，而所述上、下弹性片(9、2)的一端分别与上述铁芯(8)或激振线圈(6)的上、下部位相固连，另一端则分别固定在支架(1)的相对应部位处。

2、  根据权利要求1所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述贯穿孔(4)的截面呈长方形，在该贯穿孔(4)内设置有多个间隔分布的激振子。

3、  根据权利要求2所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述的激振线圈(6)和铁芯(8)的截面呈与贯穿孔(4)的形状相匹配的方形。

4、  根据权利要求1或2或3所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述的支架(1)由横板和竖板组成而呈横置的T型，所述的座体(5)固定在横板之上，且在所述的横板上设有与贯穿孔(4)相对应的通孔(3)，所述的下弹性片(2)通过一连接片穿越该通孔(3)后与铁芯(8)的下端部位相连接。

5、  根据权利要求4所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述上弹性片(9)的一端套于激振线圈(6)上端面之外的铁芯(8)上，并在其外侧用固定圈(7)将其与激振线圈(6)、铁芯(8)紧固成一体。

6、  根据权利要求4所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述的下弹性片(2)与连接片为一体件。

7、  根据权利要求1或2或3所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述的铁芯(8)在露于贯穿孔(4)之外的端部处设有弹性顶帽。

8、  根据权利要求1或2或3所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述的座体(5)采用永磁铁或为激磁线圈。

9、  根据权利要求1或2或3所述的电磁式多用振动器，其特征在于：所述的铁芯(8)与激振线圈(6)之间设有骨架，该骨架与激振线线圈及铁芯固连成一体。

一种电磁式多用振动器
技术领域
本发明涉及一种电磁式驱动装置，尤其指一种适用于多种乐器上，用来自动弹奏琴键或琴弦的电磁式振动器。
背景技术
现有的自动弹奏琴键的驱动装置主要包括骨架、线圈、铁芯和弹性顶帽，如中国专利号为00250943.1的《自动弹奏钢琴琴键驱动装置》中就披露了这样一种装置，其中，线圈绕于骨架之外，铁芯的一端插于弹性顶帽之内，另一端位于骨架的中心孔中。当线圈通电时，铁芯产生很大的磁通量而沿骨架中心孔向上移动，弹性顶帽碰击琴键，使钢琴发出声音；而切断线圈电流后，铁芯内没有剩磁，铁芯依靠自重复位，因此采用上述驱动装置，可使钢琴自动地弹奏出美妙的曲子来。但在实际使用过程中发现：①由于铁芯外壁与骨架内壁相贴，铁芯在骨架中心孔内上下移动时，二者之间间隙过小会产生摩擦，易造成骨架或铁芯的磨损，严重时，甚至还会出现卡死等现象，而影响正常的弹奏；若二者之间间隙过大，则铁芯在运动过程中易出现抖动而产生噪音，以致影响自动弹奏的音质，因此这二者之间的间隙很难把握。②由于铁芯是靠自重复位的，所以在安装时必须保证铁芯垂直于地面，否则铁芯将无法实现上、下移动，显然上述条件使得其安装不便，使用受限，而不便于推广应用。③具有上述结构特点和工作原理的驱动装置无法同时用作乐器的调音器，因此这种功能单一的驱动装置，在使用上仍存在着不尽人意之处，需有待于进一步的提高。
而现有的调音器结构如图6和图7所示，其由主要由线圈、铁芯和骨架组成，线圈也是绕在骨架之外，而铁芯贯穿骨架的中心孔后与骨架固定成一体。使用时，线圈通电产生磁场，而磁场对琴弦产生吸力，使琴弦产生弹性变形。当线圈断电时，琴弦依靠弹力复位，就这样当线圈的电流通断频率与琴弦的固有频率一致时，琴弦就会产生共振而发出响亮的声音，以达到调音的目的。但上述结构的调音器也存在着以下的缺陷：①使用时，调音器的工作端必须安装在被调琴弦的附近，使得磁场能对它产生所需的吸力，因此在调节整个乐器的所有琴弦时，需要多次变动调音器的位置后方可完成，显然这样的调音器使用起来很不方便。②上述结构中的被调琴弦必须采用感磁性材料，否则对如铜、不锈钢或绕线等非感磁材料制成的琴弦，则无法采用上述调音器来调音，从而使其的使用范围受到了一定的限制。③具有上述结构特点和工作原理的调音器也无法同时用作自动弹奏琴键的驱动装置，即该调音器的功能也比较单一，因此仍无法满足使用上的要求。
而现有八音琴弹拨装置的特点是：有一个可旋转的圆柱状音筒，其外壁上按特定位置固定着许多用来拨动对应音键的小齿。虽然该装置也可完成弹拨的功能，但由于其结构复杂，加工精度高，因此不易制作，生产成本高，而影响其推广使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种工作可靠，又便于使用、安装的电磁式多用振动器，而且其既可用作乐器的自动弹奏驱动装置，又可用作乐器的调音器，同时还可用作八音琴的弹拨装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该电磁式多用振动器包括支架、固定在支架上具有磁性的座体和激振子，其中所述的座体内设有贯穿孔，所述的激振子又包括紧固成一体的铁芯、绕于铁芯之外的激振线圈以及二平行设置的上、下弹性片，所述的激振线圈部分地插入于该座体的贯穿孔之内，且激振线圈外壁与贯穿孔内壁之间始终具有间隙，而所述上、下弹性片的一端分别与上述铁芯或激振线圈的上、下部位相固连，另一端则分别固定在支架的相对应部位处。
所述贯穿孔的截面可以呈长方形，在该贯穿孔内设置有多个间隔分布的激振子，以便于用作自动弹奏驱动器时，使各激振子与各琴弦相对应，同时也使得结构更加紧凑，方便安装。
所述的激振线圈和铁芯的截面以呈与贯穿孔的形状相匹配的方形为好，以便获得较大的磁通量。
所述的支架可以由横板和竖板组成而呈横置的T型，所述地座体固定在横板之上，且在所述的横板上设有与贯穿孔相对应的通孔，所述的下弹性片通过一连接片穿越该通孔后与铁芯的下端部位相连接。
所述上弹性片的一端可以套于激振线圈上端面之外的铁芯上，并在其外侧用固定圈将其与激振线圈、铁芯紧固成一体。
所述的下弹性片最好与连接片为一体件，以方便加工和装配。
所述的铁芯在露于贯穿孔之外的端部处可以设有弹性顶帽，以便于敲击琴键。
所述的座体可以采用永磁铁或为激磁线圈。
所述的铁芯与激振线圈之间还可以设有骨架，该骨架与激振线线圈及铁芯固连成一体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于铁芯和激振线圈通过二平行的上、下弹性片支承在支架上而成为一激振子，且线圈外壁与贯穿孔内壁之间始终具有间隙，因此当激振线圈通入一定电流时，激振子在贯穿孔内无磨擦地上下振动，并通过上、下弹性片自动复位，所以当该振动器用作乐器自动演奏驱动器时，铁芯无需垂直安装，线圈、座体也不会发生磨损，从而使得其安装方便，工作可靠；而用作调音器时，其是利用传递振动的原理，使与之同频率的琴弦发生共振来实现的，因此其可适用于不同材料的琴弦；另外本发明也可安装在八音琴上用作弹拨装置，使得其结构简单，成本低，易于制作；因此本发明一物多用，使用寿命长，应用范围广，值得在乐器上推广使用。
图1为本发明的结构示意图；
图2为在图1中安装多个激振器时的A-A向剖面图；
图3为在图1中安装多个激振器时的B-B向剖面图；
图4为本发明安装于钢琴上用作调音器时的结构示意图；
图5为本发明安装于八音琴上用作弹拨装置时的结构示意图；
图6为现有技术中调音器在调音时的结构示意图；
图7为图6的俯视示意图。
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1，如图1所示，该振动器包括支架1、固定在支架1上具有磁性的座体5和激振子，其中，所述的座体5由永磁铁制成且中间设有一贯穿孔4，当然其也可以采用激磁线圈来实现；所述的支架1由横板和竖板组成而呈横置的T型，座体5固定在横板之上，且在横板上开有与贯穿孔4相对应的通孔3；所述的激振子又包括铁芯8、绕于铁芯之外的激振线圈6和二平行设置的上弹性片9、下弹性片2，激振线圈6下部插入该座体5的贯穿孔4之内，使激振线圈6和铁芯8部分位于贯穿孔4之中，且激振线圈6外壁与贯穿孔4内壁之间始终具有间隙，使得激振线圈6和铁芯8可在贯穿孔4内无磨擦地轴向移动；所述上弹性片9的一端套于激振线圈6上端面之外的铁芯8上，并在其外侧用固定圈7将其与激振线圈6、铁芯8紧固成一体，而上弹性片9的另一端固定在支架1竖板的上端处；所述的下弹性片2一端则与连接片相固定，连接片的另一端穿越上述通孔3后与铁芯8的下端部位相固连，而在本实施例中，该下弹性片2与连接片为一体件，以便于制作，而下弹性片2的另一端则固定在竖板的下端处，以保证上、下弹性片保持平行，且通过上、下弹性片使铁芯8和激振线圈6支承在支架1上。
为了便于批量生产，上述实施例中，也可以在所述的铁芯与激振线圈之间设有骨架，该骨架与激振线线圈及铁芯固连成一体。
当上述振动器用作钢琴自动演奏驱动装置时，可以将上述多个振动器放置在相应的琴弦之下，但最好将上述贯穿孔4制成截面呈长方形的长孔，如图2和图3所示，而在该贯穿孔内设置有多个间隔分布的激振子，且各激振线圈6和铁芯8的截面呈与贯穿孔4的形状相匹配的方形，以便获得最大的磁通量，同时使各激振子分别与各琴弦的位置相对应，而相互之间又留有一定的间隙，即各激子上下运动过程中相互不磨擦而互不干扰。同时铁芯8在露于贯穿孔4之外的端部处设有弹性顶帽而成音缒(图中末视)，以便于撞击琴弦或琴键。使用时，各激振线圈6分别接通由电脑、芯片以及音频播放器控制的脉冲电流后产生磁场，并在磁性座体5的作用下，激振线圈6和铁芯8在贯穿孔4内向上移动，铁芯8上端的弹性顶帽撞击琴弦而发出声音，其运动频率、位移量、移动速度可随着输入电流的变化而变化。而一旦激振线圈6断电，则在上弹性片9、下弹性片2的作用下复位，以此同样原理，各激振线圈通上所需的不同电流后，即可弹奏出美妙的音乐来。
当将图1所示的振动器用作钢琴调音器时，如图4所示，通过支架1中的C面安装在钢琴的琴体10上，给激振线圈6输入一个交变的音频或数字模拟信号，随之激振子在贯穿孔4内产生上下振动，该振动通过上弹性片9和下弹性片2传递给支架1，支架1又将振动传递给钢琴的琴体10，然后琴体10将振动传到每一根琴弦11上，这样与输入信号同频的琴弦11将会产生共振而发出响亮的声音，以此来达到调音的目的，显然，此时琴弦采用任意的常规材料，均可采用此调音器来调音。
将如图1所示的振动器用作八音琴弹拨装置时，如图5所示，只需将其固定在八音琴的琴盒12外，激振线圈6接通由电脑、芯片以及音频播放器控制的音频或数模电流，使激振子产生连续的不同频率的振动，该振动通过上弹性片9和下弹性片2传递给支架1，支架1将振动传递给琴盒12，琴盒12又将振动传到每一根音键13上，与输入信号同频的音键13将会产生共振而发出响亮的声音，而随着频率的变化，各音键将发出相应的声音，即弹拨出与控制电流频率相对应的乐曲来。