八音盒大解密

音樂盒機芯如何設計,每個音樂盒零件的奧秘在影片中公開!!

这个影片是我们多年前翻译放上字幕的版本,里面详尽的说明了音乐盒每个零件的设计原理。

八音盒简单的说,就是一个纯机械式的自动弹奏乐器,在过往音乐尚未数位化的年代,是少数能提供音乐享受的方式。

音乐盒演进至今,从贵族使用的大型演奏八音盒,开始缩小,降低成本,到现今人人皆可轻松取得的礼品,型态已经大幅改变,但基本的转动原理依然没有改变。我们一起来看看Bill Hammack 精彩的说明。

没时间看完影片的人可以快速浏览以下影片截图与短说明,就知道用到哪些关键元件,才能让人上紧发条就可以自动演奏音乐的八音盒机芯了!

音樂盒前身是需槌子敲擊的鐘
音樂盒前身是用槌子敲擊的鐘

经过数百年的机械工艺技术演进,最后才设计出如下图音梳片(comb,又称震动板,Vibration Plate)+滚筒(Cylinder或Drum)的结构:

音梳片促使19世紀音樂盒工藝蓬勃發展
音梳片促使19世紀音樂盒工藝蓬勃發展

现在让我们来看看最常见的18音标准款八音盒机芯,里面的零件有多少机械工程师与工匠的巧思。小巧却能控制音色准度的关键零件是音梳片,市面上最常看到的传统八音盒机芯有18音,每个音梳齿代表一个音。音梳背面都有加铅块,长齿加重比短齿多。长齿负责在敲击时发出低音而短齿发出高音,为了让它们被滚筒上的撞针凸点勾动时能把声波传得更远才特别加重处理。

音樂盒18齒代表18音階
音樂盒18齒代表18音階

如果不在音梳背面做加重处理的话,只用长短齿来做整组音阶,就会需要原本长度的1.4倍才能做出一样的音域范围。

其实,为了让每首歌曲大家最熟悉的副歌段落能在音梳片的音域范围内呈现,不同歌曲的音梳片背面加重的程度不同喔! 虽然肉眼看不出来明显差异,但是把一首歌的音梳片安装在另外一首歌的音乐滚筒旁,会演奏出怪怪的音乐。

2曲目的音樂盒音梳片重量差距無法肉眼辨識
2曲目的音樂盒音梳片重量差距無法肉眼辨識

加重音梳片的设计优点是方便根据不同曲目音阶,来决定减去其背后固定重的铅块让音色变高,或者滴上固定重量的铅让该齿发出低一点的音色。因此这个设计可以更方便工厂量产不同乐曲的音梳片。

八音盒旋转发条后,会带动哪些零件一起转动?

1. 发条接在一个旋转杆上,上面有一个特殊六角棘型轮。

音樂盒發條與旋轉桿連接處特寫
音樂盒發條與旋轉桿連接處特寫

2.旋转杆跟一个长条钢片勾在一起,钢片被紧密地卷在机芯壳内,这条钢片约40公分长。

旋轉桿的凸點與發條接合處特寫
旋轉桿的凸點與發條接合處特寫

3. 上紧发条时,旋转杆上的六角棘型轮会跟它外圈的塑胶齿轮不会一起转动,因为中间有四个活动爪子会帮忙减掉作用力。但是当发条松了之后,这个六角棘型轮会带动塑胶齿轮一起转动。

六角棘型齒輪和大塑膠齒輪內部吻合
六角棘型齒輪和大塑膠齒輪內部吻合

4. 当上图的黑色素胶齿轮开始转动后,才能带动后续的倍力齿轮组,最后才转动有凸点音乐旋律的滚筒。转速倍率=齿轮比=大齿轮齿数除以小齿轮齿数。

第一層齒輪帶動第二層齒輪共轉
第一層齒輪帶動第二層齒輪共轉

5. 下图呈现音乐盒内一连串的大小齿轮如何把使用者旋转一圈发条给的动力,转变成让音乐滚筒转动2400圈的动能!

齒輪有24齒可得到齒輪比與轉速是24倍
齒輪有24齒可得到齒輪比與轉速是24倍

6. 可是这个设计会产生音乐转速过快的问题,于是下图利用空气阻力帮忙减速的”止速筏”就成为关键零件了!

空氣阻力快速增加後會讓止速筏停止加速
空氣阻力快速增加後會讓止速筏停止加速

止速筏必须跟发条一起启动,并且让它透过倍力齿轮组的帮忙很快加速到每分钟转3000圈,才会达到够强的空起阻力帮忙控制音乐滚筒不要转动太快。

八音盒机芯原理的巧妙应用

自音梳片的诞生,音乐盒的工艺在19世纪开始蓬勃发展,还有人设计了下图这款双筒+双音梳片的设计:

兩組滾筒與兩片音梳片來演奏複雜和弦
兩組滾筒與兩片音梳片來演奏複雜和弦

此外,为了让八音盒能更方便换曲拨放,还有发明了唱盘打洞谱曲的音乐机芯。

唱盤式機芯讓體積變小價格變低
唱盤式機芯讓體積變小價格變低

八音盒的音乐需要共振体让它变响亮!

如果你把八音盒机芯拿在耳边听会觉得很小声,如果你把它的底座金属板平靠在中空的共振箱或者桌面,就会让音乐变得很响亮喔!

如果你把音乐机芯转动发条后,让其底座轻靠在门牙上,会感受到音乐在你头骨内共振喔!

如果你把音樂盒機芯靠在牙齒上,會感受到音樂在你頭骨內共振喔!
如果你把音樂盒機芯靠在牙齒上,會感受到音樂在你頭骨內共振喔!

看了这么多有趣的八音盒机芯常识与演进历史,是不是对它的发声原理更了解了呢? 酷鸠科技致力于让现代人重新爱上音乐盒,因为它传承了精密机械工程师的智慧与工匠的手艺。

现代人喜欢的生活与工作时喜欢听很多歌曲,我们希望音乐盒也能陪伴大家一起工作与生活,所以致力于让它变得更好操作换曲拨放,来随着您的心情与回忆点播自己或家人想听的音乐,一起享受天伦之乐。因此,我们也改造了传统音乐盒机芯,让它可以一机演奏多曲,不必替换唱盘或者音梳片,就可以透过手机APP来遥控它敲击出您想听的旋律。

Muro Box 是一個讓你可以用手機自行編曲的可程式化音樂盒
Muro Box 是一個讓你可以用手機自行編曲的可程式化音樂盒

想认识这台智慧八音盒(Muro Box)的功能吗? 欢迎到我们的商城去认识它喔!

Picture of 智慧音乐盒 Muro Box

智慧音乐盒 Muro Box

「用科技说你的故事」是我们的创业初衷。我们希望科技不只能让生活更便利,更能拉近人与人的距离。因此开发了可以更换曲目,演奏每个人专属回忆音乐的音乐盒,希望让音乐盒成为珍藏回忆的媒介,记录着每个家庭独一无二的故事。

All Posts

关于酷鸠科技股份有限公司

公司命名为「酷鸠」是因为我们觉得新科技常给人「酷」炫感,但真正核心价值应该要能满足人的心理需求,就像我们过去在美国生活十几年,陪伴我们取得博士学位到返台创业的那对珍珠斑「鸠」一样。

追踪我们以取得最新消息与优惠

最近的文章

脸书粉专