樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究進展_第1頁
樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究進展_第2頁
樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究進展_第3頁
樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究進展_第4頁
樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究進展_第5頁
已閱讀5頁,還剩3頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、中國林學(xué)會木材科學(xué)分會第十次學(xué)術(shù)研討會論文集樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究進展劉鎮(zhèn)波 劉一星 沈雋 劉明(東北林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室哈爾濱150040)摘 要:木材的聲學(xué)振動性能在很大程度上決定了樂器的質(zhì)量;目前適合于制作樂器共鳴板的木材越來越少;在樂器共鳴板的實際生產(chǎn)中,都是以技師的主觀評判方式進行選材,這已不適應(yīng)當(dāng)前的樂器工業(yè)發(fā)展的需要,因此越來越體現(xiàn)出樂器共鳴板用木材的聲學(xué)振動特性研究的重要性。文章論述了國內(nèi)外樂器共鳴板用木材的聲學(xué)振動特性研究發(fā)展、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,以便為今后國內(nèi)樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究及樂器材的快速、客觀評價體系的建立提供借鑒。關(guān)鍵詞:樂器

2、共鳴板 木材 聲學(xué)特性Advances in Study and Research on Acoustic Property of Wood for Soundboard of Musical InstrumentLIU Zhen-bo LIU Yi-xing SHEN Jun LIU Ming(Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology (Northeast Forestry University), Ministry of Education Harbin 150040)Abstract: The musical

3、instruments quality is determined by the acoustic vibration properties of wood in large degree. The timber, which is suitable for to manufacture the resonant board of musical instrument, is less and less at moment. In the production of resonant board, the technician selected the timber by subjective

4、 evaluation. Above all, the status doesnt satisfy the development demand of musical instrument industry. So the research on wooden acoustic vibration properties is more and more important. In this paper, it discussed the development, present situation and prospect of wooden acoustic vibration proper

5、ties of music instrument. Then it offered the reference to domestic research on acoustic vibration properties, auto and objective evaluation system of wood of musical instrument.Key words: Musical instrument, Soundboard, Wood, Acoustic property木材聲學(xué)主要是研究木材在外在的聲波源作用下所產(chǎn)生的振動特性、傳聲特性、空間聲學(xué)性質(zhì)(吸收、反射、透射)等與聲波有

6、關(guān)的木材材料特性。聲學(xué)技術(shù)在木材科學(xué)研究與技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,從現(xiàn)有文獻中看出,木材的聲學(xué)特性研究主要體現(xiàn)在三個方面(如圖1所示):(1)樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究:主要研究樂器共鳴板用木材的聲振動特性、選取與改性等內(nèi)容。(2)基于聲學(xué)特性的木質(zhì)材料無損檢測研究:主要是研究應(yīng)用聲學(xué)的方法(如超聲波法、聲發(fā)射法、聲振動法等)實現(xiàn)對木質(zhì)材料的力學(xué)性能、內(nèi)部缺陷等的檢測。(3)建筑中的木質(zhì)材料聲學(xué)特性研究:主要研究作為建筑用木材的空間聲學(xué)特性及用木質(zhì)材料裝飾后的室內(nèi)聲學(xué)效果。第一作者簡介:劉鎮(zhèn)波,1978年生,男,東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,助教,博士研究生。主要從事木材物理學(xué)方面的研

7、究。電話電子郵件:nefulzb。本文主要針對樂器共鳴板用木材的聲學(xué)振動特性,討論目前國內(nèi)外的研究狀況。木材聲學(xué)研究無損檢測建筑中的木材環(huán)境聲學(xué)樂器材聲學(xué)特性聲振動聲發(fā)射超聲波振動特性樂器音板改性樂器用材選擇民用住宅公共場所(廳堂與演劇院等)圖1木材聲學(xué)研究與應(yīng)用范疇Fig.1 Research and application of wood acoustic property1研究樂器共鳴板用木材聲學(xué)特性的意義隨著人類物質(zhì)生活水平的提高,人們越來越追求精神生活水平的提高,樂器作為人類一種高雅的娛樂器具,越來越受人們的歡迎,這就促使了樂器工業(yè)的快速發(fā)展。某些種類的

8、木材,如云杉屬木材、泡桐等,具有優(yōu)良的聲振動特性,已被廣泛應(yīng)用作樂器和聲學(xué)器具的共鳴音板。樂器行業(yè)中除銅管樂器外,幾乎所有的樂器生產(chǎn)都離不開木材,而且木材的振動性能在很大程度上決定了樂器的質(zhì)量。過去,樂器制作行業(yè)在共鳴板用木材的選擇上主要依賴于樂器技師的觀、掂、敲、聽等方式進行主觀評判,并沒有具體、系統(tǒng)的科學(xué)依據(jù),這就使得樂器質(zhì)量的提高、選材的自動化以及出材率的提高受到限制。因此,開展樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究,建立客觀、科學(xué)的評價體系具有重要的意義。對用作樂器共鳴板的木材的要求不同于其它木材應(yīng)用領(lǐng)域,它不但要求木材不能有開裂、節(jié)子、蟲眼等缺陷,而且對木材的密度、年輪寬度、年輪數(shù)及微觀特征

9、等都有具體的要求。因此,適合于制作樂器共鳴板的木材只局限于少數(shù)的幾種木材,及這些木材原木中的某些部位。從現(xiàn)在的生產(chǎn)看,用于生產(chǎn)樂器共鳴板的原木出材率一般在10%左右。而當(dāng)前人們面臨著世界性的木材資源匱乏,適合于制作樂器音板的木材更是少之又少,這不但影響著樂器質(zhì)量的提高,而且影響著樂器行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綜上幾個方面可以看出,研究樂器音板用木材的振動特性對于提高樂器質(zhì)量、提高樂器生產(chǎn)水平、節(jié)約木材資源具有重要的實際意義。到目前為止,人們在樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性開展了大量的研究,并取得了豐碩的成果,但對于實際生產(chǎn)中的樂器音板的客觀評價體系研究相對比較滯后。下文主要論述目前國內(nèi)外關(guān)于樂器共鳴板用木

10、材聲學(xué)振動特性的研究狀況。2樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性的評價如何評價樂器共鳴板用木材的聲學(xué)振動特性,一直是人們的研究熱點,綜合國內(nèi)外有關(guān)資料和有關(guān)研究者的觀點,可將其歸納為三個方面:2.1對振動效率品質(zhì)的評價樂器音板的振動效率品質(zhì)是指音板將從振動中所獲得的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷茌椛涞娇諝庵械男阅堋F湟髶p耗于音板材料內(nèi)摩擦等因素的能量應(yīng)盡量小,以使發(fā)出的聲音具有較大的音量和足夠的持久性??梢员碚鳂菲饕舭逭駝有势焚|(zhì)的物理量主要有比動態(tài)彈性模量E/、聲輻射品質(zhì)常數(shù)、損耗角正切tg、聲阻抗及tg與E之比tg/E等。性能優(yōu)良的樂器音板一般具有高的比動態(tài)彈性模量、聲輻射品質(zhì)常數(shù)、小的損耗角正切、聲阻抗、tg/

11、E。2.2對音色的要求從音板輻射中的樂音,應(yīng)具有優(yōu)美悅耳的音色,音板在樂音頻率范圍內(nèi)頻響特性分布的均勻性和連續(xù)性,以及較小的慣性阻力和較敏銳的時間響應(yīng)特性等。可以表征樂器音板音色的物理量主要有動彈性模量E與動態(tài)剛性模量G之比E/G、E。對于振動音色的定量評價,是一個高難度問題,目前還沒有實質(zhì)性的研究進展。2.3對發(fā)音效果穩(wěn)定性的要求對于有音板制作的樂器,木材的吸濕能力和尺寸穩(wěn)定性影響著樂器發(fā)音效果的穩(wěn)定性,因此要求樂器音板能夠適應(yīng)環(huán)境空氣濕度的變化,一直保持穩(wěn)定而良好的發(fā)音效果。影響樂器音板發(fā)音效果穩(wěn)定性主要是木材音板中的水分,水分對與能量損耗相關(guān)的聲學(xué)參數(shù)tg和tg/E影響作用最為顯著。要改

12、良樂器音板材的發(fā)音穩(wěn)定性,應(yīng)從這個方面入手。3樂器共鳴板用木材的聲學(xué)特性研究狀況3.1國內(nèi)研究進展我國對樂器的發(fā)明和聲律的研究有著很悠久的歷史,呂氏春秋記載,黃帝令伶?zhèn)惾≈褡髀?,增損長短成十二律;伏羲作琴,三分損益成十三音。三分損益法就是把管(笛、簫)加長三分之一或減短三分之一,這樣聽起來都很和諧,這是最早的聲學(xué)定律。但對樂器材真正意義上的研究始于20世紀60年代。1961年中國林業(yè)科學(xué)院木材工業(yè)研究所和北京樂器研究所合作,采用聲波激發(fā)試樣振動的方法就我國31種主要樹種木材的聲學(xué)性能進行了研究,得出當(dāng)含水率分別為8%、15%、19%時,其振動的對數(shù)衰減率為0.0332、0.0365、0.037

13、9,其表明當(dāng)木材含水率增加時,對數(shù)衰減加快;木材的聲輻射阻尼隨密度的增大而減小1。1968年北京樂器研究所和北京管樂器廠合作,開展了木管樂器用材楓木的防裂、防變形研究,結(jié)果表明采用活性酚醛樹脂溶液處理硬木管樂器用材和采用苯乙烯單體處理低音雙簧管用材,效果十分明顯;為解決樂器用材的資源缺少問題,他們將廉價的樺木、色木和椴木等浸漬塑料單體,進行縮聚反應(yīng),并進行仿紅、仿黑處理,生產(chǎn)出木材塑料復(fù)合木,以代替貴重的紅木和黑木2。進入20世紀90年代后,北京樂器研究所的張輔剛就樂器用材的聲學(xué)性質(zhì)、樂器用材的選擇、鋸切方法、民族樂器用材、樂器用材的自然干燥及如何防止木材防裂防變形及代用等問題進行了介紹,這是

14、國內(nèi)首次對樂器用材進行的詳細系統(tǒng)的介紹,為木材行業(yè)及樂器生產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)奠定了科學(xué)理論基礎(chǔ),并起到了指導(dǎo)性的作用34。1992年東北林業(yè)大學(xué)劉一星測定了落葉松、大青楊、紫椴、紅樺及白蠟?zāi)镜饶静牡恼駝犹匦灾笜?biāo),并研究了樹種內(nèi)的木材振動特性指標(biāo)變異規(guī)律和影響因子,結(jié)果表明了木材具有優(yōu)良的發(fā)音性能,但各種木材由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,各樹種間木材的性質(zhì)有很大的差異,即使同樹種的不同株間甚至同一株內(nèi)不同位置對木材聲振動特性都具有很大的影響5。近幾年,東北林業(yè)大學(xué)的沈雋博士與劉一星教授全面、系統(tǒng)地研究了8種云杉屬木材的聲振動特性,分析了各聲學(xué)參數(shù)的變異規(guī)律、相互間的聯(lián)系,揭示了云杉屬木材各種構(gòu)造因子對振動性

15、能產(chǎn)生的影響,研究結(jié)果表明適宜的木材生長輪寬為1.01.5mm,晚材率為15%28%;縱、橫向木材生長輪寬度變異系數(shù)、晚材率變異系數(shù)越小,木材的振動性能越好;纖維素結(jié)晶度適量增大,有利于木材振動效率的提高及音色的表現(xiàn),適宜的纖維素結(jié)晶度應(yīng)在59左右;云杉屬木材管胞長度越長,動彈性模量、比動彈性模量值也越大,木材的振動效率也就越高,越有利于木材的振動;大部分木材纖維長度達到4000m時,木材的振動效率最高;適宜的木材纖維長寬比為100110,管胞壁厚度為0.0300.050m(無論徑向、弦向),細胞胞壁率為0.60,管胞壁腔比為0.30(無論徑向、弦向),S2層纖絲角為917614。3.2國外研

16、究進展國外對樂器音板用木材的研究成果相對國外要早、要多、也要廣。19世紀以來,有關(guān)學(xué)者研究了木材振動發(fā)聲機理、振動特性品質(zhì)常量及其相關(guān)因子,揭示了木材的傳聲特性及振動特性的基本原理,并用聲輻射阻尼常數(shù)R、聲衰減、聲音特性阻抗、比動彈性模量E/、動力損耗角正切tan及tan/E等參數(shù)來評價木材聲音振動特性的優(yōu)劣。則元京(1982)為了評定木材的聲學(xué)性質(zhì),他測定了針葉樹材動彈性模量E、撓性振動內(nèi)磨擦Q-1及靜曲彈性模量E等參數(shù),通過分析發(fā)現(xiàn)可以用和能量消耗成正比的物理量Q-1/E(作為比周期熱)來評定木材的聲學(xué)性質(zhì),并用此來鑒別鋼琴用音響板材的好壞。當(dāng)試樣加壓振蕩時Q-1/E值與每周期散失熱能成正

17、比,Q-1/E值越低,木材的聲學(xué)性質(zhì)越優(yōu)良。他還發(fā)現(xiàn)和細胞壁的平均彈性模量成正比的比動彈性模量E/和Q-1/E之間也有著極高的相關(guān)性。小野晃明(1983)也證實了縱向彈性模量E、內(nèi)摩擦力Q-1和密度中,Q-1 / E與E/密切相關(guān),樂器材的穩(wěn)定性可用E/值來評定。木材的內(nèi)摩擦力數(shù)值和彈性模量大部分取決于縱向管胞的S2層中纖絲傾角的大小。后來,則元京(1986)對樂器音板的內(nèi)摩擦損耗和木材組織構(gòu)造之間的關(guān)系進行了深入的研究,實驗發(fā)現(xiàn),內(nèi)摩擦損耗隨樹種間氣干密度的增加有增加的傾向,在三軸方向內(nèi)摩擦損耗大小的順序是纖維方向半徑方向切線方向。在木材組織構(gòu)造因素中,發(fā)現(xiàn)放射組織量越多,內(nèi)摩擦損耗增加越大

18、1517。外崎真理雄(1983,1985,1987)采用縱向振動和彎曲振動兩種方法研究了西加云杉的動態(tài)彈性模量、損耗角正切與纖維傾角之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種振動方法測得的彈性模量值基本一致;隨著纖維傾角的增大,損耗角正切單調(diào)增加,動態(tài)彈性模量有增大的趨勢。后來他又以邊長為21.5mm的云杉徑切板為對象研究了板的共振模式和衰減的關(guān)系。實驗結(jié)果表明通過測定弦向和徑向振動的復(fù)合共振曲線,可找出板的振動模式和發(fā)音衰減之間的關(guān)系1819。祖父江信夫(1986,1988,1991年)根據(jù)木材的彎曲振動、縱向振動及彎曲、扭轉(zhuǎn)復(fù)合振動測定了在不同的支撐條件下的不同尺寸木材的彈性模量和剪切彈性模量,他是通過采用

19、基于打擊音的FFT頻譜分析方法求得木材的各種共振頻率,再通過Timoshenko撓性振動理論計算求出彈性模量和剪切模量。他還討論了木材的各次振動頻率的確定方法,分析了握緊位置或支撐位置對各次共振頻率及譜強度的影響及各次共振頻率所對應(yīng)的彈性模量之間的關(guān)系2023。青木務(wù)(1991)研究了聽覺和木琴物理性質(zhì)的關(guān)系,木琴音壓的波形與音板重量有密切的關(guān)系。音板中間板厚增加,基本頻率則向高頻移動,音感澄凈、明亮、粗獷、剛健和單薄。通過測定各種發(fā)音板的聲波發(fā)現(xiàn),中央部分長而厚時,基本頻率會向高頻移動,木琴的雜音成分減少。木琴的發(fā)聲衰減速度也受板厚支配,除基本型倍音外,也有高次振動型的倍音。河村進等(199

20、7)研究了打擊音的頻率及衰減對人體心理感覺的影響,他采用計算機合成方法發(fā)出不同頻率和衰減的音色,利用儀器來判斷聲音產(chǎn)生的心理感受。實驗結(jié)果表明:頻率及衰減不同,人體所產(chǎn)生的心理感受也不同,聲波高頻部分振幅衰減越大,樂音產(chǎn)生的感受也越自然。對某種沒有衰減的正弦聲波及低頻音響,人體感受比較自然;對于某種頻率快速衰減的聲波,當(dāng)頻率接近500Hz時,人體音響感受也比較自然24。小幡谷英一等(1995)研究了木管樂器所用的蘆葦材的動態(tài)彈性模量和損耗角正切與含水率的關(guān)系,并與美國西加云杉作對比,經(jīng)水抽提處理的蘆葦材的動態(tài)彈性模量,在含水率為015%時,隨含水率增大而減小,而在15%以上時基本穩(wěn)定。含水率在

21、7%左右時蘆葦材的損耗角正切具有最大值,而云杉材具有最小值,兩者之間差異顯著25。矢野浩之(1996)研究了以德國云杉作小提琴表板、槭木作背板這種組合的樂器材在纖維方向及射線方向的音響性質(zhì)與機械性質(zhì),結(jié)果表明:德國云杉纖維方向的試樣,上等材比動彈性模量大,tan小,而槭木正好與此相反;射線方向的試樣,發(fā)現(xiàn)槭木只是比動彈性模量有差別,上等材的大。同時發(fā)現(xiàn)德國云杉木材音響變換率在任何方向為槭木的2倍以上,說明小提琴表板用材和背板用材其振動延伸程度及振動衰減能力有很大不同。他又對小提琴音板振動波形和音板的振動性質(zhì)進行實測,發(fā)現(xiàn)小提琴音板的各振動波形具有比較復(fù)雜的形狀,可以認為它是各種振動方向要素的混

22、合。矢野浩之繼續(xù)對用于小提琴生產(chǎn)的棘云實紅木(Guilandinaechinata)和替代它的其它樹種木材在物理、力學(xué)性能上進行了比較,發(fā)現(xiàn)棘云實紅木的tan比其它材種低得多,認為其適合做琴弓。他還討論了西加云杉木材作鋼琴音板其徑向的音響特性,用西加云杉材作鋼琴音板其徑向tan比其它樹種大,音響變換效率差,與通常大家認識的西加云杉纖維方向特性表現(xiàn)出相反的傾向。Peter C.等(2003)應(yīng)用模擬退火算法對用挪威云杉制作表板的小提琴進行隨機優(yōu)化分析,結(jié)果表明通過改變表板的厚度可以彌補由于材料特性的變異引起的振動特性的變化2628。6%,而1mm厚的小試件,彎曲共振法結(jié)靜態(tài)彎曲法的結(jié)果只有3%的

23、差異29。久保島吉貴(1997,1998)對挪威不同地區(qū)生長的、具有80年樹齡的挪威云杉木材的振動性能進行測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn):木材的密度、纖維素的結(jié)晶度與木材生長輪寬呈負相關(guān);彈性模量與木材的密度、纖維素結(jié)晶度呈正相關(guān),而與纖絲角呈負相關(guān)。為了解明樂器用材經(jīng)熱處理后的振動特性的變化,久保島吉貴考察了鋼琴音板放在氮氣及大氣中,120、160、200下加熱0.5h16h后的振動特性變化情況,實驗結(jié)果表明了120、160處理條件下,木材比動彈性模量、比剪切模量、結(jié)晶度隨加熱時間延長,開始時增加,隨后保持恒定;而在200處理條件下則呈現(xiàn)先上升后下降;高溫處理時木材縱向損耗角正切增加,而徑向損耗角正切,在1

24、20時增加,在160和200時下降3032。E. Obataya等(2000)研究了用作樂器音板的云杉屬木材沿紋理方向的振動特性,作者用相對聲能轉(zhuǎn)化效率()和反映木材各向異性的比值()來表征云杉屬木材紋理方向的振動特性。和值之間具有密切的正相關(guān)關(guān)系,其中值的變化比值大,因此建議用值評價木材音板的聲學(xué)質(zhì)量。另外建立了簡單的細胞壁結(jié)構(gòu)模型,木材的聲學(xué)因子可以很好的用細胞壁成分的粘彈性參數(shù)來表征。這個模型預(yù)測了優(yōu)良音板的微纖絲傾角應(yīng)該小,這可得到高的和值。另一方面,通過實驗和理論分析表明,通過化學(xué)處理不能同時改善和值33。Chaloampol R.(2005)等測定了用于制作泰國傳統(tǒng)樂器(泰國傳統(tǒng)木

25、琴)的木材的重要聲學(xué)特性。在研究中采用了兩組試件,第一組是幾個世紀來一直沿用的制作木琴的木材;第二組是在泰國資源豐富且與第一組木材基因相近的木材。實驗均測定了兩組木材的物理力學(xué)性能指標(biāo),包括比動彈性模量、密度、硬度、聲轉(zhuǎn)換效率(ACE)及聲折射因子。研究結(jié)果揭示了除需要高的比動彈性模量、密度、硬度外,高且一致的聲折射因子是決定琴棒性能的重要因子。通過對聲共振箱的研究結(jié)果表明高比動彈性模量、聲轉(zhuǎn)換效率和高且一致的聲折射因子是決定共振箱性能的最重要參數(shù)34。由于適合于制作樂器音板的高質(zhì)量木材資源越來越少,因此人們開始研究與開發(fā)新型的復(fù)合材料,以代替木材來制作樂器音板。小野晃明等(2002)研究了以

26、玻璃纖維、碳纖維為增強材料,聚氨酯泡沫為基質(zhì)制作的復(fù)合材料的振動特性和頻率響應(yīng)特性,并將此與適合做樂器音板的西加云杉作比較,結(jié)果表明:對于玻璃纖維增強復(fù)合材料,玻璃纖維的體積率在15%時能滿足樂器音板材料的力學(xué)特性,但很難制作出玻璃纖維含量這么高的復(fù)合材料;對于碳纖維增強復(fù)合材料,當(dāng)碳纖維含量為56%,且纖維的排列必須是單向時,可使碳纖維增強復(fù)合材料與西加云杉具有相近的聲學(xué)特性;在可聽頻率范圍內(nèi),木材音板的聲學(xué)特性主要由木材纖維的排列和結(jié)構(gòu)多孔性決定的,因此由碳纖維單向排列與泡沫的多孔性制作的碳纖維增強復(fù)合材料雖然不能完全具備木材的真實結(jié)構(gòu)特性,但模擬了簡單木材結(jié)構(gòu)模型(纖維排列與多孔性模型)

27、,因此其可以代替木材作樂器音板35。后來,小野晃明等(2004)又對碳纖維增強復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進行改進,將復(fù)合材料做成三層對稱的結(jié)構(gòu),表層是碳纖維軸向增強層、第二層是碳纖維橫向增強層,中心層是聚氨酯泡沫層,這種復(fù)合材料在保持低密度的條件下,橫向彈性模量與徑橫向剪切模量都得到改善,頻率響應(yīng)特性也與西加云杉也相似。結(jié)果表明:通過這種方式制作的復(fù)合材料的聲學(xué)特性,不論是軸向,還是橫向都可獲得與西加云杉相似的聲學(xué)特性36。4研究發(fā)展趨勢雖然前人對聲學(xué)技術(shù)在木材科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用作出了顯著成績,但仍有很多問題需要進一步研究、仍有很多方面需要進一步發(fā)展:(1)樂器音板的聲振動特性研究。目前的研究主要集中于對適合

28、制作樂器音板的木材單元的聲學(xué)振動性能進行評價,很少涉及對已制作好的整塊音板成品的聲振動特性的研究。而樂器音板的振動性能直接決定著樂器產(chǎn)品的質(zhì)量,同時可以反饋所選用的木材的合理性,因此如何評價音板成品的聲學(xué)振動性能是一個重要的課題。(2)應(yīng)用生理心理指標(biāo)評價樂器共鳴板用木材的聲振動特性。目前主要采要聲輻射阻尼常數(shù)R、聲衰減、聲音特性阻抗、比動彈性模量E/等參數(shù)來評價樂器共鳴板用木材的聲振動特性,若能將人的生理心理指標(biāo)納入聲振動特性評價體系,特別是對于制作好的樂器的評價,對樂器共鳴板用木材的選材及制作高檔次的樂器具有實際意義。(3)加強聲信號的處理。從樂器共鳴板用木材或已制作好的音板上采集到的聲信

29、號包含有豐富的信息,但這些信息的提取與分析的方法還比較有限,從目前的研究中可以看出,木材振動信號的分析主要局限于FFT分析,而信號處理與分析的方法非常的豐富,因此將先進的信號處理與分析手段應(yīng)用到木材聲振動特性研究中來具有實際意義。(4)目前,在樂器音板的生產(chǎn)中,主要還是依賴技師的經(jīng)驗主觀選材,現(xiàn)有的研究雖然摸索了一些客觀的選材方式,但其在實際生產(chǎn)中應(yīng)用還存在著很多具體的問題,因此需要建立有效的、適合于生產(chǎn)中應(yīng)用的客觀評價體系,以指導(dǎo)實際生產(chǎn)。參考文獻1 李源哲,李先澤,汪溪泉,王書勤,幾種木材聲學(xué)性質(zhì)的測定,林業(yè)科學(xué),1962,(1):59-662 張輔剛,木管樂器用材防裂防變形處理,中國木材

30、,1992,2(15):38393 張輔剛,簡述樂器用木材,中國木材,1990,5(6):36374 張輔剛,木材的聲學(xué)性質(zhì),中國木材,1990,6(7):32345 劉一星等,木材振動特性樹種內(nèi)變異和影響因子的研究,中國木材研究(李堅主編),哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,19956 劉一星,沈雋等,雲(yún)杉(Picea)屬木材振動特性関研究(I)年輪幅,晩材率振動特性7 劉一星,沈雋等,雲(yún)杉(Picea)屬木材振動特性関研究(II)結(jié)晶化度,傾角振動特性8 劉一星,沈雋,劉鎮(zhèn)波,岡野健,和田昌久,結(jié)晶度對云杉屬木材聲振動特性參數(shù)的影響,東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,29(2):469 沈雋,劉一星,

31、田站禮,岡野健,和田昌久,云杉屬木材密度與聲振動特性參數(shù)之間關(guān)系的研究,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001.20(2):18118410 劉一星,沈雋,田站禮,岡野健,和田昌久,云杉屬木材生長輪寬度、晚材率與聲振動性能參數(shù)之間關(guān)系的研究,林業(yè)科學(xué),2001.37(6):869111 沈雋,劉一星,劉鎮(zhèn)波,于海鵬,岡野健,和田昌久.纖絲角云杉屬木材對云杉屬木材聲振動特性參數(shù)的影響,東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,30(5):505212 沈雋,劉一星,木材聲振動特性的研究與進展.世界林業(yè)研究,2001.14(1):303613 沈雋,云杉屬木材構(gòu)造特征與振動特性參數(shù)關(guān)系的研究學(xué)位論文,哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),

32、200114 沈雋,劉一星,劉明,云杉屬木材晚材率變異系數(shù)與聲振動特性參數(shù),福建林學(xué)院學(xué)報,2005,25(3):225-22815 Norimoto M, Structure and properties of wood used for musical instruments I, Mokuzai Gakkaishi, 1982,28(7): 40741716 Ono T., Norimoto M., Study on Youngs modulus and internal friction of wood in relation to the evaluation of wood for

33、 musical instruments, Jpn. J. Appl. Phys, 1983,22: 61161417 Norimoto M., Tanaka F., Ohgama T., Ikimune R, Specific dynamic Youngs modulus and internal friction of wood in the longitudinal direction, Wood Res. Techn. Notes, 1986,22: 536518 Yoshitaka Kubojima, Hiroshi Yoshihara, Masamitsu Ohta and Tak

34、eshi Okano, Examination of the Method of Measuring the Shear Modulus of Wood Based on the Timoshenkos Theory of Bending, Mokuzai Gakkaishi, 1996,42(12): 1170117619 Yoshitaka Kubojima, Hiroshi Yoshihara, Masamitsu Ohta and Takeshi Okano, Accuracy of the Shear Modulus of Wood Obtained by Timoshenkos T

35、heory of Bending, Mokuzai Gakkaishi, 1997,43(5): 43944320 Nobuo SOBUE, Instantaneous Measurement of Elastic Constants by Analysis of the Tap Tone of Wood: Application to Flexural Vibration of Beams, Mokuzai Gakkaishi, 1986,32(4):274279.21 Nobuo SOBUE, Measurement of Youngs Modulus by the Transient L

36、ongitudinal Vibration of Wooden Beams Using a Fast Fourier Transformation Spectrum Analyzer, Mokuzai Gakkaishi, 1986,32(9):744747.22 Nobuo SOBUE, Simultaneous Determination of Youngs Modulus and Shear Modulus of Structural Lumber by Complex Vibrations of Bending and Twisting, Mokuzai Gakkaishi, 1988

37、,34(8):652657.23 Nobuo SOBUE, Masayoshi Kitazumi, Identification of Power Spectrum Peaks of Vibrating CompletelyFree Wood Plates and Moduli of Elasticity Measurements, Mokuzai Gakkaishi, 1991,37(1):915.24 河村進, 增田捻, 中村隆幸, 周波數(shù)及減衰木材打音與影響, 木材學(xué)會志日,1997,43(2):993100125 小幡谷英一,則 元京,木管樂器一用葦(Arundo donax L.)材

38、振動特性含水率關(guān)系,木材學(xué)會志日,1995,41(3):28929226 Matsunaga M., Sugiyama M., Minato K and Norimoto M, Physical and mechanical properties required for violin bow materials, Holzforschung, 1996.50: 51151727 Sugiyama M., Matsunaga M., Minato K., Norimoto M, Physical and mechanical properties of pernambuco used for

39、violin bows, Mokuzai Gakkaishi, 1994,40: 90591028 Peter Carlsson and Mats Tinnsten, Optimization of a Violin Top with a Combined Laminate Theory and Honeycomb Model of Wood, Holzforschung, 2003,57 (1):101105s modulus for spruce, fir and isotropic materials by the resonance flexure method with comparisons to static flexure and other dynamic methods, Wood Science and Technology, 1996,30:

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論