幾種典型民族樂(lè)器木質(zhì)共鳴體的聲學(xué)振動(dòng)性能檢測(cè)與分析.pdf

1、本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外樂(lè)器音板用材的現(xiàn)狀以及我國(guó)民族樂(lè)器共鳴用材的振動(dòng)性能、選材與加工的研究進(jìn)展進(jìn)行了闡述與分析。通過(guò)分析可以看出，雖然樂(lè)器從業(yè)者及研究人員認(rèn)識(shí)到木材對(duì)于樂(lè)器的重要作用，但關(guān)于我國(guó)民族樂(lè)器用木材的聲學(xué)振動(dòng)性能研究主要局限于木材振動(dòng)性能指標(biāo)的測(cè)試，并未與我國(guó)民族樂(lè)器共鳴用材相結(jié)合。而在樂(lè)器用木材的選材與加工方面，也只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并沒(méi)有進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的科學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)。針對(duì)上述問(wèn)題，本文以我國(guó)幾種典型民族樂(lè)器（琵琶、月琴、阮等）為對(duì)

2、象，對(duì)樂(lè)器共鳴構(gòu)件用木材（素材）、共鳴板、共鳴面板、獨(dú)立共鳴構(gòu)件（共鳴構(gòu)件）及樂(lè)器成品中的共鳴構(gòu)件（共鳴箱）的聲學(xué)振動(dòng)性能展開(kāi)深入研究1，具體研究結(jié)果如下:
　　1)根據(jù)基于統(tǒng)計(jì)的紋理分析思想，進(jìn)行了基于紋理圖像檢測(cè)技術(shù)的民族樂(lè)器選材方法的研究。以紋理間距矩陣表征木板紋理疏密程度作為判斷其用于制作樂(lè)器的適用性的特征，通過(guò)對(duì)用于制作琵琶、阮、月琴三種樂(lè)器的木材面板進(jìn)行紋理間距情況的測(cè)算，得到各自的紋理間距矩陣，并分析了紋理寬度與振動(dòng)

3、性能的關(guān)系，為共鳴面板用木材的外觀初選提供了一定的科學(xué)理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
　　2)檢測(cè)分析影響樂(lè)器音質(zhì)的主要特性——振動(dòng)特性的一般原理和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的方法，探索并初步確立了民族樂(lè)器共鳴用木質(zhì)構(gòu)件的聲學(xué)屬性檢測(cè)方法。在以往研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合樂(lè)器制作師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選擇試驗(yàn)用素材，檢測(cè)、分析試驗(yàn)用素材的聲學(xué)振動(dòng)性能，采用綜合評(píng)分法和綜合坐標(biāo)法對(duì)所選彈撥樂(lè)器共振面板用木材的綜合聲學(xué)振動(dòng)特性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)與區(qū)分。
　　3)基于薄板動(dòng)力學(xué)的

4、基本理論，采用實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法的方法對(duì)樂(lè)器共鳴板聲學(xué)振動(dòng)性能進(jìn)行研究，并根據(jù)模態(tài)的特性選取固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型作為參數(shù)。根據(jù)琵琶、月琴、阮的樂(lè)器共鳴面板構(gòu)成特點(diǎn)，確定了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的實(shí)驗(yàn)方法;通過(guò)位移與曲率的關(guān)系、曲率變化率、彎矩，根據(jù)振動(dòng)原理確定了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的圓形薄板和仿梨形薄板的無(wú)阻尼自由振動(dòng)方程解，通過(guò)實(shí)測(cè)所得的激勵(lì)和響應(yīng)確定了第r階模態(tài)的振型系數(shù)矩陣;對(duì)樂(lè)器共鳴面板的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行分析，結(jié)果表明月琴、阮共鳴面板的各階振動(dòng)振型

5、基本呈縱軸（順紋理方向，y軸）和橫軸（橫紋理方向，x軸）對(duì)稱，而琵琶共鳴面板只呈縱軸對(duì)稱，并不成橫軸對(duì)稱。
　　4)在民族樂(lè)器共鳴用木質(zhì)構(gòu)件的聲學(xué)屬性檢測(cè)方法基礎(chǔ)上，綜合、系統(tǒng)地分析反映共鳴構(gòu)件聲學(xué)品質(zhì)的基本參數(shù)。選取可有效表征共鳴用木質(zhì)構(gòu)件聲學(xué)性能的客觀指標(biāo)，通過(guò)對(duì)琵琶、月琴、阮三種樂(lè)器共鳴面板、共鳴構(gòu)件和共鳴箱的表面波傳播速度和琵琶、月琴、阮、二胡四種樂(lè)器共鳴面板、共鳴構(gòu)件和共鳴箱的聲輻射強(qiáng)度進(jìn)行了順紋理方向、斜紋理方向、橫紋

6、理方向測(cè)試，探索得出了相應(yīng)的規(guī)律。對(duì)于琵琶、月琴、阮三種樂(lè)器共鳴面板階段表面波傳播速度和聲輻射強(qiáng)度值最小，共鳴構(gòu)件階段聲輻射強(qiáng)度最大，每種樂(lè)器在三個(gè)階段的聲輻射強(qiáng)度的走向趨勢(shì)一致。共鳴箱階段橫紋理方向表面波傳播速度速度最快，其它方向各有交錯(cuò)，總體呈現(xiàn)以共鳴箱階段表面波傳播速度值較大為主。二胡共鳴構(gòu)件階段聲輻射強(qiáng)度值最大，但共鳴箱階段三種木材聲輻射強(qiáng)度值與共鳴構(gòu)件階段走向趨勢(shì)卻恰好顛倒，原來(lái)的最大值此時(shí)變?yōu)樽钚≈怠?br>　　系統(tǒng)地研究了