小提琴共鸣箱点阻抗特性的测试与分析

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小提琴是世界上最优美的乐器,表现力丰富,表现手法复杂多样。在小提琴的制作方面,高档次的小提琴是手工制作的,小提琴的质量主要靠制作者的手工技巧和经验来保证,制作过程缺少必要的理论指导。小提琴的设计制作主要是考虑其声学性能,在组成小提琴的各个部件中,共鸣箱是最基本、最重要的组成部分,其振动特性是影响小提琴声学性能的主要因素。 目前国内外已经有一些共鸣箱式弦乐乐器的相关研究,却鲜有能指导这类乐器传统手工加工的方法。 鉴于小提琴共鸣箱传统手工制作的过程特征以及制作者的需要,本研究课题利用工程测试的方法,研究共鸣箱的振动特性,尝试将共鸣箱的音响品质以点阻抗参数来量化,为小提琴的手工制作提供一种便捷有效的测试设备和制作指导方法。 本课题的主要研究方法是机械阻抗试验方法,以小提琴共鸣箱为研究对象,主要工作分为硬件设计和软件设计编制两部分。系统硬件部分主要由笔记本电脑、PCMCIA数据采集卡、传感器和电荷放大器组成。数据采集卡选用美国Quatech公司生产的DAQP-12型的PCMCIA卡,可以实现双通道数据的采集。软件部分分为数据采集和数据分析两部分,数据采集模块采用“虚拟仪器”的设计思想,开发平台选用美国NI公司的Labwindows/CVI6.0软件,系统界面操作简单方便系统界面操作简单方便。数据分析部分主要是对数据做相应的分析处理,分析得出小提琴面板上各点的点阻抗,并绘制出小提琴面板的等刚度的灰度图。 根据本文所做的工作,小提琴制作者可以在制作过程中测出相应的点阻抗值,通过与高品质小提琴参数的比较,及时地改进和优化共鸣箱的制作过程,提高制作水平。也可以通过等刚度图的绘制,给成品提琴的修理方面作一定的指导。
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