综述
1.1 引言
很多乐器都是以木材为原料制作的，其可以通过木材制作音板、指板或共振音箱来产生美妙的声音。在如今社会生活高速发展的当下，原先老百姓日益渐长的物质文化需要和社会生产之间的不平衡已经转变成逐日增加的美好生活需要和没有充分发展的不平衡，人们对精神世界越来越有所追求，修生养性越来越成为当代年轻人所谈论的话题，音乐舞蹈画画成为越来越多人的辅修选项来富足自己的生活，而大部分小孩从小便开始接触各种各样的乐器，无论是西洋乐器如钢琴、小提琴，还是古典乐器如琵琶、古筝等的生产制作都需用到木材，这是因为木材及木质材料本身拥有良好的声学振动特性[1]，在一定程度上决定了乐器的声学质量[2]，由木材振动所辐射的声能，共振频率影响其音色，频率影响其音调的高低，振幅影响其响度的大小，所以乐器中不同的部位会选用不同的材种制作，不同的乐器对声学性能要求不同，同种乐器不同部位对声学性能要求也不尽相同。通常密度小材质轻传播声波快，弹性好的木材用来制作音板；共振板选择厚度适中，若过厚则不利共振若过薄则因振时峰谷差大致使声音的协调与均匀性受到破坏[3]；在小提琴、吉他等乐器中起共振与能量传递作用的指板通常选用密度较大的木材，是因为一般而言其具有良好的耐磨和尺寸稳定性，能满足对声音的衰减的均匀度与弹奏时声音的延绵音效。
在表示声波在传播过程中的内摩擦损耗量和阻力的数值有对数衰减率、声阻抗和损耗角正切，这些参数值越大，阻力和损耗量就越大，产生的声音就会愈来愈细弱；反之则洪亮强大。而乐器共鸣板常用材料之一木材其振动性能在很大程度上决定了其相关乐器的声学品质，可以通过测量木材声学振动性能相关参数以此来判定乐器声学，树种不同，其密度、纹理构造也不同，产生的声振动特性也不同，在国内，现有资料大多集中在通过热处理改性木材的尺寸稳定性及声学振动性能等方面，但是在进行了振动和声学性能测定的相关研究中，其实验试材都很小，并不能全面表明声振动特性，在采用热处理方法来改善非乐器常用木材的性能，以替代传统乐器用木材的相关研究方面甚少，是可以衍生的课题。将木材的含水率、密度、化学成分以及吸湿特性等参数作为探究方向，通过生物、化学、物理等处理方法进行乐器材的功能性改良研究，从目前来看，国内研究较少，国外的研究中改良方法也存在一定的缺陷。
木材需满足不同乐器的发声效果，是因为木材的物理特性对声学性能也有一定的影响，为全面评价板泡桐材料的声振动特性，反映泡桐构造与古筝音板声学振动特性之间的关系，本论文直接选取常用于古筝制作的泡桐音板进行测试，其中判定泡桐声学性质优劣考察参数主要有材的动弹性模量、比动弹性模量、声阻抗、声辐射阻尼系数，而探究影响泡桐声学的品质因素是密度、纹理宽度和含水率，再进一步通过热处理相关工艺对泡桐试材进行处理，从而使其物理性能发生变化，测量其相关声学振动性能参数，为泡桐音板的古筝制材选材提供一定的可靠科学依据。
1.2古筝选材制作的背景
在古筝的选材与制作的文章中作者有提到，胶合于琴框上呈拱形的桐木薄板常用于制作古筝面板，其优劣程度在很大一部分程度上判定音色、音质和音量的好坏，这是因为通常而言泡桐的质地松软，年轮间的距离较为平均且纹理顺直，其种种物理特性使得泡桐易于振动发声。按照目前市面上经验老道的手工艺师傅要求，更多地把原木径切为面板所需材后，选用年轮间距1.5至3厘米为佳，通过在池水中浸泡一段时间把年轮中的树胶等杂质析出后，再放入干燥窑人工烘干后，则能使面板达松透的自然风干效果[4]。在更早的文献中如《斫匠秘诀》《梦溪笔谈》等中也有谈到古筝面板常选用“轻松脆滑”，既不过硬也不过软，纹理细密通直，宽窄适中且无节的选材；底板用材需将木材中的杂质处理干净，且大部分不会选用心材。顾永杰在其文章《简论古琴的琴材二》中提到，在优良的乐器用木材中往往能发现共性：径切板、生长轮宽度适中、密度小、晚材率适中、含水率低、抽提物含量低以及抗吸湿能力强[5]。
古琴发声的传统审美标准评判依据主要是音高中声为上乘；音量不能过大，对振动反应灵敏性高；发声风格根据苍古和清脆的不同另有所不同要求：面板用木材密度小疏松、生长轮宽适用于发出苍古的琴声，面板用木材密度大密实、生长轮窄适用于发出清脆的琴声；大小弦音色高低不同对音板用木材的固有频率要求不同，通常表现为：从大弦到小弦固有频率从低到高均匀过度；散音——均而和、泛音——轻而清、按音——重而浊的特点要求音板用材均匀通直且无缺陷。吕少一在其木质材料在乐器与音箱领域的应用进展文章中提到音板决定乐器音色及音量大小，常采用传播声波快，且弹性好，密度小（材质轻）的木材；指板起到共振与能量传递的作用，要求具有良好的耐磨性和尺寸稳定性，一般采用密度较大的木材[1]。
1.3研究现状
1.3.1纹理密度含水率与声振动研究现状
秦丽丽，苗媛媛等用物理和化学实验方法，得出年轮宽度越均匀，木质素含量大约在18%, 密度为0.225g/cm3以及1% NaOH抽提物约在20%时，这时板材的声学振动特性为最优[6]。
陶鑫等以4种云杉属为研究对象，采用快速傅立叶变换分析法，测定不同纹理角度径切板的共振频率及半幅频率，探究径切板不同纹理角度对云杉材声学振动性能的影响，通过综合加权法评定，最终得出纹理角90度的吊云杉制作的钢琴音板，更能维持声音的持久性，且云杉材的动弹性模量、比动弹性模量与纹理角度呈正比，损耗角正切呈反比[7]。
黄英来以阮、琵琶和月琴三种乐器为研究对象，探究共鸣面板----泡桐板材的纹理利用纹理图像检测技术进行研究，用纹理间距矩阵表征其疏密程度，由噪声计对共鸣板声强进行测量，采用综合坐标与评分法，并用实验模态分析法对共鸣板进行声学振动模态处理，经分析得出三种乐器声强影响的显著性由小到大的关系是阮、琵琶、月琴，且共鸣面板各阶共振频率的频谱强度在测定的频率范围内随频率增大，呈抛物线的变化趋势，除此之外，具体实验数值分析结果显示乐器用材其素材密度、动弹性模量、剪切模量及声阻抗较小时而声辐射品质常数较高，比动弹性模量、E/G及纹理宽度适中时往往具有较好声学品质；同时，研究结果表明乐器木材振动特性与生长轮宽度也有关系：泡桐生长轮宽度为2cm适用于制作琵琶共鸣板，1.6～1.9cm（接近1.6cm为佳）适用于制作月琴和中阮共鸣面板[8]。
雷福娟等总结分析了实木音板声学品质主要影响因素，表明与木材密度、含水率、S2层微纤丝角、纤维素结晶度、年轮宽度、晚材率及其变异系数等参数有关，并且提出了模态试验分析法和基于ANSYS有限元评测法的两种声学评测方法[9]。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
