古筝琴板的振动特性初探研究∗

嵇建书 裴永超 罗 敏 卢晓杰 郑梅生

（南京林业大学机械电子工程学院，江苏 南京 210037）

木材是木质乐器的重要组成部分，乐器质量等级主要由木材的材质决定，因此材料的选择对于乐器的制作至关重要。由于缺乏理论指导和科学手段，从业者在古筝等木质乐器的实际制作中，主要通过看、听、敲、掂等主观判断方法进行筛选，因此不仅乐器质量得不到保障，同时也造成木材的不合理利用与浪费。据行业相关统计，用于生产乐器共鸣板的原木出材率为10%～20%，出材率较低[1]。有研究表明，通过木材振动试验，分析各类木材的振动特性，将木材振动与声学联系起来，有助于发现木材振动特性与木质乐器质量之间的关系，从而帮助生产厂家筛选、分类材料，提高我国的乐器生产制造水平和木材的利用率[2-5]。为此，本文以古筝琴板为例，通过理论与试验分析相结合对木制乐器板材的振动特性进行研究，以期为古筝琴板及其他乐器木质板材的筛选与生产提供了一种有效的科学手段。

1 古筝琴板振动特性理论分析

木制乐器构造各异，但发声原理基本相同。以古筝为例，其结构如图1所示。木制乐器的初始振动由弦引起,琴弦振动导致面板振动，弦声通过面板、背板等形成的共鸣箱放大并传播出去,从而使人们享受到美妙的音乐[6]。

图1 古筝结构Fig. 1 Guzheng structure

我国民族乐器共振板的材料主要为泡桐与云杉属木材等[7-9]。共振面板是弹拨类乐器中的一个重要构件。琴板在振动时，既有弯曲振动，又有扭转振动。……