吸湿循环处理对常用乐器用材声学振动性能的影响

余德倩，赵晨鹏，翟胜丞*，陈冰炜，阚玉娜，王正

(1. 南京林业大学材料科学与工程学院，南京 210037；2. 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心，南京 210037)

乐器作为音乐产生的硬件，针对乐器用材品质的研究对于推动音乐的发展至关重要。在生产过程中，除了制造工艺，乐器的制作原料对乐器质量也有着重要影响。乐器用木材对于树种、纹理方向、年轮宽度、晚材率等均有较高的要求[1]。就树种而言，国外的钢琴、小提琴、大提琴等通常使用西加云杉做共鸣板，中国的传统乐器如古琴、古筝、瑟、琵琶等，共鸣面板常用材料为泡桐、梓木、杉木。木材声学性能的好坏主要取决于振动效率的高低，声学振动性能可以用比动弹性模量(E/ρ)、声辐射阻尼系数(R)、声阻抗(ω)等参数进行综合评价[2]；比动弹性模量和声辐射阻尼系数较大且声阻抗较小时，有利于声能量的高效率转换或响应速度的提高[3]。

目前，木质乐器制造过程中木材原料长时间自然老化是重要环节[4]。经过长时间自然老化的木材，由于纤维素的再结晶和半纤维素的解聚，降低了木材吸湿性，使发音效果更稳定，声学振动性能更好，因此，自然老化被认为是提高木材声学性能的有效手段。然而，木材自然老化非常缓慢，所需时间长达几十年至几百年不等。通过改性常用乐器用材，短时间内即可达到原本需要几百年自然老化的效果，不仅能满足人们对乐器质量的更高要求，而且有利于乐器用材的生产和乐器制造业的进一步发展。……