基於聲音特性之鐵琴片設計分析

        打擊樂可以說是最古老，最原始的音樂，幾乎可見於任何民族的傳統音樂中，而鐵琴在眾多樂器裡，以聲音清脆、餘音短促、鮮明及高浸透等特性，在樂器中獨樹一格，在18世紀末首次使用於管弦樂中，主要用來製造特殊音效，加強另一種樂器演奏旋律，或用來突顯樂曲中某個特殊的段落。在鐵琴樂器中，一塊音板代表著一個音階，鐵琴由眾多不同音階之音板所組合而成，並利用敲擊鎚敲擊音板來發聲，在演奏時，若欲擊出和弦音，則需以多根敲擊鎚同時敲擊不同音階之音板來達成和弦音，目前市面上之鐵琴皆沒有和弦音板設計。

        應用ANSYS有限元素分析軟體之最佳化設計方法，配合貝茲曲線方程式，設計出具C和弦鐵琴形狀，並進行有限元素分析之模態分析。將設計出具C和弦鐵琴片形狀以雷射加工切割出實體，並進行實驗敲擊所得模態參數作為有限元素模型的修正基準，進而確定有限元素模型之等效性。利用不同材質衝擊鎚敲擊C和弦鐵琴片預期的發聲點，將量測得到之聲音訊號傳入頻譜分析儀中作分析，以得到聲音功率頻譜密度函數。將具C和弦鐵琴片厚度變化及形狀尺寸做比例縮放，以瞭解具C和弦鐵琴片之幾何形狀結構變化對自然頻率的影響，並進一步做其他和弦組的設計。