本文主要是對鐵琴片之振動與聲音做一系列的探討。首先，架構鐵琴片之有限元素模型，進行理論模態分析，以求得鐵琴片之自然頻率及其對應之模態振型；然後再對鐵琴片進行實驗模態分析，求得實體之模態參數，包括自然頻率、模態振型及阻尼比，以實驗求得之模態參數為基準作為有限元素模型修正之依據，由結果顯示，理論有限元素分析與實驗模態分析所求得之模態參數均相當吻合，故成功地完成模型之驗證。本文亦量测鐵琴片經敲擊後的聲音頻譜響應，以了解鐵琴之基本頻率，並與振動特性做比較，得知聲音基本頻率與鐵琴片之振動模態對應之關係，第一個振動模態為鐵琴片之主頻率；也使用不同材質之敲擊鎚對鐵琴片進行敲擊，由結果顯示，使用硬度高的敲擊鎚進行敲擊時，高頻率模態易被激發，而一般鐵琴棒硬度較軟，適於激發第一個振動模態對應之鐵琴片聲音之頻率。本文也探討不同敲擊位置對鐵琴片聲音的影響，愈靠近鐵琴片的中心位置，可更明確激發第一個振動模態之聲音頻率。本文結合了振動理論與實驗分析於鐵琴片聲音特性之探討，將有助於往後對樂器進行振動與聲學特性的研究。
屏東科技大學機械工程系所 振動噪音實驗室
實驗室主持人：王栢村教授
聯絡電話：08-7703202 #7017 / 7036
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