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《振動噪音科普專欄》具和弦音鐵琴片之模型驗證與聲音特性探討

先前單元:【打擊樂器如何分類?】介紹了打擊樂器的分類。也有多個單元如:【鑼臍型式銅鑼之敲擊聲音與振動模態有關嗎?】、【平鑼聲音特性與振動分析之探討】、【銅鑼模型更新及聲音與振動特性探討】,討論有關打擊樂器的振動模態與聲音特性的關係。 前兩個單元:【鐵琴片結構之聲音預測與驗證:頻率響應函數?】,是由結構頻率響應函數以及音場頻率響應函數角度,說明鐵琴片結構的音場預測分析。【鐵琴片的發聲機制?】單元,則針對相同的鐵琴片,探討其發聲機制,事實上,鐵琴片的發聲機制與結構的振動模態【甚麼是結構振動模態?】有很大的關聯性! 有了前兩個單元的鐵琴片聲音預測分析、以及鐵琴片發聲機制的探討,讀者可能好奇為什麼會有這樣的特殊形狀鐵琴片?這樣的特殊形狀,有甚麼目的?會有怎樣的聲音效果? 鐵琴片會有如圖示,這樣的特殊形狀,實際上,是經過特定目的之需求,而設計出來的形狀,本單元將對此鐵琴片,做一個綜合的討論。 這個特殊形狀鐵琴片,經敲擊後,一次就可以發出三個音階頻率。例如:大三和弦Cmaj、CM、或簡寫為C和弦,有Do、Mi、So三個音階。所設計的C和弦鐵琴片,經敲擊後,可以發出Do、Mi、So三個音階的聲音組成,所以稱之為【具和弦音鐵琴片】。 本單元將介紹這個具和弦音鐵琴片的設計驗證流程: 1.      對鐵琴片進行EMA:由EMA,以衝擊鎚敲擊鐵琴片,加速度規量測加速度響應,同時,也以麥克風量測聲音壓力響應,進而分別取得結構的振動頻率響應函數,以及結構的聲音頻率響應函數。其次,對量測的兩種頻率響應函數,進行曲線嵌合(curve fitting),可以獲得鐵琴片結構的振動模態,包括:自然頻率、模態振型及模態阻尼比。有關EMA可參閱:【甚麼是【實驗模態分析】?What...