這個單元要來探討的主題是：如何解析打擊樂器–「顫音鐵琴」的聲音特徵？這是這個「顫音鐵琴」系列的第8篇，要來看的是：需要甚麼樣的「背景知識」與「工程技術能力」？
參閱圖示左上方是一部「顫音鐵琴」，是這個系列所探討的打擊樂器，譬如先前單元：#255，【如何解析打擊樂器–顫音鐵琴的聲音特徵？三和弦音(Triad)演奏】，「三和弦音(Triad)」的演奏聲音特徵解析，引用相關圖示如圖片上方，簡要說明其程序步驟，如下：
1. 進行「量測」：可以取得「時間波形」信號，可觀察時間域的特徵。
2. 進行「分析」：就是進行「頻譜分析」，可以取得「聲音頻譜」圖，可解析出主要貢獻度的「峰值頻率」，包括：「基音頻率」和「泛音頻率」，以及組成「音色」的其他較小dB值的高頻率之「泛音頻率」。
3. 進行「診斷/評估」：可以透過 (1)「音高」的「基音頻率」、(2)「音色」的「泛音頻率」、以及 (3)「持續度」的「衰減率」，探討聲音的特徵。
要進行以上的三個步驟程序，需要哪些「背景知識」呢？在【振動噪音科普專欄】單元：#164，【產品振動噪音之量測、分析、診斷與對策 MADI for Product Noise and Vibration】，有提到了「MADI」的理念，參閱圖片中央圖示，針對「顫音鐵琴」的聲音特徵探討，就是：
1.
「量測」(Measurement)：要能夠客觀的評價「顫音鐵琴」的聲音特徵，當然就需要「量測」其聲音的「時間波形」信號。所以，需要有「Know what？」的設備使能進行。
2.
「分析」(Analysis)：其次，針對「量測」的信號，須進行「分析」，最常使用的就是「頻譜分析」，可以取得「聲音頻譜」圖，可解析出主要貢獻度的「峰值頻率」，包括：「基音頻率」和「泛音頻率」。
3.
「診斷」(Diagnosis)：由「量測」及「分析」得到的訊息，接著就是要探討原因「Know why？」，希望能夠瞭解形成「顫音鐵琴」聲音特徵的原因。通常「分析」及「診斷」是個反覆循環的程序。
4.
「對策」(Improvement)：如果能夠透過「診斷」知道「Know why？」，瞭解了「顫音鐵琴」聲音特徵的原因，當然就可以有很多的「發想」或「啟發」，提出改善對策，就是「Know
how？」。
事實上，【振動噪音產學技術聯盟】也提供了「Know
what？」的工具軟體：【SM聲音量測系統】，可以進行「量測」及「分析」的工作，主要功能如下：
l
可進行聲音量測，使用了PC內建的麥克風。
l
可進行聲音頻率特性分析，也就是「頻譜分析」。
l
可進行聲音「衰減率」σ分析。
l
可進行聲音「時頻圖」分析。讀者可參考先前單元：#110，【甚麼是時頻圖？】。
歡迎台灣各級學校單位，包括：大專校院、高中職、國中、國小，免費索取使用【SM聲音量測系統】，詳如以下網址：https://aitanvh.blogspot.com/2017/10/sm.html，提供索取方式相關說明。
至於所需要的「工程技術能力」，歸納起來，簡單說就是「MADI」的能力：
1. 「量測」：就是量測聲音，當然就需要適當的工具，包含軟硬體設備，如果有了設備，當然還要有應用軟硬體的能力。【SM聲音量測系統】使用PC內建的麥克風，就可以直接量測聲音，甚至聲音檔案如*.wav，也可以直接應用SM軟體進行後續的分析。當然，最理想的是使用精密的麥克風和頻譜分析儀來量測聲音。
2. 「分析」：量測到了聲音，接著就是進行頻譜分析，也是需要工具軟體或硬體，以及軟體使用的應用能力。需要的「背景知識」如：#27，【甚麼是頻譜分析？】，#55，【甚麼是dB？】，#48，【音階標準頻率】，才能夠去分析探討「聲音頻譜」圖的意義與內涵。SM軟體是可以進行「頻譜分析」，取得聲音的頻率特性。
3. 「診斷」：完成量測和分析，再來，就是評估、解析。在打擊樂器聲音的解析，建議了三個評估指標(Index)，由「聲音頻譜」，探討「音高」的「基音頻率」、以及「音色」的「泛音頻率」。由「時間波形」，探討「持續度」的「衰減率」。「背景知識」如：#133，【什麼是聲音的衰減現象？】。SM軟體是有「衰減率」分析模組，也有「時頻圖」分析模組，提供了很好的「診斷」工具。
4.
「對策」：就是改善對策，有甚麼「發想」或「啟發」呢？例如：屏科大機械系【振動噪音實驗室】設計開發的和弦鐵琴片。一般的打擊樂器要演奏出「三和弦音(Triad)」，需要拿三支打擊棒，同時敲擊三個鐵琴片，才能夠打出如C和弦Do、Mi、So的聲音。我們的發想呢？是不是可以設計出一個鐵琴片，敲擊一個鐵琴片，就能夠發出Do、Mi、So的C和弦聲音，如：#87，【應用【F-C-A-I-V_C-I】思維程序於和弦鐵琴片之開發設計分析與聲音特性】，就說明了如何開發設計這樣的和弦鐵琴片。
綜合一下這個單元的討論，要解析打擊樂器–「顫音鐵琴」的聲音特徵，需要甚麼樣的「背景知識」與「工程技術能力」？
1. 「背景知識」：【振動噪音科普專欄】提供讀者們一個自主學習的園地。
2. 「工程技術能力」：總結下來，就是「MADI」的能力，包括：「量測」(Measurement)、「分析」(Analysis)、「診斷」(Diagnosis)、「對策」(Improvement)，是四個階段的工作。
3. 【SM聲音量測系統】：【振動噪音產學技術聯盟】免費提供台灣各級學校「Know
what？」的工具軟體，可以進行「量測」及「分析」，當然就可以進行「診斷」。
4. 「對策」：不只是改善對策，甚至會有新產品的開發，至於會有甚麼樣的創新思維，就看讀者們的「發想」和「啟發」了。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
