【摘要】：本文在分析國內(nèi)外竹笛研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過理論研究、聲學(xué)有限元數(shù)值仿真模擬及實驗手段,研究竹笛振動以及聲學(xué)的一些關(guān)鍵性問題,揭示竹笛的振動機理和材料參數(shù)對竹笛聲學(xué)品質(zhì)的影響,探索從客觀的物理角度改善和評判竹笛聲品質(zhì)的方法,為竹笛的制造和音質(zhì)的改善提供科學(xué)的參考。竹笛的腔體與笛塞之間的相互作用機理非常復(fù)雜,形成一個復(fù)雜的振動系統(tǒng)。本文在分析竹笛內(nèi)部聲波的運動、傳統(tǒng)的振動模型以及現(xiàn)代振動理論的基礎(chǔ)上,提出了竹笛的聲學(xué)有限元模型。該模型考慮了竹笛發(fā)生時聲波的振動與竹笛本身的聲振耦合作用,從而比較真實的體現(xiàn)了竹笛的發(fā)音過程。為了深入研究竹笛的發(fā)音機理,本文利用實驗技術(shù)對竹笛的發(fā)音進行了深入實驗研究。通過測量竹笛不同頻率下的聲場,研究和驗證了竹笛吹奏展現(xiàn)出的聲音的品質(zhì),為建立竹笛的聲學(xué)有限元模型提供了實驗支持。實驗所用的竹笛在頻率響應(yīng)中1-2k Hz頻率范圍內(nèi)的音準(zhǔn)對竹笛的動態(tài)頻率響應(yīng)和聲學(xué)品質(zhì)有很大影響。本文首先通理論研究,確定了竹笛的聲學(xué)有限元模型,之后依靠聲學(xué)有限元仿真分析了頻率響動態(tài)范圍以及頻域特征對整個竹笛聲學(xué)品質(zhì)的影響。為了驗證理論與聲學(xué)有限元仿真的結(jié)果,本文基于LMS的實驗裝置,測量竹笛吹奏時的各個音調(diào)的頻譜特征。該實驗裝置為實驗研究真實竹笛的聲學(xué)品質(zhì)提供了更加精確和實用的測量手段。實驗結(jié)果驗證了聲學(xué)有限元仿真的結(jié)果。本文通過幾何建模和聲學(xué)有限元仿真,分析了竹笛的頻率響應(yīng),探究了竹笛的材料參數(shù)對竹笛振動特性的影響。本文的最后根據(jù)以上對竹笛的發(fā)音測量以及聲學(xué)有限元仿真的結(jié)果,進一步通過MATLAB軟件分析了竹笛材料參數(shù)改變之后的振動以及通過頻譜圖分析了材料的變化對竹笛聲學(xué)品質(zhì)的影響。提出了改善竹笛聲學(xué)品質(zhì)的方法和途徑。本文從理論意義和實際應(yīng)用的角度,介紹了竹笛研究的歷史和現(xiàn)狀,從流體力學(xué)角度研究竹笛的發(fā)音機制,旨在揭示竹笛的理論發(fā)音機理與實際發(fā)音效果之間的關(guān)系,探索從實際出發(fā)的科學(xué)角度評價竹笛的聲學(xué)品質(zhì)的方法。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN912.3
【圖文】：

圖 2.1 等響曲線Fig.2.1 Loudness curve度來代表聲音的大小的優(yōu)勢是能夠使用自然數(shù)與定量闡釋聲的和，直接獲得聲音的響度增多或者減少的百分?jǐn)?shù)，十分的直便利。響度級范圍內(nèi)（20~120phon）響度級LL和響度L之間的關(guān)系為 = 4010 .........................................，L——響度；LL——響度級。權(quán)聲級學(xué)中，早時候人們在聲級計之中模仿我們的耳朵對各種聲音的接著按照該理論制造出濾波線路，其分別模仿3條等響曲線70phon、100phon，接著建立成4個計權(quán)網(wǎng)，也就是ABCD。聲率以及聲音的聲壓，但是，輸出不僅僅需求是聲壓級的，更需

圖 2.2 A、B、C、D 計權(quán)網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)曲線Fig.2.2A、B、C、D network spectrum response curve譜與頻帶聲壓級在進行簡諧運用的時候，輻射的聲波便指的是簡諧波，其聲強的關(guān)系。純聲音僅僅有單一的頻率聲音，這種波便是一類十分，即最為基礎(chǔ)的波，其頻率往往是單一的。但是我們平常感知大體上都是不純的，十分的繁雜，往往是由一些頻率不一致、音糅合而成的，一般叫做復(fù)音。能夠聽到的聲音的頻率十分廣泛，并且不同聲音的波形十分的樣式十分奇怪，因此把其分成3種：連續(xù)譜、復(fù)合譜以及線性譜通常由頻率十分分散的一些單音構(gòu)成，聲音的頻率譜線呈現(xiàn)譜[20]，如圖2.3所示：

線狀譜

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2794339