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碳纤维乐器的优点

2021-11-16 17:16:12

制作乐器的材料选择对乐器的音色和特性以及音乐家的音乐体验有着巨大的影响。即使是Z有才华的音乐家也无法使注塑成型的塑料吉他声音丰富而优美。弦乐器制造商长期以来一直在为他们的乐器寻找Z适合的材料。

数十年来,碳纤维制品一直被提议用作弦乐器的材料。早在 1965 年,Ovation Guitar 就开始在他们的吉他设计中使用复合材料。复合结构的耐用性加上生产复杂几何形状的能力,使其成为吉他制作的一个有吸引力的选择。在讨论使用碳纤维制作弦乐器之前,了解材料如何影响乐器的声音可能会有所帮助。


共振和阻尼在乐器中的作用


共振是结构部件在特定频率下振动的趋势。一个共振物体可以将能量传递给第二个物体,使其也产生共振。乐器(例如吉他)中的琴弦通常先振动,然后将能量传输到身体。乐器主体的共振对乐器声音的特性很重要,包括音质、音色和动态能力。

 

玻璃钢模型

当琴弦振动时,振动会穿过琴颈和琴身。在原声吉他中,这些振动将主要通过琴桥传播到音板。音板驱动乐器体内的空气,产生压力波,导致声音通过音孔传出。

在数学上,其中:


m = 质量 (kg) 或 (sl)


T = 张力 (N) 或 (lb)


L = 绳子的长度 (m) 或 (ft)


结构通常具有主谐振频率和许多谐波。对于乐器,关键是找到一种可以调谐到正确共振频率的材料。将组件制造成不同的形状和厚度会影响它们的谐振频率。通常,瑕疵、瑕疵和其他不连续性会对共振和乐器音色产生负面影响。

材料阻尼在弦乐器的声音中起着重要作用。阻尼是材料或系统在循环应力下的能量耗散特性。对于弦乐器,当拨动琴弦并且振动缓慢消散直至停止时,可以看到这一点。音乐家可以巧妙地利用双手机械阻尼来达到艺术效果。

在为乐器选择材料时,材料属性很重要。

碳纤维乐器的优点:

与传统上用于乐器的材料相比,碳纤维非常坚硬、非常轻且阻尼非常低。这导致了一些有趣的共振特性。碳纤维部件增加的刚度和减轻的重量通常会提高部件的共振频率,而降低的阻尼将使其振动更长时间。

碳纤维弦乐器的共鸣与木乐器不同,通常听起来更明亮、更有力量。还有其他因素也会影响碳纤维部件的共振频率。例如,叠层中碳纤维的方向可以调整任何特定轴上的共振。低阻尼有助于获得更清晰的声音和更长的延音。

熟练的制琴师可以利用碳纤维的独特特性来微调乐器的结构,以在特定频率、特定区域实现Z理想的共振。许多音乐家已经开始欣赏碳纤维弦乐器作为传统木乐器的替代品。


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