吉他木材的结构、密度和传导关系简述
发布时间:2020-12-31 09:36:44

木材的结构和密度


结构和密度是紧密关联的,有紧密细胞结构的木材,一般都有密集的结构

  

枫木比云杉更密实,并且它比云杉有更多的结晶葡萄糖,所以它的重量更大,同时枫木的细胞壁相较更小、更硬

 

所以相同尺寸的枫木比云杉更硬,密度越大,共振频率越高;密度变小,功能频率降低。

 

木材特有的性质决定了:相同物种的每块木头,都有差异。

树和树、板和板,每一寸都不同,相同物种,相同重量的木材会有10%的差异。

 

这个差异决定了面板和背板应该调音才能完整发挥木材的特质、发出饱满清晰的音质,

而不能仅仅是打磨成事先决定好的厚度或渐变形状。

 

吉他木材的结构、密度和传导关系简述 

#575H FCL 凤凰 虎纹枫木背侧板 

 

质量和尺寸有关系、和频率是相反的关系。

 

一个物体越大(质量越大)一般共鸣频率越低,在琴弦上的体现是直接的,

包裹铁丝包在低音弦的周围,增加了他们的质量,结果就是降低了它们的频率。

 

当板悬空和固定边缘时,会有不同的振动频率,这是一个物理问题。

悬空的板沿着它的边缘,要么是波节,要么是波腹。

 

也就是说:板的边缘处于要么震动,要么静止的状态,这取决于它振动时的音高。

固定在侧板上的面,背板会比悬空的板,高四度音程,在悬空中调成E的板,在与侧板相结合后会是A。

 

吉他木材的结构、密度和传导关系简述 

#562H 月亮 东印度玫瑰木背侧板

 

声音的介质传播

 

声音可以通过任何媒介来传播,流水,金属,木材,塑料,空气。。。

 

越稠密越硬的媒介,声音传播得越有效率、越清晰。随着媒介变得更稀疏,

并且中间多孔,声音就会被阻挡或吸收,并且效能和清晰度降低,这我们称之为阻尼值。

 

木材中的振动阻尼值取决于木材的多孔结构类型:云杉木比枫木有更高能量的传递,

声音能量在云杉中传播时,沿着木纹传播的速度是横穿木纹的10倍,在枫木中这个比例大约仅仅是4倍。

 

所以现在知道为什么挑共鸣板一定要是木纹越笔直的越好了吗?

当然还有其他的因素,密度,湿度,生长年限等,但这个是其中的一项参考标准。

 

吉他木材的结构、密度和传导关系简述 

#350H FCL 落叶 芒果木背侧板

 

声音能量能被任何表面反射出去,越平滑的表面反射效果越好;

随着表面变得不平滑,声波会扩散。并转移到更大的空间,任何⼀个特定方向的声压都会减少。

 

如果表音是光滑并凸起的,声音会被扩散到有限的位置。如果表音是凹陷的,声音会聚焦在远处一个特定的点。

 

在抛开上漆或抛光的考量之下,平滑表面处理,对于减少发散和衰减是很重要的。

 

声音能量会被柔软,多孔,或隔板状的表面吸收;材质越厚,衰减性越强,声音能渗透很深,却不会反弹。

 

所以避免三种:软、多孔、隔板状的表面很重要,声音在穿过一个没有弹性的材料时也会衰减。

所以,结合声波反弹作用,能理解为什么背板一般需要坚硬的材质了吧?

 

 吉他木材的结构、密度和传导关系简述

#765H FCL 水母 马达加斯加玫瑰木背侧板

 

为什么常见声木是多孔材料但传声性能又很好?

 

这里涉及到木材的空气隔声和振动传声性。

 

声波作用在木材表面,一部分被木材本身的振动吸收,一部分被透过,还有一部分被反射回来。

前二者称为木材吸音性,以吸收、透射的音能量与入射总能量之比即吸音系数表示。

 

由于木材的声阻抗(与密度和弹性模量成正比)比空气大得多,

所以作用在木材表面声波的大部分能量被反射回来。

 

如2厘米厚的冷杉板材在不同频率下平均吸声系数为0.1,即90%的能量被反射回来,

但须有一定的厚度,以增加对声波的反射作用。

 

木材虽然是多孔材料,但表面(一般是弦切面、径切面)孔隙小,易被阻断,

吸音和透音的部分少,空气隔声性能好,是很好的隔声材料。

 

木材具有较好的振动传声性能,主要衡量指标为声速(与弹性模量成正比,与密度成反比)。

 

木材的声速比空气高,顺纹传声与金属、玻璃近似,横纹传声比金属、玻璃低。

空气的声速为330米/秒,铁的声速为5000米/秒,玻璃声速为5100~6000米/秒。