乐器(原声吉他)的声学结构

一 制作材料

1. 材料的选择

按产地选择:非洲桃花芯、西班牙红松、洪都拉斯，巴西玫瑰木、印尼玫瑰木、印度玫瑰木，传导速度在2000—2500米/秒左右，乌木、欧枫、拿都、沙比利，柏木，欧洲云杉（德国）、西地卡、英格曼（加拿大）、红松（美国），传导速度在6000米/秒左右。

2. 材料的储存与加工处理

音高标准与温度的关系：声音的产生需要具备，物体振动、使空气产生摩擦。而所有物体都有其热胀冷缩的物理特性。制定音高标准时，温度的变化会直接影响声音高度。所以在确定国际标准音高时，需要特别留意温度的变化。所以温湿对吉他结构的稳定性和声音的稳定性至关重要，特别是对木材树脂的排除多少处理最为重要。

（1）自然处理

自然通风储存状况下，让空气充分对流，逐渐带走木材里的水分和树脂，此方法对木材的损伤最小。木材表面的水分挥发速度比里面渗出的速度快时就会发生破裂。

（2）人工处理

用高温蒸煮等物理方法来快速溢出木材的树脂，或用高温、化学药物、高电频等方法把木材的树脂进行干枯坏死处理，使其不再有吸附能力，木材发生扭曲变形大多是因为木材各部分的含水率不均衡所致。

（3）自然和人工混合处理

3. 材料的合理搭配

木材按声音分类可分为有声音和无声音两种，乐器用才都需选择有声音的那部分；同一棵树的相邻的两块木材的声音都有高低音的不同（所以他是面板拼好后在选择用哪一面作为表面时的选择依据），甚至其中一块无声音。

吉他制作部件搭配的基本原则是相同频率的木材制作的部件相组合为最佳，因为在振动时相互不易产生牵制而影响各自的发音品质，面板与背板的振幅方向发生相向时会产生“狼音”，所以在吉他面板部件选配时，在频率相同的情况下要选择疏松的振幅大的面料。音高与振动的频率有关，高音听起来尖锐，低音听起来厚重；振动频率快的发音就高，振动频率慢的发音就低。

二 制作工艺

按照乐器的设计结构，完美地完成各部件的工艺制作和合理的声学搭配组合（含油漆外观、保护功能的制作和各个零部件的组装）；

三 乐器结构

1. 结构部件的制作

（1）琴颈的制作

（2）指板的制作

琴颈（含指板）的厚薄与形状和弦高直接影响琴的手感，有效弦长和指板品线间的间距直接影响到琴的音准。

十二平均律吉他品格的计算方法是：有效弦长÷17.817

（3）下码的制作

（4）上下枕的制作

（5）琴箱的制作

琴箱结构的设计与加工原则：要综合考量吉他的音高、音量、延音、音色。

琴箱由上部（高音区球体）、中部（声音传导通道圆柱体）、下部（底音区球体）组成。

乐音与噪音的区别：乐音是由规律性振动产生的、有明确音调感的声音（如各种乐器正常情况下发出来的声音，其绝大部分可视为乐音）。噪音是由不规则的振动所产生的，无明确音调感的声音（如爆炸声、机器的轰鸣等）。

复音与纯音的区别：复音包含很多频率不同的振动成分，纯音是指只有单一音调的声音；复音中包含很多谐音，充满生气，而纯音即便有高次泛音（如音叉）也很快消失，声音单调，缺乏色调感。

乐音有三种典型的性质，即音高、音量、音色。

（1）音高，即声音的高低。音高与振动的频率有关。高音听起来尖锐，低音听起来厚重。振动频率快的发音就高，振动频率慢的发音就低。

（2）音量，即声音的大小或强弱，也称响度。音量与振动的振幅有关。弹性体振幅大，声音响亮，反之相对弱。分为8个等级，用f和p分别表示强弱程度。

（3）音色是一种可以用来辨别其声源的性质。音色与振动的成分及其相对强度有关。也利用声谱图可以分析、研究、揭示出乐音的音色。

1.表板的制作

   面板和面板支撑力木的设计分区是：上部（高音区）、中部（声音传导通道）、下部（底音区）；下部由左边底音区（薄、矮）、右边高音区（厚、高）、中部底音区（厚）、边缘高音区（薄）组成。（注：左右以面对面方向作参照物）。

2.背侧板的制作

   背侧板构成琴箱的各个反射区，支撑面板共同组成声音的共振箱。他的材料处理厚薄和支撑梁的制作要综合考量他们的振动性、反射能量与支撑的稳定性。背板梁最好是在琴箱组合之前再临时提前粘接。

3.琴箱的组合

   在表板、背板、侧板静力稳定，湿度在8%以下的情况下，再将三者进行组合。

2. 琴颈、指板、琴箱的组合

   琴颈连接的方法常见的有：（1）西班牙式接法；（2）燕尾槽榫接法；（3）木销钉榫接（4）马丁泰勒式接法（直榫+螺丝紧固）。

3. 油漆的外观制作

（1）化学树脂漆与硝基漆

   树脂漆（PU软性、PE硬性），硝基漆（软性）。

   吉他喷涂中出现的桔皮问题主要原因是：（1）喷枪距板面远，气压大，扇面过宽。（2）溶剂挥发速度过快。（3）油漆浓度过高。（4）喷涂面处理粗糙，打磨粗糙。  （5）喷漆室温度过高，风速太快。（6）喷涂时间间隔不当或没有流平期就强制干燥。

（2）手工虫胶漆

   虫胶，(我国)在云南省西双版纳等亚热带地区，有一种寄生在植物上的紫胶虫，虫胶就是这种虫的分泌物。用纯酒精作为调和剂。

（3）植物油

   桐树果实压榨熬制油、漆树天然树脂。

4. 乐器配件的组装

   声音的产生必须具备：达到一定振动能量，并在一定频率范围之内的弹性体振动；使空气产生摩擦。

   吉他声音的产生原理：由振动源体琴弦受到振动后，将振波通过琴码上的弦桥提供给面板背侧板能量，使共鸣体内的空气瞬间激烈地摩擦产生声音，再通过共鸣体合理的导向反射出来。

1.下码的组装

2.上下枕的组装

   上弦枕与下弦枕的距离，称为“有效弦长”是650mm。

3.弦准的组装

4.琴弦的组装

   琴弦是从两端用力拉紧的细长而柔顺、劲度不明显、振动取决于张力的固体物质的线。其振动时产生振幅、周期以及频率。

   琴弦的横振动：是指琴弦与面板平行方向的振动。弦的横振动看起来呈枣核形状，两端不动，为振动的“节”，中间振幅最大，为振动的“腹”。

   琴弦的纵振动：是指与弦体走向相一致的伸缩运动。弦做横振动时，张力发生周期性变化，从而使弦发生纵振动。纵振动的频率除与弦长，密度有关以外，还与弦材料的弹性模量有关。

   琴弦的扭转振动：当用琴弓擦弦或用手指、拨片弹弦时，弦除做横振动、纵振动外，同时还会产生扭转振动。扭转振动的频率比横振动的基频要低，其基音有一系列谐音伴随。扭转振动对弦发音的音色有一定影响。扭转振动的频率除与弦长、密度有关外，还与弦的刚性系数有关。

   梅森总结的弦振动的基本规律：（1）弦振动的频率与弦长成反比；（2）弦振动的频率与弦张力的平方根成正比；（3）弦振动的频率与弦直径成反比；（4）弦振动的频率与弦的质量密度的平方根成反比。

5．吉他的试音

吉他试音与调音的方法（常用的十二平均律法）：

（1）材料及工具：音叉、定音笛、口琴等、也可利用钢琴的C调6音等标准音来定、标准音（定音器=440Hz，音准误差为±20音分为准）

（2）调音定音方法：

①先决定第一弦空弦的E音，它是C调的3音，调弦位置各空弦名从第六弦至第一弦依次为：EADGBE，按C调唱名为：3 6 2 5 7 3

②第一步骤：决定第一弦空弦的E音，它是C调的3音，

   第二步骤：用左手中指按住第二弦的第五品位E音处，使此处第二弦发出的音与第一弦空弦音相同。

   第三步骤：用左手中指按住第三弦的第四品位B音处，使此第三弦发出的音与第二弦空弦音相同。

   第四步骤：用左手中指按住第四弦的第五品位位G音处，使此第四弦发出的音与第三弦空弦音相同。

   第五步骤：用左手中指按住第五弦的第五品位D音处，使此第五弦发出的音与第四弦空弦音相同。

   第六步骤：用左手中指按住第六弦的第五品位A音处，使此第六弦发出的音与第五弦空弦音相同。

③重复上述步骤精调一次。

   从使用者的角度，一把完美的吉他应该具有的特征：（1）手感良好（2）无“打品”“音准”等问题（3）具备足够的延音（4）具备足够音量（如能提到音量对比好控制等关于音量更高的要求）（5）音色干净好听（如能提到音色变化丰富好控制等关于音色更高的要求）

   测试基本音准的方法：既在每根弦第12品位的实音，与其在第12品位上的自然泛音之间的音高是相同的。

琴弦打品的原因一般有几种因素：（1）指板不平；（2）音品高低不均匀；（3）琴颈变形；（4）琴弦高度过低；

四  满氏音梁图解