影響管樂器音高之設計變數-以中音薩克斯風為例

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研究生：	羅瑋彥
論文名稱：	影響管樂器音高之設計變數-以中音薩克斯風為例
指導教授：	王志宏
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	1冊
中文關鍵詞：	管樂器、薩克斯風、聲場分析、邊界元素法
相關次數：	點閱：2 下載：0
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樂器的生產與發展已有相當長的一段歷史，我們現在看到的各種樂器都是經過長時間的演變而來的，而它們之所以會演變，往往都是成型後真正有人去使用時才發現音高或音色表現欠佳。本文主要的目的是發展利用電腦輔助的方式來模擬薩克斯風發聲之現象，不需將成品做出來就可以預先知道設計者如此設計的樂器會有怎樣的音高表現，如此一來可以免去製造真品的成本。主要以中音薩克斯風為探討對象。
要發展此套方法，必須對薩克斯風的發聲原理有初步的了解，因此在理論基礎的部分說明了直管與錐管內部空氣柱的自然頻率與模態、高八度音孔的作用原理。而本文在做模擬時主要使用了SYSNOISE軟體的間接邊界元素法，因此也對邊界元素法之理論做了介紹。接下來我們設計了一套實驗，其目的是量測薩克斯風各音的音高。主要量測了S牌與Jupiter 900 系列(簡稱J9)，其中J9就是本文的模擬與修改對象。
本文所探討的薩克斯風設計參數有：音孔位置、音孔直徑、蓋板開度、音孔頸部高度、吹嘴裝入吹口管的深度與吹口管錐度。將這些參數變動對各個音基頻的影響繪成參數變化量－基頻變化量的圖，稱為參數資料庫。最後依照參數資料庫來修改J9薩克斯風各個音的音高，而其他型號的薩克斯風同樣也可利用此參數資料庫來做音高修正。

摘要----------------------------------------------------------------------------------I
目錄---------------------------------------------------------------------------------II
圖目錄----------------------------------------------------------------------------IV
表目錄---------------------------------------------------------------------------VII
第一章 前言-----------------------------------------------------------------------1
    1-1 研究動機----------------------------------------------------------------1
    1-2 文獻回顧----------------------------------------------------------------2
    1-3 研究目標----------------------------------------------------------------3
第二章 理論分析-----------------------------------------------------------------4
    2-1 導論----------------------------------------------------------------------4
    2-2 音高與音色-------------------------------------------------------------6
    2-3 直管內空氣柱的自然頻率------------------------------------------12
    2-4 錐形管內空氣柱的自然頻率---------------------------------------16
    2-5 高八度音孔的作用與原理----------------------------------------- 20
    2-6 邊界元素法之理論---------------------------------------------------21
2-6.1 直接邊界元素法----------------------------------------------22
2-6.2 間接邊界元素法----------------------------------------------23
第三章 實驗方法與結果------------------------------------------------------26
3-1 實驗目的---------------------------------------------------------------26
3-2 實驗儀器與架設------------------------------------------------------26
3-3 實驗結果與討論------------------------------------------------------27
第四章 理論模擬方法與參數資料庫之建立------------------------------33
4-1 前言--------------------------------------------------------------------33
4-2 模擬方法--------------------------------------------------------------37
4-3 音孔位置對基頻的影響---------------------------------------------42
4-4 音孔直徑對基頻的影響---------------------------------------------47
4-5 蓋板開度對基頻的影響---------------------------------------------48
4-6 音孔頸部高度對基頻的影響---------------------------------------52
4-7 吹嘴裝入吹口管之深度對基頻的影響---------------------------54
4-8 吹口管之錐度對基頻的影響---------------------------------------56
第五章  實驗驗證--------------------------------------------------------------65
    5-1 音孔位置模擬結果驗證---------------------------------------------65
    5-2 音孔大小模擬結果驗證---------------------------------------------67
    5-3 吹嘴裝入深度模擬結果驗證---------------------------------------68
第六章  J9薩克斯風的基頻改善方案-------------------------------------70
6-1 改善方式說明---------------------------------------------------------70
6-2 利用吹口管錐度改善整體趨勢------------------------------------72
6-3 利用吹嘴裝入深度改善整體趨勢---------------------------------75
 6-4 利用音孔幾何改善局部誤差---------------------------------------76
   6-5 另一種吹口管外型之改善方案------------------------------------79
第七章 結論---------------------------------------------------------------------87
參考文獻--------------------------------------------------------------------------89
附錄A 各音之音孔位置對基頻的影響-----------------------------------A-1
附錄B 各音之音孔直徑對基頻的影響-----------------------------------B-1
附錄C 各音之蓋板與音孔距離對基頻的影響--------------------------C-1
附錄D 各音之蓋板角度對基頻的影響-----------------------------------D-1
附錄E 各音之音孔頸部高度度對基頻的影響--------------------------E-1
附錄F 各音吹嘴裝入深度對基頻的影響---------------------------------F-1
附錄G 各音之吹口管錐度對基頻的影響--------------------------------G-1

                                

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全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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