[原创]小提琴声音对比鉴赏

lllvic

由于几个专业演奏员都认为一号琴（2014 Verification 2＃）更厚一些，力度感更强，因而后续的2只琴决定均采用瓜式琴方案，一个采用（Guarneri del Gesu 1742）方案 ，另一个采用（Guarneri del Gesu 1743）方案。今天已将低音梁及角木坯料切出：

tszyy

以下是引用lllvic在2014-9-24 21:45:00的发言：
2014的2只验证琴是在20多只试验琴的基础上制作出来的，就目前的状况看，音量、厚度（频响宽度）达到了较高水准，音色也分别在瓜式与斯式的特质范围内。在尚未开音的情况下，能有如此状态，应该是结构起到了主要作用。当然，音板频率的匹配以及油漆也有辅助作用。新技术主要是结构方面的措施，从两方面入手，一是从构架弹性系统的设计出发，二是解决音板声音传递增速问题。至于材料频率匹配、油漆技术、音板吸湿率控制等还是传统技术。

构架弹性系统的设计，是指弧形和厚度分布确定的琴板整体弹性，还是低音梁，f孔等局部构造的特别设计？或是应力消除或相反予先设置应力？音板声音传递增速问题，好像化学处理可以改变木材声速，但木材声音品质不全是由声速确定，能确定化学方法提高声速不会降低木材的自然声音品质吗？材料频率匹配是指完工的面板、背板频率匹配？还是面板、背板没有加工前物理参数匹配？在北方我们只有木材自然干燥工序，音板吸湿率控制在南方琴友中长提起，我是一点也不懂，恳请赐教，谢谢。我手机15801535745.

lllvic

tszyy你好！看得出你是肯钻研的人，且对提琴制作有了一定的了解。既然说系统，必然是整体综合的体现。传统提琴结构是合理的，只是我们采用现代技术知识，从力学设计角度出发来进行分析设计，有的放矢而不是照猫画虎。弧形、厚度分布、音梁、F孔等是系统的构成成份，是直接相关因子。系统的弹性条件决定了其声学效率，是声能大小的关键，表现为音量及穿透力。具体来说就是音板的响应振动能力（振幅）与振动面积。合适的预应力对新琴的振动有帮助，但不会持久，因为木材的塑性形变来的较快。我所说的声音传递增速，指结构设计。木材的含水量大大影响到声音传递速度，通过化学处理来解决含水量（吸湿率）的确可改变声音传递速度，但这是另一个问题。就结构而言，管状细胞的长度对声音传递有影响，带来不同的音质与音色，想必你能理解。用化学方法对木材进行改性处理，从而控制吸湿率，中央院已有一套可行办法，且已公布，很容易查找。我也采用中央院的办法，不同的是增加了光触媒还原工艺，使木材中的化合物分解、中和，达到无害化及保持恒定物理性能。材料频率匹配是指部件的匹配，组成整体后形成了新的频率特性，当然薄板存在多个共振频率。当你将2块云杉粘成1个面板时，它们就成了一块音板。

tszyy

我原则上是把小提琴当受力构件制作的。为了防止应力集中，所以以前制作的琴把面板弧形设计制作的比较圆顺，也就是纵向弧形接近圆弧，结果是振动松弛，不够有力。尽管我的琴板很厚，面板最厚3.8mm以上，背板5.0mm以上，但提琴完工后拉起来还是感觉偏薄。是不是管状细胞的长度不够？或厚度分布不合理？光触媒还原工艺，可以使提琴音色改变，我指的是木材表面微观的组织结构改变带来的音色，你知道我说的是什么。“材料频率匹配是指部件的匹配，组成整体后形成了新的频率特性”，这句话的意思是不是何老师的：提琴所有部位要求固有频率一致的理论？多个共振频率？我认为无限多个频率共振，也就是从198-4000hz连续共振才好！但提琴一般是只有几个频率共振。我认为面板、背板频率匹配非常重要，我希望我们能交流这方面的经验！有些不成熟东西，比如提琴标准状态（演奏状态）下的应力分配，琴板的理想频谱范围等等，我大学是学工程的，相信我们有共同语言。

lllvic

既然你有工学基础，讨论起来就容易多了。 类似圆弧显然不行，除了纤维长度不够外，壳形抵抗外力形变能力很强。如果了解薄壳基础理论就会知道，鸡蛋壳是难于形变，不利振动的。 木材改性处理是改变细胞壁多糖组织，从而减小吸湿率的方法，也可以认为是改变了木材内部微观结构。当采用化学方法进行处理时，过量的化合物残留会影响材料未来的性质，同时可能带来对人体的不利影响，光触媒还原工艺是解决这些不利影响的手段。 材料的固有频率取决于几何形状及尺寸，因此所谓各部位要求固有频率一致的说法是无稽之谈。频率响应特性好并不是说在无限多个频率上共振，共振发生在自然频率（固有频率）点，其他频率点是不会共振的。薄板由于相邻部分不能提供足够的相应约束力时，会出现多个自然频率区域。 对琴体进行应力分析可以得到琴是否耐用的判断，但是在我们无法对斯、瓜名琴进行应力分析的情况下，意义并不大。

tszyy

“纤维长度不够”，是否是指纤维的直线长度不够？我认为提琴琴板应该全部是三维曲面，薄壳理论我知道，提琴区别于其他乐器就是因为是壳振动而不是板振动。你的意思我如果夸张一下，为了有利振动，是否中腰应该接近两维的瓦，大小琴箱是三维的壳？但是琴板曲面如果不圆顺流畅，我的经验是会出现刚度不均匀而产生振动死点。何老师的意思好像是空气音，面板、背板，指板，琴项，琴码，音柱最好都是一个频率的偶次谐频。好像他自己认为他可以做到！他是用耳朵听，并且对自己的听力非常自信。我是用麦克录音，进行音频分析。目前只做过面板、背板的频率分析和匹配制作，我认为这一工作非常有意义，目前只是探索，还没有我满意的结果。你做过琴板厚度、刚度、应力、频率之间关系的定性分析吗？我们知道琴板厚度越厚，其频率越高，刚度越大频率也越高，应力越大频率也越高。但是琴板越厚，受力后应力越小，琴板受力后频率是怎样变化的？是否厚度对频率的影响更大？厚度决定固有频率，受力后产生的应力决定频率的变化，还有弧形和音色关系，你认为我的探索方向有意义吗？有假命题吗？人对自己的认知误区往往认识不到，碰上你真是非常愉快的事！祝你节日愉快。

lllvic

1.小提琴是传统乐器，其声音已有标准，就是以斯、瓜为代表的经典名琴，研究与探索不应偏离方向；2.曲面是切断导管、管胞、木纤维、薄壁组织细胞、木射线后形成的，而这些组织结构是声音传递的介质，对声音有本质上的影响，只有遵从斯、瓜的曲面形式才能得到类似的声音。但是，我们必须了解管状组织的长度变化对声音产生怎样的影响，才能把握调整与改变的方向。3.曲面厚度的分布变化是解决刚度问题也就是有效振动面积问题，当然低音梁在此扮演了重要角色。有人做过音板振动试验，用截线反映刚度问题；4.空气音是重要的参数，它是系统各因子综合作用的结果。一个因子的影响不足以结论，要靠试验、测试、记录、积累数据、对比分析后得出结论。你说将音柱、琴桥等与音板作成同频或偶次谐頻关系，我认为不靠谱。因为如此一来就要牺牲几何尺寸，即便振动不错也难产生斯、瓜琴声，况且琴体粘合后形成了一个新的整体，其关键部位的自然频率与之前的部件的自然频率是偶次谐波吗？5.标准琴在琴弦调音准确后处于力平衡状态，琴体依靠形变来与琴弦张力维持平衡，各部分的应力是一定的，即便不同品牌的弦有不同的张力，但区别是有限的。因而，应力与琴板厚度无对应关系，应力与弦的张力相关，标准琴的应力水平相差不大。6.试验、测试、分析的目的和方法有多种，就小提琴而言我觉得有对比和参照的更重要，目标明确方法才有意义。

tszyy

1、你说“只有遵从斯、瓜的曲面形式才能得到类似的声音”。但是，我们现在看见的古琴已经因200年左右的受力，木材的塑性形变积累，已经使古琴失去了原来的模样，我感觉按老琴制作琴板弧形已经有走偏趋势，按古琴制作就差得更远。2、我同意你的曲面是切断导管、管胞、木纤维、薄壁组织细胞、木射线后形成的。而这些组织结构是声音传递的介质，对声音有本质上的影响的观点。但提琴区别于其他乐器就是因为是曲面振动而不是平板振动。3、曲面降低声速是肯定的，但面板弧高大于背板，不正是利用面板曲率稍微大，声速降低的多来与背板声速匹配？4、我仔细看了何老师的一些文章，他的意思是提琴在标准状态下，提琴各部位频率作成同频或偶次谐頻关系，而不是没有合琴的，分散部件各自的固有频率。因为我没有按他的方法试验过，不能下结论。提出来是想问问你有没有这方面的经验。5、一套多米南特琴弦，其标准音的轴拉力21.8公斤，作用在厚琴和薄琴上，应力水平相差不小，拿背板中腰为例子，背板中间4.6mm厚与5.0mm厚比较，若边一样厚，用相同的琴弦，在标准状态（演奏状态）下，拉应力要大百分之五左右！6、你的观点：制作提琴，参照的标准非常重要，目标明确方法才有意义。非常正确！方法由制作者的知识水平决定。听了你1号琴的录音，我认为不错，这说明你的标准和方法还是不错的！

lllvic

tszyy你好！很愿意与你探讨提琴问题，你这种钻研态度让我喜欢。帖子无法分段落，还是用1、2、3来叙述更清楚一些。 1.古琴虽有变形，但如何切断管状组织还是能观察分析清楚的，况变形多在局部地区，还原其本来面貌不难。在名琴弧形的基础上进行研究应是正确方向；2.面板与背板弧高不同，弧形也有差异，这并非声速匹配，而是力学设计。面板承受的琴桥传递的压力，再通过音柱传递给背板，二力一个（大致）沿法线向内，一个沿法线向外，显然背板曲率小一些弹性更好。面板由于有侧板变形的叠加，形变更容易，加之云杉杨氏模量较枫木为低，弧高一些是理所当然的。这也是前面所说的薄壳基础理论内容；3.我没看到过系统论述提琴频率匹配关系的理论，无法知道其根据是什么。如果说提琴装配结束后能测定出面板主振区、背板音柱支撑点、音柱、琴桥等的共振频率是偶次谐頻关系，那可真是太神奇了，而且这一切是各部件设计加工完成后，组装起来就能形成偶次谐頻关系，你信吗？我觉得寻求类似名琴的好声音要在必要的理论知识的支持下，靠科学的试验、积累数据、研究分析，以及严谨的制作来获得。提琴制作完成后，琴桥处的敲击音能够反映出频率特性，是很重要的。这一频率特性与各部件频率的关系，要靠数据记录、积累、对比、分析来取得；4.应力是材料受到外力时变形而产生的内力，随外力的变化而变化。琴弦的张力是一定的，是决定琴内部应力大小的因素。琴板厚时，变形较小就可平衡弦的压力，琴版薄时就需要较大的变形来平衡弦的压力。同一张力的琴弦对不同板厚的琴，引起的应力是相同的。

tszyy

lllvic你好，昨天论坛上不去，上网玩桥牌去了。现在接着探讨。1、面板与背板弧高不同，弧形也有差异，这是力学设计，也有声速匹配因素。因为面板纵向受挤压，局部垂直受压，是压弯构件。背板纵向受拉局部垂直受压，是拉弯构件，所以在标准演奏状态下，面板纵向变形的趋势更大！所以面板设计的纵向刚度要相对大一些。面板中腰纵向相对小的曲率和横向相对大的曲率及低音梁就是增强面板纵向刚度的设计。F孔和相对薄的板厚，则是为了满足面板适度振动的设计。背板采用均衡的曲率，中腰及音柱下较厚，四周逐渐减薄的厚度分布，也是为了刚度与受力匹配及保证振动良好的设计。2、面板云杉纵向声速6000米左右，背板枫木纵向声速5000米以下，根据琴板纵向曲率越大，其纵向声速降低的越多原理，则可推测，面板采用比背板相对高的弧高，可以缩小面、背板的纵向声速差。如果仅为了增加面板的刚度和振动效果，面板采用较低的弧高会更有效。3、频率匹配，可以用哈钦斯（Dr.Carleen.Hutchins）博士，根据克拉德尼（Ernst.Chladni）制作提琴振动模式波节线原理而设计的音频激励方法，通过改变激励音频的频率，在琴板上制作出多种振动模式的波节线图形。这种方法可以为提琴制作者提供振动模式图形和相应的频率数据。反过来可以利用振动模式图形和相应的频率数据加工琴板，我们可以把这种方法称为：振动模式精度法。因为这一方法不是几句话能说清楚，请原谅我不详述。4、同一“张力”的琴弦对不同板厚的琴，引起的应力是不同的。因为在相同外力作用下，较薄的琴板变形大，根据应力应变关系，变形大的应力也大。5、“在名琴弧形的基础上进行研究应是正确方向”非常正确，可是我们没有名琴啊，那么用好琴研究弧形与音色的关系则是现实的。我认为你的1号琴就是好琴，希望你拍照1号琴侧面，再从尾钮上方拍照，发个视频，展示面板和背板的纵向弧形和面板的横向弧形，我先谢谢了。打字，我太慢了。能否电话交流？

lllvic

 tszyy你好！ 

 你新跟的帖子前面无显示，点开后才能看到。

 频率匹配问题使你很感兴趣，这也是很多人感兴趣的，对此我个人认为实践上有作用，但不是秘诀，因为既没有严密的理论支持，也并没有从根本上解决问题。对于哈钦斯博士用波节线图形频率加工琴板的“振动模式精度法”的认识，首先要搞清楚所谓“模态波节线图”的含义。实际上，波节线图是当驱动频率与音板固有频率相同而产生共振时的零振幅点，显然它是横波节点的图示。两种模态是横波分别在年轮方向及径向的共振图示。当板的厚度均匀时，节线清晰完整。我们知道，琴声是靠纵波传递的，那么这种“振动模式精度法”当真和琴声有直接的关系吗？

    验证琴让朋友拿去排练了，因为某著名指挥家在“10.1”前组织排练，让朋友拿去可以给大家评价、建议一番，同时开开音，看看能达到什么结果。所以拍照片要过一段时间，抱歉！

    对琴型的设计我推荐两篇文章，可在网上搜到：The Working Methods of Guarneri del Gesu;  The Art of the Violin Design .  这两篇文章实实在在，可解决很多具体问题。

tszyy

lllvic你好，频率匹配问题是我很感兴趣的问题之一。琴声是靠纵波传递的，也就是说，琴声是按垂直琴板方向传播的。琴板在不同振动频率下，它的振动区域是不同的，并且在波节线两边，琴板一边向上，另一边向下振动。可以设想一下，如果在自由状态下，一对面板、背板相同振动模式的图形尺寸和频率如果一样！至少说明面板、背板的纵向和横向声速一样。明白这一道理后，就是你是追求声速一致还是不一致！当然开f孔贴上低音梁后，在振动模式5情况下，面板、背板图形原来一样的就不可能一样了，这种图形变化正是f孔和低音梁“贡献”。提琴在演奏状态下，假设面板、背板恰好振动图形一样，如果相位一致，或者相位差180°，你可以想象这两种极端情况，你就知道“振动模式精度法”当真和琴声是有直接关系的！振动模式精度法，给我们提供了一种方法，外国人还提供数据，很多人严格按外国人提供的数据用振动模式精度法制作提琴，结果制作出品质一样的烂琴，于是认为振动模式精度法是错误的。他们没有想一想，品质一样，正说明方法的科学，“烂”说明数据错误！外国人引导我们犯错误正是他们的精心设计。但是我们可以利用科学方法，从我们的好琴上反推正确的数据！我手机：15801535745

lllvic

    呵，这段时间公务缠身，未回帖抱歉！

    手机记下来了，待有机会见面相识后再聊手机不迟。

    关于震动模式制琴问题，可以确认的是：板厚决定共振频率，板均匀度决定节线是否连续清晰。其他的分析不足取。琴体完成后，板的边界条件完全改变，之前的频率特性无参考性。速度的传递取决于介质性质，与介质形状关联不大，除非介质厚度远小于波长时才能产生影响。

    我认为，对琴板的振动模式试验，可用于“驻波”既狼音研究。 

tszyy

“板厚决定共振频率，板均匀度决定节线是否连续清晰。琴体完成后，板的边界条件完全改变，之前的频率特性无参考性。速度的传递取决于介质性质，与介质形状关联不大，除非介质厚度远小于波长时才能产生影响。我认为，对琴板的振动模式试验，可用于“驻波”既狼音研究”。你想到了很多人都想不到的问题，发现问题就是成功的前提！继续探索，你会得到和现在不同的结论！那就是是否仅仅板厚决定共振频率？是否琴板均匀度决定节线连续清晰，如果均匀但偏薄呢？其他的分析的意义想明白了吗？琴体完成后，板的边界条件完全改变，之前的频率特性真的无参考性吗？琴板的厚度是否已经小于波长，到了产生影响声速地步？......

金木琴坊

lllvic所作的琴不逊于那把5万美元的，制琴所用材料优秀，但头脑更重要。 tszyy是学工程的，不倦探索必有大成。

 

 向二位问好！

金木琴坊

tszyy这样写道：

4、我仔细看了何老师的一些文章，他的意思是提琴在标准状态下，提琴各部位频率作成同频或偶次谐頻关系，而不是没有合琴的，分散部件各自的固有频率。因为我没有按他的方法试验过，不能下结论。

 

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看来，我的理念正好与何老师相反——我是要让提琴各部位频率彼此错开。在演奏状态下，面板Ａ，背板Ｂ，是理想的搭配。（空气腔的音调是升Ｃ或Ｄ）

tszyy

金木琴坊兄你的“我的理念正好与何老师相反——我是要让提琴各部位频率彼此错开”的想法，很多琴友持有同样的看法，观点是提琴所有部位频率作成同频或偶次谐頻关系，那么提琴就只有一个固有频率，提琴很容易在这个固有频率点共振。在其他频率下表现一般。（空气腔的音调是升Ｃ或Ｄ）。我的经验，空气腔的音调是升Ｃ没错。至于“在演奏状态下，面板Ａ，背板Ｂ，是理想的搭配”，你的意思不是面板A音，背板B音吧？只是说明面板、背板不是一个频率！

lllvic

我准备抽时间另开一个帖子，将以Guar Gesu1743内模制作的作品，用图片形式展示给各位一起分享。那时弧形等问题就一目了然了。

金木琴坊

以下是引用tszyy在2014-11-4 10:54:00的发言：
至于“在演奏状态下，面板Ａ，背板Ｂ，是理想的搭配”，你的意思不是面板A音，背板B音吧？只是说明面板、背板不是一个频率！

tszyy，您好！ 我的意思是，在四根弦调准了音高的状态下，面板音是Ａ，背板音是Ｂ，是理想的配合。 四根弦调准了音高的状态，应叫做“准备演奏的状态”。

tszyy

lllvic所作的琴不逊于那把5万美元的。......所见略同。