制作樂器的材料選擇對(duì)樂器的音色和特征以及音樂家的音樂體驗(yàn)有著偉大的影響。即使是最有才華的音樂家也無法使注塑成型的塑料吉他聲音雄厚而精美。弦樂器制造商長(zhǎng)期以來一向在為他們的樂器探求最好的材料。
數(shù)十年來，碳纖維一向被發(fā)起用作弦樂器的材料。早在 1965 年，Ovation Guitar 就開始在他們的吉他設(shè)計(jì)中使用復(fù)合材料。復(fù)合結(jié)構(gòu)的耐用性加上生產(chǎn)復(fù)雜幾何外形的能力，使其成為吉他制作的一個(gè)有吸引力的選擇。在討論使用碳纖維制作弦樂器之前，了解材料如何影響樂器的聲音可能會(huì)有所幫助。
共振和阻尼在樂器中的作用
共振是結(jié)構(gòu)部件在特定頻率下振動(dòng)的趨勢(shì)。一個(gè)共振物體可以將能量傳遞給第二個(gè)物體，使其也產(chǎn)生共振。樂器（例如吉他）中的琴弦通常最先振動(dòng)，然后將能量傳輸?shù)缴眢w。樂器主體的共振對(duì)樂器聲音的特征很緊張，包括音質(zhì)、音色和動(dòng)態(tài)能力。
當(dāng)琴弦振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)會(huì)穿過琴頸和琴身。在原聲吉他中，這些振動(dòng)將重要通過琴橋傳播到音板。音板驅(qū)動(dòng)樂器體內(nèi)的空氣，產(chǎn)生壓力波，導(dǎo)致聲音通過音孔傳出。
在數(shù)學(xué)上，樂器弦的振動(dòng)可以用以下公式透露表現(xiàn)：
其中 f= 頻率 (Hz)
m = 質(zhì)量 (kg) 或 (sl)
T = 張力 (N) 或 (lb)
L = 繩子的長(zhǎng)度 (m) 或 (ft)
結(jié)構(gòu)通常具有主諧振頻率和很多諧波。對(duì)于樂器，關(guān)鍵是找到一種可以調(diào)諧到精確共振頻率的材料。將組件制造成不同的外形和厚度會(huì)影響它們的諧振頻率。通常，瑕疵、瑕疵和其他不延續(xù)性會(huì)對(duì)共振和樂器音色產(chǎn)生負(fù)面影響。
材料阻尼在弦樂器的聲音中起偏重要作用。阻尼是材料或體系在循環(huán)應(yīng)力下的能量耗散特征。對(duì)于弦樂器，當(dāng)撥動(dòng)琴弦并且振動(dòng)緩慢消失直至制止時(shí)，可以看到這一點(diǎn)。音樂家可以巧妙地行使雙手機(jī)械阻尼來達(dá)到藝術(shù)結(jié)果。
與傳統(tǒng)上用于樂器的材料相比，碳纖維特別很是堅(jiān)硬、特別很是輕且阻尼特別很是低。這導(dǎo)致了一些風(fēng)趣的共振特征。碳纖維部件增長(zhǎng)的剛度和減輕的重量通常會(huì)進(jìn)步部件的共振頻率，而降低的阻尼將使其振動(dòng)更長(zhǎng)時(shí)間。
碳纖維弦樂器的共鳴與木樂器不同，通常聽起來更通亮、更有力量。還有其他因素也會(huì)影響碳纖維部件的共振頻率。例如，疊層中碳纖維的方向可以調(diào)整任何特定軸上的共振。低阻尼有助于獲得更清晰的聲音和更長(zhǎng)的延音。
諳練的制琴師可以行使碳纖維的獨(dú)特特征來微調(diào)樂器的結(jié)構(gòu)，以在特定頻率、特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最佳共振。很多音樂家已經(jīng)開始瀏覽碳纖維弦樂器作為傳統(tǒng)木樂器的替換品。
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