第0章 绪论 1
0．1木材声学的主要研究内容 1
0．1．1乐器共鸣板用木材的声学特性研究 1
0．1．2基于声学特性的木质材料无损检测研究 2
0．1．3建筑中木质材料的声学特性研究 3
0．2木材的声振动特性及性能评价 3
0．2．1木材的基本振动方式 4
0．2．2木材声振动性能的主要指标 6
0．2．3乐器共鸣板用木材的声振动性能评价 8
0．3乐器共鸣板用木材的声振动特性研究进展 11
0．3．1国内研究进展 11
0．3．2国外研究进展 12
0．3．3合理高效利用乐器共鸣板用木材的重要性 16
0．4乐器（钢琴）共鸣板的振动特性研究 16
0．5钢琴的结构与声学系统 17
0．5．1钢琴的音域 18
0．5．2钢琴的结构 19
0．5．3钢琴的声学系统 22
0．5．4当前我国钢琴行业发展状况 24
0．6钢琴声学品质的研究 24
0．6．1钢琴声学品质的评价 25
0．6．2音乐（钢琴音响效果）对人体生理、心理反应的影响 25
0．7本书的主要内容 26
0．8本书中术语及代号的说明 27
第1章 云杉属木材物理特征与振动特性 28
1．1木材声振动特性及物理特征的测定 28
1．1．1云杉属木材声振动特性的测定 28
1．1．2木材物理特征的测定 31
1．2云杉属木材的相对密度与振动特性之间的关系 32
1．2．1木材相对密度与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 33
1．2．2与木材相对密度相关的比动弹性模量和动力学损耗角正切之间的关系 35
1．2．3木材相对密度与E′／G值之间的关系 36
1．2．4木材相对密度与tanδ／E′之间的关系 37
1．3云杉属木材的结晶度与振动特性之间的关系 38
1．3．1云杉属木材结晶度与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 38
1．3．2结晶度对云杉属木材振动效率的影响 40
1．3．3结晶度对云杉属木材振动品质——音色的影响 40
1．4本章小结 42
第2章 云杉属木材宏观特征与振动特性 44
2．1云杉属木材宏观特征的测定 44
2．2云杉属木材的生长轮宽度及其变异与振动特性 45
2．2．1木材生长轮宽度与声振动性能参数之间的关系 45
2．2．2木材生长轮宽度变异与声振动性能参数之间的关系 49
2．3云杉属木材的晚材率及其变异与振动特性 56
2．3．1木材晚材率与声振动性能参数之间的关系 56
2．3．2木材晚材率变异与声振动性能参数之间的关系 59
2．4云杉属木材纵向与径向振动特性参数之间关系的研究 67
2．4．1各树种木材纵向和径向振动参数的直观比较 67
2．4．2各树种木材纵向和径向振动参数的相关性分析 70
2．5本章小结 73
第3章 云杉属木材解剖分子形态特征与振动特性 75
3．1云杉属木材解剖分子形态特征的测定 75
3．1．1木材管胞长度和宽度解剖特征的测定 75
3．1．2平均纤丝角的测定 75
3．1．3木材胞壁率和管胞直径的测定 77
3．1．4木材解剖分子形态特征检测新方法简介 77
3．2云杉属木材管胞长度、宽度与振动特性 79
3．2．1管胞长度、宽度与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 79
3．2．2管胞长度、宽度与声辐射品质常数之间的关系 81
3．2．3管胞长度、宽度与动力学损耗角正切、每振动周期能量损耗之间的关系 82
3．2．4管胞长度、宽度对云杉属木材振动音色的影响 83
3．3云杉属木材管胞壁厚、壁腔比与振动特性 84
3．3．1各树种木材管胞的壁厚及其与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 84
3．3．2管胞壁厚度与声辐射品质常数之间的关系 85
3．3．3管胞壁厚度与动力学损耗角正切、每振动周期能量损耗、声阻抗之间的关系 86
3．3．4管胞壁厚度对木材振动音色的影响 87
3．3．5各树种木材管胞的壁腔比及其与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 88
3．3．6管胞的壁腔比与声辐射品质常数之间的关系 90
3．3．7管胞壁腔比与动力学损耗角正切、每振动周期能量损耗、声阻抗之间的关系 92
3．3．8管胞壁腔比对木材振动音色的影响 93
3．4云杉属木材胞壁率与振动特性 93
3．4．1各树种木材细胞的胞壁率及其与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 93
3．4．2木材细胞胞壁率与声辐射品质常数之间的关系 96
3．4．3木材细胞胞壁率与动力学损耗角正切、每振动周期能量损耗、声阻抗之间的关系 96
3．4．4木材细胞的胞壁率对木材振动音色的影响 98
3．5云杉属木材纤丝角与振动特性 98
3．5．1各树种纤丝角大小的比较及其与动弹性模量、比动弹性模量之间的关系 99
3．5．2纤丝角对云杉属木材振动效率的影响 100
3．5．3纤丝角对木材振动音色的影响 103
3．6本章小结 103
第4章 云杉属木材细胞排列方向的FFT图谱解析 106
4．1各树种木材管胞径向排列的特征参数 106
4．2各树种木材细胞实际排列情况与特征参数的对比 108
4．3各树种木材管胞径向排列角度与振动特性参数的关系 112
4．4本章小结 113
第5章 云杉属木材振动性能的综合评价 115
5．1云杉属木材各项性能指标的主成分分析 115
5．1．1纵向试件各项性能指标的主成分分析 115
5．1．2径向试件各项性能指标的主成分分析 119
5．2基于综合评分法的云杉属木材振动性能的比较分析 121
5．2．1综合评分法的计算方法 121
5．2．2纵向试件振动性能指标的综合评分比较分析 121
5．2．3径向试件振动性能指标的综合评分比较分析 124
5．3基于综合坐标法的云杉属木材振动性能的比较分析 126
5．3．1综合坐标法的计算方法 126
5．3．2纵向试件振动性能指标的综合坐标评定值比较分析 126
5．3．3径向试件振动性能指标的综合坐标评定值比较分析 128
5．4本章小结 130
第6章 实际尺寸钢琴共鸣板用木材的振动特性检测与分选 132
6．1实际尺寸木材振动特性测定的基础研究 132
6．2共鸣板素材的准备 133
6．3共鸣板素材的振动性能分选 134
6．3．1共鸣板素材振动参数的测定 135
6．3．2木材综合振动特性的区分 135
6．4本章小结 143
第7章 钢琴共鸣板的振动特性 144
7．1钢琴共鸣板的制作 144
7．2共鸣板振动特性的测定方法 144
7．2．1钢琴共鸣板振动模式测定 144
7．2．2钢琴音板振动信号响应时间测定 146
7．3钢琴共鸣板基本振动理论 146
7．4共鸣板振动模态的识别与分析 150
7．4．1共鸣板的振动频率归属 150
7．4．2共鸣板的弹性模量 151
7．4．3共鸣板的纵波传播速度 152
7．5共鸣板边部剩余试件的振动性能分析 154
7．6肋木对共鸣板振动响应速率的影响 156
7．7钢琴音板的振动响应时间分析 158
7．8本章小结 161
第8章 钢琴音板振动模态的检测与分析 163
8．1钢琴音板振动模态检测方法 163
8．2钢琴音板的振动模态分析 165
8．3钢琴音板的输入阻抗 168
8．3．1输入阻抗的概念 168
8．3．2输入阻抗的测定方法 168
8．3．3钢琴音板的输入阻抗特性曲线 169
8．4本章小结 172
第9章 钢琴的声学品质评价 173
9．1钢琴的制作 173
9．2钢琴声学品质的主观评价 173
9．2．1主观评价现场环境 174
9．2．2主观评价表制定与主观评价原则 175
9．2．3演奏曲目、评价专家、演奏者与录音 176
9．2．4主观评价的数据分析 177
9．3钢琴声学品质的客观评价 180
9．3．1音强 181
9．3．2音长 183
9．3．3动态范围 185
9．3．4音色 187
9．4钢琴声学品质的心理生理指标评价 192
9．4．1心率变异分析 192
9．4．2血压变异分析 198
9．4．3皮肤温度变化分析 200
9．4．4呼吸频率变化分析 201
9．5本章小结 202
第10章 共鸣板振动参数与钢琴声学品质之间关系的综合分析 205
10．1共鸣板的振动参数与主观评价得分之间的关系 205
10．1．1共鸣板弹性模量与主观评价得分的相关性分析 205
10．1．2共鸣板纵波传播速度与主观评价得分的相关性分析 206
10．1．3共鸣板边部斜纹理试件弹性模量与主观评价得分的相关性分析 208
10．1．4音板的振动响应时间与主观评价得分的相关性分析 209
10．2共鸣板的振动参数与客观评价指标之间的关系 210
10．2．1共鸣板弹性模量与客观评价指标的相关性分析 210
10．2．2纵波传播速度与客观评价指标的相关性分析 212
10．2．3共鸣板边部斜纹理试件弹性模量与客观评价指标的相关性分析 213
10．2．4音板的振动响应时间与客观评价指标的相关性分析 216
10．3本章小结 218
第11章 共鸣板客观评价与共鸣板用材客观选取的总结分析 220
11．1钢琴共鸣板振动特性的客观评价 220
11．1．1共鸣板的弹性模量 220
11．1．2共鸣板的声传播速度 220
11．2钢琴音板用木材的客观选取 221
11．3本章小结 222
第12章 结论 223
参考文献 227