學術研究
畢業論文
以雷射測距儀量測古典吉他之音色
姓名 : 林韋志
指導教授
陳啟昌
論文摘要
吉他產生的音色主要取決於其腔體的振動特性(也就是吉他腔體的
自然頻率和模態形狀) , 藉由激發琴弦的振動傳遞至琴橋,最後帶動整
個腔體的振動,並由音孔發出聲音。 從上述吉他發出聲音的過程中可
以發現不論是弦的材質、張力,或是面板使用的木頭種類、面板厚度、
力木結構等等,都會對吉他的音色造成影響, 因此, 在本研究中,我們
將針對吉他腔體的共振頻率、不同張力的吉他弦對於音色的影響、不同
位置撥弦對於音色的影響這三大主軸進行討論。
本研究最終的目標是以客觀的方式建立了一套古典吉他音色定義的
方法。 我們利用雷射測距儀測量吉他面板的振動,建立一套安全的非接
觸式量測。 首先透過氣球爆破實驗瞭解到每把吉他的自然頻率,並且設
計了撥弦裝置,結合推拉力計和電控移動平台,建立了一套可重複且具
定量性的撥弦系統。我們分析了撥弦位置和琴弦張力對音色特徵的影
響, 結果顯示,靠近下弦枕的撥弦位置會產生較強的 Air resonance, 和
較低的弦音與 Air resonance 強度比例。另外,不同張力的琴弦對音色
特徵的影響也會因吉他而有所不同。 由於弦音、 air resonance 是古典吉
他最強的兩個發音頻率, 我們因此以 Air resonance 的頻率、 Air
resonance 的品質因子、 弦音與 Air resonance 強度比例為三個主要參
數,構建了古典吉他音色空間的三維模型。透過計算兩點間的歐氏距
離,我們能夠量化音色的相似性,並客觀評估和比較不同吉他的音色差
異。本研究的結果為古典吉他音色的提供了一個量化的方法。