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研究生:陳彥廷
研究生(外文):Alex Chen
論文名稱:中音薩克斯風之聲場分析
論文名稱(外文):Sound Field Analysis of Alto Saxophone
指導教授:夏育群夏育群引用關係
口試委員:夏育群/劉育成/楊瑞彬
口試日期:2013-07-10
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:電聲碩士學位學程
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:中音薩克斯風聲場
外文關鍵詞:Alto SaxophoneLMS VirtuaLabsound field
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樂器的製造生產已經發展相當長的一段時間,然而現今樂器有著各種的樣貌皆由長時間演變而來的,其演變之原因,皆為樂器成型並由演奏者使用它之後,才發現其音準及音色表現欠佳。本論文主要目的是發展利用電腦模擬的方式仿真中音薩克斯風的發聲表現,如此便可免去製造成本,便可預先知道如何設計樂器會有預想中的表現。
要建立可以實際應用的幾何模型,必須理解各自幾何結構的聲學理論其中包括直管與錐形管內空氣柱的自然頻率與模態。而本文做模擬時主要使用LMS VirtuaLab軟體,模擬表面聲壓時使用有限元素法,模擬聲壓分布時使用邊界元素法,模擬對象為YAMAHA牌的中音薩克斯風。
本文探討的薩克斯風設計幾何參數包括:吹口管角度、喇叭口直徑、喇叭管掃出弧度的半徑。這些參數的變化對各個音準的基頻影響以及聲場變化。
關鍵字:中音薩克斯風、聲場
目錄
誌  謝 i
摘要 ii
Abstract iii
圖文目錄 vii
第一章 簡介 1
1.1前言 1
1.2文獻回顧 2
1.3論文架構 4
第二章 應用理論 5
2.1導論 5
2.3 樂音三要素 8
2.3.1音高(pitch): 8
2.3.2響度(Loudness)或稱聲強(Sound Intensity) 8
2.3.3音色(Timbre): 9
2.4 均勻面積的有限長直管 9
2.5號筒中聲場的一般解 13
2.5.1無限指數號筒 15
2.5.2有限長指數號筒 17
2.5.3錐形管(線性號筒) 19
2.6聲場中聲波傳遞方程式 23
第三章 模擬方法與數值比對 25
3.1前言 25
3.2模擬方法 28
3.3簡易模型模擬數值與理論值比對 31
3.4中音薩克斯風之模擬值、實驗值及標準值比對 34
3.4.1中音薩克斯風之模擬設定流程 34
3.5 改變設計參數 40
3.5.1簡介 40
3.5.2 設計參數(1):改變吹口管彎曲角度 40
3.5.3 設計參數(2)改變喇叭口直徑 42
3.5.4設計參數(3)改變喇叭管的掃出路徑的弧半徑 43
3.6中音薩克斯風之聲場模擬 46
3.6.1 前言 46
3.6.2 聲場模擬方法 46
3.6.3 聲場模擬結果 48
第四章 結論與未來展望 52
4.1 利用設計參數做較佳化 52
4.2結論 53
4.4未來展望 53
參考文獻 55
[1]A. H. Benade, “Fundamentals of Musical Acoustics.” , chap. 20,1976.
[2]M. Campbell and C. Greated, “The Musician’s Guide to Acoustics.” , 1987.
[3]N. H. Fletcher, “Recent Progress in the Acoustics of WindInstrument”, Acoust. Sci. &; Tech., 169~176, 2001.
[4]W.Rostafinski,“Transmission of wave energy in curved ducts”, Acoust. Sci. &; Tech.,1974.
[5]S. F. Tsai,and Tony W. H. Sheu,“Numerical exploration of flow topology and vortex stability in a curved duct”, Acoust. Sci. &; Tech.,2006.
[6]D. Mapes-Riordan,“Horn Modeling with Conical and Cylindrical Transmission Line Elements”, Acoust. Sci. &; Tech.,1991.
[7]Robert W. Reams,“Considerations in the Application of an Automatic Spectrum Analyzer”, Acoust. Sci. &; Tech.,
[8]Tonni Franke Johansen,“On the Directivity of Horn Loudspeaker”, Acoust. Sci. &; Tech.,1994.
[9]羅瑋彥,「影響管樂器音高之設計變數─以中音薩克斯風為例」,國立清華大學碩士論,2006。
[10] 劉世清、林書玉,「等截面聲波導管的等效電路研究」,西南師範大學學報(自然科學版),2005。
[11] 張立汶,「薩克斯風音準及音色自動量測及判讀系統之研究」,國立清華大學碩士論文,2006。
[12] 杜功煥、朱哲民、鞏秀芬,「聲學基礎」,南京大學出版社,2001。
[13] 黃錦煌編著,「電聲換能器」,逢甲大學電聲換能器設計科目上課講義,2010。
[14] 劉泰志,「中音薩克斯風設計之研究」,逢甲大學電聲碩士學位學程碩士論文,2012。
[15]李永成,「平板受聲源作用之震動與輻射聲場」,中央大學碩士論文,1997。
[16]Rex Sinclair,The Effects of Manufacturing Tolerances and Driver to Horn Mismatch on Exponential Horn Performance,Altec Lansing Corp.Anaheim, CA.
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