田泽林：钢琴的声学原理-8音板的振动-4音板中的波-2波在音板中的反射 240408

钢琴的声学原理- 8音板的振动-4音板中的波- 2波在音板中的反射

文/田泽林 （晨声钢琴艺术中心）

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波是能量的携带者，音板中波的反射关系到音板振动能量的分布、保持和流失，而这些又直接关系到音板振动特性的形成。所以，研究音板的振动除了要分析音板中波的传播之外，还要考虑波的反射。

严格地讲，按照波动理论，波遇到介质的分层界面都要产生反射。木材是一种分层介质，其物质构造是由一层层年轮所组成。每层年轮中又分为早材和晚材两部分，其中早材的组织密度较为疏松，质地较软；晚材的组织结构较为致密，质地相对坚硬。因而在波的传播上就形成了两种不同的介质层，那么波即便在同一零件的体内传播时就首先在早晚材之间开始产生了反射；此外，当波行进到两个零件的结合部位时，无论两零件的树种是否相同、纹理方向是否相同、特别是二者间又夹有胶层时，同样要产生反射。所以，波在木制的音板中传播时，随时随地都在发生反射。换言之，在音板这样一种波场中，反射与传播同在。这些反射的最终结果是波的能量仍然还储存在音板之内，同时也由于时时、处处都存在这种反射，所以波动的情况在整体上是均匀的、稳定的。在音板各零件的用材适当、设计合理时，这种反射在工程上可以忽略，不可忽视的是当波到达共振板边缘时在音板框和立式琴静角木处的反射情况，因为在这些部位的反射较之上述的反射要强烈得多，其反射的结果将关系到音板能量的流失问题。对于此，本文将在随后的理论应用部分予以讨论。