吉他木材的结构、密度和传导关系简述

乌托邦Guitar

​木材的结构和密度

结构和密度是紧密关联的，有紧密细胞结构的木材，一般都有密集的结构。

枫木比云杉更密实，并且它比云杉有更多的结晶葡萄糖，

所以它的重量更大，同时枫木的细胞壁相较更小、更硬。

所以相同尺寸的枫木比云杉更硬，密度越大，共振频率越高；密度变小，功能频率降低。

木材特有的性质决定了：相同物种的每块木头，都有差异。

树和树、板和板，每一寸都不同，相同物种，相同重量的木材会有10%的差异。

这个差异决定了面板和背板应该调音才能完整发挥木材的特质、

发出饱满清晰的音质，而不能仅仅是打磨成事先决定好的厚度或渐变形状。

#575H FCL 凤凰 虎纹枫木背侧板

质量和尺寸有关系、和频率是相反的关系。

一个物体越大（质量越大）一般共鸣频率越低，在琴弦上的体现是直接的，

包裹铁丝包在低音弦的周围，增加了他们的质量，结果就是降低了它们的频率。

当板悬空和固定边缘时，会有不同的振动频率，

这是一个物理问题。悬空的板沿着它的边缘，要么是波节，要么是波腹。

也就是说：板的边缘处于要么震动，要么静止的状态，这取决于它振动时的音高。

固定在侧板上的面，背板会比悬空的板，高四度音程，在悬空中调成E的板，在与侧板相结合后会是A。

#562H 月亮 东印度玫瑰木背侧板

声音的介质传播

声音可以通过任何媒介来传播，流水，金属，木材，塑料，空气。。。

越稠密越硬的媒介，声音传播得越有效率、越清晰。随着媒介变得更稀疏，

并且中间多孔，声音就会被阻挡或吸收，并且效能和清晰度降低，这我们称之为阻尼值。

木材中的振动阻尼值取决于木材的多孔结构类型：

云杉木比枫木有更高能量的传递，声音能量在云杉中传播时，

沿着木纹传播的速度是横穿木纹的10倍，在枫木中这个比例大约仅仅是4倍。

所以现在知道为什么挑共鸣板一定要是木纹越笔直的越好了吗？

当然还有其他的因素，密度，湿度，生长年限等，但这个是其中的一项参考标准。

#350H FCL 落叶 芒果木背侧板

声音能量能被任何表面反射出去，越平滑的表面反射效果越好；

随着表面变得不平滑，声波会扩散。

并转移到更大的空间，任何⼀个特定方向的声压都会减少。

如果表音是光滑并凸起的，声音会被扩散到有限的位置。

如果表音是凹陷的，声音会聚焦在远处一个特定的点。

在抛开上漆或抛光的考量之下，平滑表面处理，对于减少发散和衰减是很重要的。

声音能量会被柔软，多孔，或隔板状的表面吸收；

材质越厚，衰减性越强，声音能渗透很深，却不会反弹。

所以避免三种：软、多孔、隔板状的表面很重要，

声音在穿过一个没有弹性的材料时也会衰减。

所以，结合声波反弹作用，能理解为什么背板一般需要坚硬的材质了吧？

#765H FCL 水母 马达加斯加玫瑰木背侧板

为什么常见声木是多孔材料但传声性能又好？

这里涉及到木材的空气隔声和振动传声性。

声波作用在木材表面，一部分被木材本身的振动吸收，一部分被透过，还有一部分被反射回来。

前二者称为木材吸音性，以吸收、透射的音能量与入射总能量之比即吸音系数表示。

由于木材的声阻抗（与密度和弹性模量成正比）比空气大得多，

所以作用在木材表面声波的大部分能量被反射回来。

如2厘米厚的冷杉板材在不同频率下平均吸声系数为0.1，

即90%的能量被反射回来，但须有一定的厚度，以增加对声波的反射作用。

木材虽然是多孔材料，但表面（一般是弦切面、径切面）孔隙小，易被阻断，

吸音和透音的部分少，空气隔声性能好，是很好的隔声材料。

木材具有较好的振动传声性能，主要衡量指标为声速（与弹性模量成正比，与密度成反比）。

木材的声速比空气高，顺纹传声与金属、玻璃近似，横纹传声比金属、玻璃低。

空气的声速为330米/秒，铁的声速为5000米/秒，玻璃声速为5100～6000米/秒。