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研究生： 曾士豪
Shih-hao Tseng
論文名稱： 高音小號音準模擬分析與實驗
Simulated and experimental tune analysis of piccolo trumpet
指導教授： 黃以玫
Yi-Mei Huang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系在職專班
Executive Master of Mechanical Engineering
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 78
中文關鍵詞： 模擬分析 、高音小號
外文關鍵詞： ansys, piccolo trumpet
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    • 此論文利用ANSYS軟體模擬分析方法，以模型Jupiter str-1700高音小號之聲場分析，再利用直管與錐管的聲場理論去進行確認所分析出的數據正確與否，之後進行實體樂器的實驗，並轉換成可以比對的數據後，以判別模擬數據是否可以得出與實際樂器之音高，並確定此研究方法可行性。由實際數據比對，本文中所用的模擬方法可以得到與實驗相似趨勢的曲線，最後示範使用此方法對小號的設計進行修正，以達到更加的音準與音質。

    The thesis utilizes the finite element software, ANSYS, to simulate the sound field of a musical instrument. The trumpet (model Jupiter STR-1700) is taken as the physical system for the acoustic analysis. Data from theoretical acoustic analysis and ANSYS of a taper tube are compared to verify the finite element software. Then, the actual trumpet is analyzed by ANSYS and the experiments are also conducted for comparison to confirm the accuracy of simulation results. From the data, these two methods can provide similar trends of the acoustic characteristics of the system. A supposition can be made for the correction of the ANSYS model. Furthermore, the analysis is used for the design of the instrument.

    目錄 中文摘要……………………………………………………………………I 英文摘要……………………………………………………………………II 目錄……………………………………………………………………III 圖目錄…………………………………………………………………V 表目錄…………………………………………………………………IX 符號說明…………………………………………………………XII 第一章 緒論 ……………………………………………………1 1-1. 前言 ………………………………………………………1 1-2. 文獻回顧 …………………………………………………2 1-3. 內容提要 …………………………………………………3 第二章 理論分析 ………………………………………………5 2-1. 導論 ………………………………………………………5 2-2. 音準與音色 ………………………………………………7 2-3. 銅管樂器發聲原理說明 …………………………………10 2-4. 直管內空氣柱的自然頻率 ………………………………12 2-5. 錐度管內空氣柱的自然頻率 ……………………………16 第三章 模擬方法與數據整理 …………………………………21 3-1. 模擬及操作方法說明 ……………………………………21 3-2. ANYSYS結果與理論分析比對 ……………………………23 3-3. 模擬模型說明 ……………………………………………25 3-4. 數據整理 …………………………………………………34 第四章 實驗方式與結果 ………………………………………40 4-1. 實驗目的 …………………………………………………40 4-2. 實驗方法 …………………………………………………40 4-2-1. 使用電腦模擬音源 ……………………………………40 4-2-2. 紀錄吹奏者吹奏的音高 ………………………………42 4-3. 實驗結果整理 ……………………………………………43 第五章 分析數據與實驗結果驗證及問題討論 ………………67 5-1. 模擬數據與實驗數據比較 ………………………………67 5-2. 問題與討論 ………………………………………………71 5-2-1 模擬音程與實際音程的差異 …………………………71 5-2-2 ANSYS 中聲壓分布圖說明及應用 ……………………72 第六章 結論與未來展望 ………………………………………76 6-1 結論整理 …………………………………………………76 6-2 未來展望 …………………………………………………77 參考文獻……………………………………………………………78

    參考文獻
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    白明憲，2006，”工程聲學”，全華科技圖書。
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