点簧簧片振动特性数值分析*

簧片是笙等中国传统簧管类乐器的核心部件之一。通过点簧工艺可调整簧片振动频率,点簧簧片的差异对整体乐器的声音效果具有重要影响。针对点簧簧片的振动特性问题,对其建立非均匀截面并具有质量负载的振动模型,采用有限元方法计算点簧簧片的固有频率。大量算例分析了点簧质量、位置以及簧片的边界条件对振动频率的影响,研究发现:若点簧质量不变,位置越靠近自由端调整频率越大,但同时应考虑对高阶频率的激发避免影响音色;若位置相同,点簧质量与频率改变近似成正比,由此可方便调整簧片振动频率。该文研究结果初步揭示了点簧簧片振动规律,可为制作、复原传统簧管类乐器中簧片的点簧工艺过程提供物理依据。