制作樂器的材料選擇對(duì)樂器的音色和特征以及音樂家的音樂體驗(yàn)有著偉大的影響。即使是最有才華的音樂家也無(wú)法使注塑成型的塑料吉他聲音雄厚而精美。弦樂器制造商長(zhǎng)期以來(lái)一向在為他們的樂器探求最好的材料。
數(shù)十年來(lái)，碳纖維一向被發(fā)起用作弦樂器的材料。早在 1965 年，Ovation Guitar 就開始在他們的吉他設(shè)計(jì)中使用復(fù)合材料。復(fù)合結(jié)構(gòu)的耐用性加上生產(chǎn)復(fù)雜幾何外形的能力，使其成為吉他制作的一個(gè)有吸引力的選擇。在討論使用碳纖維制作弦樂器之前，了解材料如何影響樂器的聲音可能會(huì)有所幫助。
共振和阻尼在樂器中的作用
共振是結(jié)構(gòu)部件在特定頻率下振動(dòng)的趨勢(shì)。一個(gè)共振物體可以將能量傳遞給第二個(gè)物體，使其也產(chǎn)生共振。樂器（例如吉他）中的琴弦通常最先振動(dòng)，然后將能量傳輸?shù)缴眢w。樂器主體的共振對(duì)樂器聲音的特征很緊張，包括音質(zhì)、音色和動(dòng)態(tài)能力。
當(dāng)琴弦振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)會(huì)穿過琴頸和琴身。在原聲吉他中，這些振動(dòng)將重要通過琴橋傳播到音板。音板驅(qū)動(dòng)樂器體內(nèi)的空氣，產(chǎn)生壓力波，導(dǎo)致聲音通過音孔傳出。
在數(shù)學(xué)上，樂器弦的振動(dòng)可以用以下公式透露表現(xiàn)：
其中 f= 頻率 (Hz)
m = 質(zhì)量 (kg) 或 (sl)
T = 張力 (N) 或 (lb)
L = 繩子的長(zhǎng)度 (m) 或 (ft)
結(jié)構(gòu)通常具有主諧振頻率和很多諧波。對(duì)于樂器，關(guān)鍵是找到一種可以調(diào)諧到精確共振頻率的材料。將組件制造成不同的外形和厚度會(huì)影響它們的諧振頻率。通常，瑕疵、瑕疵和其他不延續(xù)性會(huì)對(duì)共振和樂器音色產(chǎn)生負(fù)面影響。
材料阻尼在弦樂器的聲音中起偏重要作用。阻尼是材料或體系在循環(huán)應(yīng)力下的能量耗散特征。對(duì)于弦樂器，當(dāng)撥動(dòng)琴弦并且振動(dòng)緩慢消失直至制止時(shí)，可以看到這一點(diǎn)。音樂家可以巧妙地行使雙手機(jī)械阻尼來(lái)達(dá)到藝術(shù)結(jié)果。
與傳統(tǒng)上用于樂器的材料相比，碳纖維特別很是堅(jiān)硬、特別很是輕且阻尼特別很是低。這導(dǎo)致了一些風(fēng)趣的共振特征。碳纖維部件增長(zhǎng)的剛度和減輕的重量通常會(huì)進(jìn)步部件的共振頻率，而降低的阻尼將使其振動(dòng)更長(zhǎng)時(shí)間。
碳纖維弦樂器的共鳴與木樂器不同，通常聽起來(lái)更通亮、更有力量。還有其他因素也會(huì)影響碳纖維部件的共振頻率。例如，疊層中碳纖維的方向可以調(diào)整任何特定軸上的共振。低阻尼有助于獲得更清晰的聲音和更長(zhǎng)的延音。
諳練的制琴師可以行使碳纖維的獨(dú)特特征來(lái)微調(diào)樂器的結(jié)構(gòu)，以在特定頻率、特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最佳共振。很多音樂家已經(jīng)開始瀏覽碳纖維弦樂器作為傳統(tǒng)木樂器的替換品。
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