很多小朋友從幼稚班就開始學鋼琴,叮叮咚咚的,到了高中就可以開獨奏會了頗神氣地。學提琴的人少不了每天要自己調音,弦拉斷了要自己換,有時候要自己磨橋、調音柱…。但是學鋼琴的人只接觸得到鍵盤。調音?請人調。因此他們對鋼琴是何物所知不多。學校老師從來不教這個。高中生作科展即使不是沒有也很少人作這方面的研究。很多科學家都從事過樂器的研究,不過這些研究似乎都不是近代科學的主流,有些人是退休後才作。可是裡面包含的物理其實一點都不簡單,而且與其它領域的研究有著密切的關聯。
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很多小朋友從幼稚班就開始學鋼琴,叮叮咚咚的,到了高中就可以開獨奏會了頗神氣地。學提琴的人少不了每天要自己調音,弦拉斷了要自己換,有時候要自己磨橋、調音柱…。但是學鋼琴的人只接觸得到鍵盤。調音?請人調。因此他們對鋼琴是何物所知不多。學校老師從來不教這個。高中生作科展即使不是沒有也很少人作這方面的研究。很多科學家都從事過樂器的研究,不過這些研究似乎都不是近代科學的主流,有些人是退休後才作。可是裡面包含的物理其實一點都不簡單,而且與其它領域的研究有著密切的關聯。本書探討鋼琴的物理聲學並介紹鋼琴的歷史演進。首先介紹十二平均律的數學基礎,分析弦線硬度導致的瑞氏伸張,並附有計算瑞氏伸張的 Python程式及計算後的頻率。再由波動方程與歐拉-白努利樑理論,解析琴弦振動、雙衰變現象以及響板的模態特徵。也回顧了從克里斯多福里發明鋼琴到史坦威公司專利技術的發展歷程,呈現出工業革命對樂器製造的深遠影響。其中還探討了人耳聽覺心理對音高的認知,以及現代科技如何應用於電子音樂的物理模擬。
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