ToneWood · 测量指南

如何用手机估算提琴木材的声速?

从木坯尺寸与质量到敲击录音,了解 ToneWood 如何估算声速,以及记录结果前应检查什么。

手机测到的是什么?

ToneWood 用 iPhone 或 iPad 麦克风记录木坯敲击声。共振峰是以 Hz 表示的频率;声速还需要结合尺寸、几何和振动模型计算,麦克风并没有直接测量声波穿过木材的时间。

本教程对应当前 App 的木坯弯曲共振测量流程。已经雕刻的提琴板、拼合板和其他几何形状需要各自的模态判断,不能直接套用成型琴板 Mode 5 的操作。

准备材料与工具

准备 App、秤和适合的尺寸测量工具,确认长度方向,以及 App 要求的几何尺寸。自行测量质量与尺寸,核对输入单位,记录已知的环境条件。未知含水率不要填成零。

选择安静位置,避免遮挡麦克风,让木坯避免与工作台硬接触。复测时尽量使用相同布置。

完成一组敲击录音

打开 App 中与当前材料几何对应的敲击指南。示例木坯的长度方向竖直,在距端部约 0.224 倍长度处轻捏厚边。这是模型给出的起始位置,并非每块木材都精确相同的通用节点。

  1. 按 App 指引轻持木坯,使材料能自由振动,避免压在手掌或工作台上。
  2. 用橡胶槌在示意的背面位置轻敲,麦克风面向相对的正面,保持距离和敲击方向一致。
  3. 等待振动衰减后再敲下一次,遵循 App 的多次敲击流程,并检查录音质量提示。
  4. 重新摆放后复测一次。若选中的共振频率明显变化,先检查布置与模态选择,再决定是否保留结果。

把结果与证据一起阅读

同时检查选中频率、频谱、衰减证据和输入几何。一个很高的峰并不能单独证明它就是目标模态。保留计算版本和测量历史,便于后续在相同假设下比较。

在相近条件下,对相似木坯得到的稳定估算值有助于比较选料。但重复性好不等于绝对准确;准确性还需要合适的参考测量和受控验证实验。

依据与延伸阅读