不同气流速度对竹笛边棱振动声学频率的影响

为探究不同气流速度对竹笛边棱振动声学频率的影响情况,以筒音5——中音指法为基准,以4种气流速度(2.5、5.5、8.0、12.0 m·s^(-1))为变量,利用快速傅立叶变换(FFT)频谱分析法对竹笛边棱振动情况进行声学频率的测定。分析了4种气流速度下一阶频率、泛频、时域特征值(脉冲因子(I)、波形因子(W))、频域特征值(重心频率(F_(C)))、频谱特征值(功率谱熵(E(i)))的变化规律,并基于COMSOL平台验证了声场仿真在竹笛声学频率分析中的可行性。结果表明:随着气流速度的增大,各音阶对应的一阶频率(F(f_(2))~F(e_(3)))明显增大,泛频列也变得更加丰富;脉冲因子(I)、波形因子(W)、重心频率(F_(C))随着气流速度的增大而增大,功率谱熵(E(i))随着气流速度的增大而减小;低音阶(f_(2)~#a_(2))受气流速度影响较大、高音阶(c_(3)~e_(3))受气流速度影响较小;对比实验和仿真结果,结果表明:一阶频率(F(f_(2))~F(e_(3)))平均差异率为7.183%、振幅平均差异率为5.659%,证明了声学仿真在竹笛边棱振动的声学频率分析中的可行性。