一种用于乒乓球拍底板击球性能的测定方法技术

本发明专利技术涉及一种用于乒乓球拍底板击球性能的测定方法。测定步骤包括：激励受测乒乓球拍底板使其产生谐振；以传感器接收该振动信号并转换为电信号；信号经功率放大器和前置低通滤波器送入频率测试仪；反复激励并将所测频率数据做均值统计处理；获得该球拍底板的固有频率数值；以该固有频率数值确定为该乒乓球拍底板的性能；也可以用该固有频率数值对应的乐音代替固有频率数值确定该乒乓球拍底板的击球性能。本发明专利技术解决了目前乒乓球拍底板性能测定没有量值导致的适配选购困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种乒乓球拍底板击球性能的量化方法
本专利技术涉及一种乒乓球拍底板击球性能的量化方法，属于乒乓球球拍

技术介绍
长期以来，对于乒乓球拍底板(指球拍两面均没有胶质类覆盖物的乒乓球拍底板，以下简称球板)击球性能，国际国内均没有具体量化标准和量化方法，没有文献报告过、公开过。制造商们对球板的击球性能各有各自的理解和解释，“不同品牌的产品，各有一套自己的指标体系，基本上没办法横向比较(“装备为什么栏目：解答问题”，杨天睿，“乒乓世界”No.251期第117页，2013年9月)”。接近本专利技术的现有技术(不限于此，但都雷同)的公开表现形式是：以非量化的DEF、ALL-、ALL、ALL+、OFF-、OFF和OFF+的七个缩写词汇之一来分级表示为某一球拍底板的击球性能，其中DEF表示防守型击球性能，ALL表示全面型击球性能，OFF表示进攻型击球性能，“-”号和“+”号分别表示击球速度偏于低和偏于高的辅助性能表示，没有文献报告公开对其生产的每只球板的击球性能是以什么方法做出上述表达的，“人们在购买乒乓球底板时可以看到表明相关性能的参考指数，如：速度、控制和底板的软硬等。有人不禁会问：就一块木板而言它自己怎么会有速度？据我所知，目前行业中还没有关于底板性能测试的统一方法和相关仪器，标明这些指标只是给消费者在购买自己的系列产品时提供参考而已(“乒乓球拍底板的木层结构与击球性能”，王吉生，“乒乓世界”2001.06期)”。就目前的球板性能标识而言，即便是同一厂家的产品，同一种性能标识的若干只球板会出现明显的性能差异，这已经成为公认的事实，包括专业球员在内，能否选择到适合的球板已成为长期未能解决的难题，如著名运动员王励勤北京08奥运中，关键比赛启用备用球板，由于备用球板与主用球板击球性能的差别导致过多技术失误，造成比赛失利(“你需要备用拍吗？”，姚远、梦先觉，“乒乓世界”No.214期，第116页2010年8月)。产品标识不能真实反映性能，消费者在无奈的情况下，请教有经验的人如何以敲球板听声音的办法，区分所挑选球板之间性能的差别(“如何看乒乓球底板软硬”，OdaSaiya、kai2344等，《百度知道网》2011.04.08)，但多数消费者无法体会什么是“金属质感音”什么是“木板质感音”，此方法难以满足消费者要求的准确判断，精度不高，主观性过强，没有量化参数指导。业内制造商也不可能采用此法来标识球板击球性能。现有技术存在的问题是：乒乓球拍
内尚缺乏客观反映击球性能的具体物理量值，没有具体的量化方法，没有量化参数的范围特征。目前制造商推荐的击球性能标识不能满足用户的适配选购要求，消费者很难买到满意适用的底板，经常出现所采购的球板不适用而遭用户废弃，形成资源浪费(制造球板木材多为几十至几百年生长的进口珍稀树种木材如：云杉、阿尤斯、林巴、桧等)。随着世界乒乓球比赛规则的改变以及器材规则的的改变(如：改变球板材料用量比例的规定，改变胶水的规定，改变球直径的规定，改变乒乓球材料的规定等)，用户对细致反映球板击球性能的量化方法的专利技术期待极为迫切，乒乓球板击球性能的量化问题已经成为亟待解决的问题了。
技术实现思路
针对上述技术存在的问题，经反复实验、筛查和研究分析，本专利技术提出以乒乓球拍底板在220Hz～660Hz频率范围内的一阶固有频率量值作为该球板的击球性能量化值。本专利技术涉及一种用于乒乓球拍底板击球性能的量化方法，量化方法的步骤包括：激励受测乒乓球拍底板使其产生谐振；以传感器接收该振动信号并转换为电信号；该电信号经功率放大器和前置低通滤波器送入频率测试仪；反复激励并将所测频率数据做均值统计处理；在220Hz～660Hz范围内选出该球拍底板的一阶固有频率数值；以该一阶固有频率数值量化表达该乒乓球拍底板的性能；也可以用该一阶固有频率数值对应的乐音符号量化表达该乒乓球拍底板的击球性能。本专利技术解决了目前乒乓球拍底板击球性能没有量化方法导致的适配选购困难等问题。本专利技术基于如下原理和实验结果：球板在制造中所采用材料的密度，材料的弹性模量，材料的复合结构，形状尺寸将决定球板的击球性能(击球速度、易控性能、振动感等)。板形物体的固有频率(本专利技术指基频，即一阶固有频率，下称固有频率)与板的刚度、形变、质量和板的形状相关，圆形板的固有频率通常表示为：f0=(k/a2)(D／ρh)1/2，式中D为板的弯曲刚度，D=(Eh3)／[12(1-μ2)]；上式中f0为固有频率；k为频率系数，由节径个数、节圆个数、泊松比和板的固定支承方式确定；a为圆板的半径；ρ为板的密度；h为板的厚度；E为板的弹性模量；μ为板的泊松比。由上式可知固有频率f0与圆板的弯曲刚度D相关，由弯曲刚度D与击球速度密切相关的事实，得到固有频率f0与击球速度密切相关。获取不同球板的各自固有频率，就相应获取了它们的刚度、质量、形状、形变、振动感等综合特性。由于球板的刚性程度和形变程度直接影响底板击球的性能，固有频率的数值的高低反映了球板的击球性能，反映出该球板的击球速度相对快慢，相对易控性的程度。经实验，一阶固有频率值与球板的击球性能呈对应关系，一阶固有频率值也反映了球板击球时的振动状况。如某乒乓球拍底板的一阶固有频率值相对高，其击球速度就相对快，则其易控性相对差；如某乒乓球拍底板的一阶固有频率值相对低，其击球速度就相对慢，其易控性相对好(击球的振动频率随一阶固有频率值基本不变，使用者对击球的振动感觉因人而异，使用者的主观好恶体验将决定其选择某一阶固有频率量值对应的球板)。一阶固有频率值能定量表达乒乓球拍底板的击球性能，它是综合反映球板击球性能恰当的物理量值。本专利技术采用乒乓球拍底板的一阶固有频率值确定其击球性能，解决了现有技术存在的缺乏客观反映击球性能的具体物理量值，解决了没有具体的量化方法带来的适配和选购的问题。经实验，得到不同类型球板的各自一阶固有频率数值，它们分布在220Hz-660Hz的频率区间内，恰好分布在国际通行的乐音体系的中音区域内(见表1)，分布在乐音体系的小字组尾部、小字1组的全部和小字2组的头部。球板在谐振状态发出的振动声音人耳可辨，它在人耳较为敏感的频率范围。本专利技术提出以乐音代替固有频率数值，量化表达球板的击球性能，使普通使用者在不使用复杂设备情况下，也能方便地知晓他的球板的击球性能的量值，即用户可以听到球板的一阶固有频率固有频率对应的乐音：对球板施以简单的人工敲击，对比标准音(音叉、音笛)，判定该底板的一阶固有频率数值对应的乐音，从而大略的知晓球板的击球性能，能对若干球板性能做出排队比较，这是用乐音量化表达击球性能的优点所在。以一阶固有频率数值以及对应的乐音量化球板的击球性能，使用户在知晓原使用球拍底板的击球性能的量值的前提下，能方便的、有的放矢的(根据技术训练调整)选配新的球板。解决了用户的配型选购困难的问题。附图说明图1是本专利技术测试乒乓球拍底板固有频率的装置示意图。具体实施方式测试乒乓球拍底板固有频率的装置如图1所示，用带有毡垫的夹持螺栓3将受试球板1固定在支架2上，球板的夹持位置选在球板左右两侧边缘的中点；非接触型低频振动传感器6悬挂在支架2上，(如选择接触型低频振动传感器，则将它夹持在最接近球拍柄根部的一侧板面，夹持处加毡垫)，传感器6的输出信号线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于乒乓球拍底板击球性能的测定方法，该方法包括如下步骤，?激励受测试乒乓球拍底板使其产生谐振；?以振动传感器接收该振动信号并转换为电信号；?该电信号经音频放大器和前置低通滤波器送入频率测试仪；?反复激励并将所测频率数据做均值统计处理；?获取该球拍底板的固有频率数值；?以其固有频率值确定该乒乓球拍底板的击球性能；其特征在于：以乒乓球拍底板的固有频率值确定其击球性能。

【技术特征摘要】
1.一种乒乓球拍底板击球性能的量化方法，该方法包括如下步骤，-激励受测试乒乓球拍底板使其产生谐振；-以振动传感器接收该谐振信号并转换为电信号；-该电信号经音频放大器和前置低通滤波器送入频率测试仪；-反复激励并将所测频率数据做均值统计处理；-获取该球拍底板的固有频率数值；-以其固有频率数值量化该乒乓球拍底板的击球性能；其特征在于：受试乒乓球拍底板的击球性能的量化值选择220Hz～660Hz频率范围内该球拍底板的一阶固有频率数值，以该数值作为量化性能的表达。2.根据权利要求1所述的量化方法，其特征在于：不同击球性能的乒乓球拍底板的一阶固有频率的数值分布在220Hz～660Hz的乐音范围内，每一乒乓球拍底板一阶固有频率的数值都有相对应的乐音，以该乐音对应的乐音符号作为量化性能的表达。3.根据权利要求2所述的量化方法，其特征在于：以该乒乓球拍底板一阶固有频率数值对应的乐音符号...

【专利技术属性】
技术研发人员：于泓，
申请(专利权)人：于泓，
类型：发明
国别省市：