本發(fā)明涉及一種乒乓球拍底板擊球性能的量化方法，屬于乒乓球球拍技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
長期以來，對于乒乓球拍底板(指球拍兩面均沒有膠質(zhì)類覆蓋物的乒乓球拍底板，以下簡稱球板)擊球性能，國際國內(nèi)均沒有具體量化標(biāo)準(zhǔn)和量化方法，沒有文獻(xiàn)報(bào)告過、公開過。制造商們對球板的擊球性能各有各自的理解和解釋，“不同品牌的產(chǎn)品，各有一套自己的指標(biāo)體系，基本上沒辦法橫向比較(“裝備為什么欄目：解答問題”，楊天睿，“乒乓世界”No.251期第117頁，2013年9月)”。接近本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)(不限于此，但都雷同)的公開表現(xiàn)形式是：以非量化的DEF、ALL-、ALL、ALL+、OFF-、OFF和OFF+的七個(gè)縮寫詞匯之一來分級表示為某一球拍底板的擊球性能，其中DEF表示防守型擊球性能，ALL表示全面型擊球性能，OFF表示進(jìn)攻型擊球性能，“-”號和“+”號分別表示擊球速度偏于低和偏于高的輔助性能表示，沒有文獻(xiàn)報(bào)告公開對其生產(chǎn)的每只球板的擊球性能是以什么方法做出上述表達(dá)的，“人們在購買乒乓球底板時(shí)可以看到表明相關(guān)性能的參考指數(shù)，如：速度、控制和底板的軟硬等。有人不禁會問：就一塊木板而言它自己怎么會有速度？據(jù)我所知，目前行業(yè)中還沒有關(guān)于底板性能測試的統(tǒng)一方法和相關(guān)儀器，標(biāo)明這些指標(biāo)只是給消費(fèi)者在購買自己的系列產(chǎn)品時(shí)提供參考而已(“乒乓球拍底板的木層結(jié)構(gòu)與擊球性能”，王吉生，“乒乓世界”2001.06期)”。就目前的球板性能標(biāo)識而言，即便是同一廠家的產(chǎn)品，同一種性能標(biāo)識的若干只球板會出現(xiàn)明顯的性能差異，這已經(jīng)成為公認(rèn)的事實(shí)，包括專業(yè)球員在內(nèi)，能否選擇到適合的球板已成為長期未能解決的難題，如著名運(yùn)動(dòng)員王勵(lì)勤北京08奧運(yùn)中，關(guān)鍵比賽啟用備用球板，由于備用球板與主用球板擊球性能的差別導(dǎo)致過多技術(shù)失誤，造成比賽失利(“你需要備用拍嗎？”，姚遠(yuǎn)、夢先覺，“乒乓世界”No.214期，第116頁2010年8月)。產(chǎn)品標(biāo)識不能真實(shí)反映性能，消費(fèi)者在無奈的情況下，請教有經(jīng)驗(yàn)的人如何以敲球板聽聲音的辦法，區(qū)分所挑選球板之間性能的差別(“如何看乒乓球底板軟硬”，OdaSaiya、kai2344等，《百度知道網(wǎng)》2011.04.08)，但多數(shù)消費(fèi)者無法體會什么是“金屬質(zhì)感音”什么是“木板質(zhì)感音”，此方法難以滿足消費(fèi)者要求的準(zhǔn)確判斷，精度不高，主觀性過強(qiáng)，沒有量化參數(shù)指導(dǎo)。業(yè)內(nèi)制造商也不可能采用此法來標(biāo)識球板擊球性能?，F(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：乒乓球拍技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)尚缺乏客觀反映擊球性能的具體物理量值，沒有具體的量化方法，沒有量化參數(shù)的范圍特征。目前制造商推薦的擊球性能標(biāo)識不能滿足用戶的適配選購要求，消費(fèi)者很難買到滿意適用的底板，經(jīng)常出現(xiàn)所采購的球板不適用而遭用戶廢棄，形成資源浪費(fèi)(制造球板木材多為幾十至幾百年生長的進(jìn)口珍稀樹種木材如：云杉、阿尤斯、林巴、檜等)。隨著世界乒乓球比賽規(guī)則的改變以及器材規(guī)則的的改變(如：改變球板材料用量比例的規(guī)定，改變膠水的規(guī)定，改變球直徑的規(guī)定，改變乒乓球材料的規(guī)定等)，用戶對細(xì)致反映球板擊球性能的量化方法的發(fā)明期待極為迫切，乒乓球板擊球性能的量化問題已經(jīng)成為亟待解決的問題了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述技術(shù)存在的問題，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、篩查和研究分析，本發(fā)明提出以乒乓球拍底板在220Hz～660Hz頻率范圍內(nèi)的一階固有頻率量值作為該球板的擊球性能量化值。本發(fā)明涉及一種用于乒乓球拍底板擊球性能的量化方法，量化方法的步驟包括：激勵(lì)受測乒乓球拍底板使其產(chǎn)生諧振；以傳感器接收該振動(dòng)信號并轉(zhuǎn)換為電信號；該電信號經(jīng)功率放大器和前置低通濾波器送入頻率測試儀；反復(fù)激勵(lì)并將所測頻率數(shù)據(jù)做均值統(tǒng)計(jì)處理；在220Hz～660Hz范圍內(nèi)選出該球拍底板的一階固有頻率數(shù)值；以該一階固有頻率數(shù)值量化表達(dá)該乒乓球拍底板的性能；也可以用該一階固有頻率數(shù)值對應(yīng)的樂音符號量化表達(dá)該乒乓球拍底板的擊球性能。本發(fā)明解決了目前乒乓球拍底板擊球性能沒有量化方法導(dǎo)致的適配選購困難等問題。本發(fā)明基于如下原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果：球板在制造中所采用材料的密度，材料的彈性模量，材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，形狀尺寸將決定球板的擊球性能(擊球速度、易控性能、振動(dòng)感等)。板形物體的固有頻率(本發(fā)明指基頻，即一階固有頻率，下稱固有頻率)與板的剛度、形變、質(zhì)量和板的形狀相關(guān)，圓形板的固有頻率通常表示為：f0=(k/a2)(D／ρh)1/2，式中D為板的彎曲剛度，D=(Eh3)／[12(1-μ2)]；上式中f0為固有頻率；k為頻率系數(shù)，由節(jié)徑個(gè)數(shù)、節(jié)圓個(gè)數(shù)、泊松比和板的固定支承方式確定；a為圓板的半徑；ρ為板的密度；h為板的厚度；E為板的彈性模量；μ為板的泊松比。由上式可知固有頻率f0與圓板的彎曲剛度D相關(guān)，由彎曲剛度D與擊球速度密切相關(guān)的事實(shí)，得到固有頻率f0與擊球速度密切相關(guān)。獲取不同球板的各自固有頻率，就相應(yīng)獲取了它們的剛度、質(zhì)量、形狀、形變、振動(dòng)感等綜合特性。由于球板的剛性程度和形變程度直接影響底板擊球的性能，固有頻率的數(shù)值的高低反映了球板的擊球性能，反映出該球板的擊球速度相對快慢，相對易控性的程度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，一階固有頻率值與球板的擊球性能呈對應(yīng)關(guān)系，一階固有頻率值也反映了球板擊球時(shí)的振動(dòng)狀況。如某乒乓球拍底板的一階固有頻率值相對高，其擊球速度就相對快，則其易控性相對差；如某乒乓球拍底板的一階固有頻率值相對低，其擊球速度就相對慢，其易控性相對好(擊球的振動(dòng)頻率隨一階固有頻率值基本不變，使用者對擊球的振動(dòng)感覺因人而異，使用者的主觀好惡體驗(yàn)將決定其選擇某一階固有頻率量值對應(yīng)的球板)。一階固有頻率值能定量表達(dá)乒乓球拍底板的擊球性能，它是綜合反映球板擊球性能恰當(dāng)?shù)奈锢砹恐?。本發(fā)明采用乒乓球拍底板的一階固有頻率值確定其擊球性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺乏客觀反映擊球性能的具體物理量值，解決了沒有具體的量化方法帶來的適配和選購的問題。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，得到不同類型球板的各自一階固有頻率數(shù)值，它們分布在220Hz-660Hz的頻率區(qū)間內(nèi)，恰好分布在國際通行的樂音體系的中音區(qū)域內(nèi)(見表1)，分布在樂音體系的小字組尾部、小字1組的全部和小字2組的頭部。球板在諧振狀態(tài)發(fā)出的振動(dòng)聲音人耳可辨，它在人耳較為敏感的頻率范圍。本發(fā)明提出以樂音代替固有頻率數(shù)值，量化表達(dá)球板的擊球性能，使普通使用者在不使用復(fù)雜設(shè)備情況下，也能方便地知曉他的球板的擊球性能的量值，即用戶可以聽到球板的一階固有頻率固有頻率對應(yīng)的樂音：對球板施以簡單的人工敲擊，對比標(biāo)準(zhǔn)音(音叉、音笛)，判定該底板的一階固有頻率數(shù)值對應(yīng)的樂音，從而大略的知曉球板的擊球性能，能對若干球板性能做出排隊(duì)比較，這是用樂音量化表達(dá)擊球性能的優(yōu)點(diǎn)所在。以一階固有頻率數(shù)值以及對應(yīng)的樂音量化球板的擊球性能，使用戶在知曉原使用球拍底板的擊球性能的量值的前提下，能方便的、有的放矢的(根據(jù)技術(shù)訓(xùn)練調(diào)整)選配新的球板。解決了用戶的配型選購困難的問題。附圖說明圖1是本發(fā)明測試乒乓球拍底板固有頻率的裝置示意圖。具體實(shí)施方式測試乒乓球拍底板固有頻率的裝置如圖1所示，用帶有氈墊的夾持螺栓3將受試球板1固定在支架2上，球板的夾持位置選在球板左右兩側(cè)邊緣的中點(diǎn)；非接觸型低頻振動(dòng)傳感器6懸掛在支架2上，(如選擇接觸型低頻振動(dòng)傳感器，則將它夾持在最接近球拍柄根部的一側(cè)板面，夾持處加氈墊)，傳感器6的輸出信號線7接音頻功率放大器8；音頻功率放大器8的輸出信號線9接帶有低通濾波器的頻率測試儀10；頻率測試儀10的輸出信號線11接數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)12。測試乒乓球底板的固有頻率步驟是：激勵(lì)球板，即以一帶氈墊木錘5在垂直球板面的方向輕輕錘擊底板的端沿4(球板手柄端沿或球板下端沿)，使球板產(chǎn)生諧振并發(fā)出聲音，以低頻振動(dòng)傳感器6接收被激勵(lì)的球板所發(fā)出的諧振聲波并轉(zhuǎn)換為同頻率的電信號，經(jīng)音頻放大器8放大該信號幅值，再經(jīng)800Hz～1kHz的前置低通濾波器進(jìn)入頻率測試儀10(圖1中的頻率測試儀是含有前置濾波器功能的儀器，不必另加濾波器)，將頻率測試的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)12，經(jīng)反復(fù)激勵(lì)測試，并將所測頻率數(shù)據(jù)做均值統(tǒng)計(jì)處理；在220Hz～660Hz范圍內(nèi)選出該球拍底板的一階固有頻率數(shù)值；以該一階固有頻率數(shù)值量化該乒乓球拍底板的性能。例如：各測值的平均值f0＝440Hz。以獲取的測試結(jié)果量化球板擊球性能的第一種實(shí)施方式：直接以其一階固有頻率數(shù)值表達(dá)：如f0＝440Hz。以獲取的測試結(jié)果量化球板擊球性能的第二種實(shí)施方式：將測試的結(jié)果對照表1中最接近的樂音，以音名方式表達(dá)：a1(方法是對照表1，表中440Hz等同于音名小字一組的音名a1)。以獲取的測試結(jié)果量化球板擊球性能的第三種實(shí)施方式：將測試的結(jié)果對照表1中最接近的樂音，以簡譜音高方式表達(dá)：1＝C：6(方法是對照表1，表中440Hz等同于簡譜音高C調(diào)的6音)。以獲取的測試結(jié)果量化球板擊球性能的第四種實(shí)施方式：將測試的結(jié)果對照表1中最接近的樂音，以五線譜音高方式表達(dá)：(方法是對照表1，表中440Hz等同于五線譜音高)。以獲取的測試結(jié)果量化球板擊球性能的第五種實(shí)施方式：將測試的結(jié)果對照表1中最接近的樂音，以MIDI音名方式表達(dá)：MIDIA4(對照表1，表中440Hz等同于MIDI音名表中的A4)。以獲取的測試結(jié)果量化球板擊球性能的第六種實(shí)施方式：將測試的結(jié)果對照表1中最接近的樂音，以MIDI音名序號方式表達(dá)：MIDI69(對照表1，表中440Hz等同于MIDI音名序號表中的69)。當(dāng)球板一階固有頻率數(shù)值落在兩個(gè)樂音之間時(shí)，為準(zhǔn)確量化球板的性能，可選用這兩個(gè)樂音中最臨近一階固有頻率的那個(gè)樂音，再附以增加音分(cent)或減少音分(cent)的方式表達(dá)，即+(0～50)cent或者-(0～50)cent。表1中每兩個(gè)相鄰樂音之間間隔100音分(cent)，音分?jǐn)?shù)按相應(yīng)的計(jì)算方法求取。舉例：如果測得的一階固有頻率的頻率值結(jié)果是435HZ，則該球板的性能有以下5種加減音分的補(bǔ)充表達(dá)方式：用音名量化表達(dá)：a1+50cent或#a1-50cent；用簡譜音高量化表達(dá)：1＝C：6+50cent或1＝C：#6-50cent；用五線譜音高量化表達(dá)：或用MIDI音名量化表達(dá)：MIDIA4+50cent或MIDIA#4-50cent；用MIDI音名序號量化表達(dá)：MIDI69+50cent或MIDI70-50cent。