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篇1

關(guān)鍵詞：集成LC結(jié)構(gòu)； 差模電容； 等效電感； ANSYS

中圖分類號：TN71034； TM713文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004373X(2011)22017104

Optimal Design of Planar Integrated LC Structure and Differential Mode Capacitance

HE Feng, ZHU Ye, WANG Shishan

(College of Automation, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China)

Abstract： With the development tendency of miniaturization and integration of filters, optimal design of integrated LC structure and differential mode capacitance are researched on the basis of describing the design drawbacks existing in EMI filter. The annular integrated LC structure is proposed. The simulated and calculated results show that it is superior to the rectangular integrated LC structure in electromagnetic property and geometric dimensioning. In order to optimize the differential mode capacitance, a method in which a material with low dielectric constant is adopted to realize the bigger DM capacitance value and reduce its equivalent inductance is researched. By the modeling computation with ANSYS, the feasibility of the method is confirmed.

Keywords： integrated LC structure; differential mode capacitance; equivalent inductance

收稿日期：20110626

基金項目：臺達(dá)電力電子科教計劃；航空科學(xué)基金資助

(20100852008)0引言

電力電子設(shè)備因其效率高、體積小在人類日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著開關(guān)器件工作頻率的日益提高，會引發(fā)嚴(yán)重的電磁干擾，對設(shè)備本身及其周圍設(shè)備的正常工作產(chǎn)生影響。而在電力電子設(shè)備的工作頻率范圍內(nèi)，電磁干擾主要以傳導(dǎo)干擾為主［12］。對于傳導(dǎo)干擾，采用EMI濾波器進(jìn)行濾波是非常有效和經(jīng)濟的手段。

傳統(tǒng)的EMI濾波器由分立器件構(gòu)成，其元件數(shù)量多、體積大、更容易產(chǎn)生寄生參數(shù)，成為電力電子設(shè)備模塊化和小型化發(fā)展的障礙。據(jù)研究，平面磁集成技術(shù)可以有效解決這一障礙［34］，而平面集成濾波器是該技術(shù)的重要組成部分 ［56］。

1已有平面EMI濾波器的缺陷

目前，最具代表性的是由弗吉尼亞理工大學(xué)陳仁剛博士提出的平面磁集成EMI濾波器［7］(見圖1)。該平面濾波器也有很多缺陷：矩形集成LC結(jié)構(gòu)導(dǎo)線過渡區(qū)成直角，傳導(dǎo)電流分布嚴(yán)重不均勻(見圖2(a))，且機械強度不高；磁通密度主要由磁芯內(nèi)部的導(dǎo)體產(chǎn)生，外部導(dǎo)體周圍的磁通密度幾乎為零，導(dǎo)體利用率低(見圖2(b))；差模電容模塊選擇介電常數(shù)很高的陶瓷材料Y5V作為介質(zhì)基板，其介電常數(shù)高達(dá)上萬，但是，這種材料制作的電容器在-30~+80 ℃的范圍內(nèi)，容量變化最大可達(dá)80%， 并且，使用介電常數(shù)很高的材料，會產(chǎn)生較大的寄生參數(shù)［8］。

圖1平面磁集成EMI濾波器2平面集成LC結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

為解決以上不足，可將PCB導(dǎo)線拐角處改為“圓弧”，進(jìn)一步若將“直線段”也修改為“圓弧”，則集成LC模塊的PCB導(dǎo)線為“環(huán)形”，為配合該結(jié)構(gòu)的集成LC模塊，E型磁芯改為罐型磁芯，如圖3所示。

圖2矩形集成LC結(jié)構(gòu)電流及磁密分布圖3環(huán)形集成LC結(jié)構(gòu)及罐型磁芯由此，環(huán)形導(dǎo)體中的電流呈均勻分布(見圖4(a))；采用罐形磁芯，導(dǎo)體全部位于磁芯內(nèi)部，存儲的磁場能量增加，提高了導(dǎo)體的利用率(見圖4(b)),且雜散磁場很難進(jìn)入或離開磁芯，使得抗外界電磁干擾能力增強。

圖4矩形集成LC結(jié)構(gòu)電流及磁密分布現(xiàn)以產(chǎn)生相等電感值所需PCB導(dǎo)線長度為依據(jù)，對這2種集成LC結(jié)構(gòu)(帶磁芯)進(jìn)行比較，為方便比較，假設(shè)：兩者磁芯具有相同的相對磁導(dǎo)率（忽略其高頻非線性）、有效截面積、等效磁路長度；PCB導(dǎo)線具有相同的線寬和匝間距。

根據(jù)電感計算公式：L=μ0μrn2Aele(1)式中：μ0為空氣磁導(dǎo)率；μr為磁芯的相對磁導(dǎo)率；Ae為磁芯有效截面積；le為等效磁路長度，n為線圈匝數(shù)。可知，若兩者的PCB導(dǎo)線匝數(shù)一樣，則能產(chǎn)生相同的電感量。

如圖5(a)所示，矩形PCB導(dǎo)線的長度［9］為：L1=n2(2w+4g)+2n(a+b+3w－2g)(2)式中：n為繞組匝數(shù)；w為線寬；g為匝間距；a為E型磁芯有效截面積的長度；b為磁芯有效截面積的寬度。

如圖5(b)所示，環(huán)形PCB導(dǎo)線的長度為：L2=πn[2R+w+n(g+w)](3)式中：R為罐型磁芯有效截面積的半徑；n為繞組匝數(shù)；w為線寬；g為匝間距。

圖5集成LC結(jié)構(gòu)的PCB導(dǎo)線由磁芯有效截面積相等可知：ab=πR2(4)由此：L1=n2(2w+4g)+2n(a+b+3w－2g)

≥n2(2w+4g)+2n(2ab+3w－2g)

=n2(2w+4g)+2n(2πR2+3w－2g)(5)當(dāng)且僅當(dāng)a=b=πR，等式成立，即：

L1min=n2(2w+4g)+2n(2πR2+3w－2g)(6)

取w=1 mm，g=0.5 mm，R=10 mm，對式(3)和式(6)編程計算，得出在產(chǎn)生相同電感量 (即相同匝數(shù))下，兩種集成LC結(jié)構(gòu)PCB導(dǎo)線的長度值對比，如表1所示。

表1不同匝數(shù)的PCB導(dǎo)線長度值

匝數(shù)nL1 min /mmL2 /mm匝數(shù)nL1 min /mmL2 /mm111 307.91 295.92165.8150.8121 474.81 470.33260.7240.3131 649.71 6544363.6339.3141 832.61 847.35474.5447.7152 023.52 049.96593.4565.5162 222.42 261.97720.3692.7172 429.32 483.48855.2829.4182 644.22 714.39998.1975.5192 867.12 954.7101 1491 131203 0983 204.4

由表1可知，當(dāng)線圈匝數(shù)低于13（不妨稱之為臨界匝數(shù)NC）時，相同匝數(shù)的環(huán)形PCB導(dǎo)線長度比矩形的最小長度還小，即產(chǎn)生相同電感量所需環(huán)形PCB導(dǎo)線的長度小的多。導(dǎo)線長度越小意味著損耗、空間和銅材料的減少。進(jìn)一步計算結(jié)果表明：線寬的減小，磁芯有效截面積和匝間距的增大會導(dǎo)致NC增大。實際設(shè)計濾波器集成LC模塊時，考慮到其平面面積不宜過大和共模電容值不超過3 300 μF，集成LC結(jié)構(gòu)導(dǎo)線繞組的匝數(shù)一般設(shè)計為3~6匝，且寬度細(xì)、匝間距大的導(dǎo)線繞組有利于減小集成電感的結(jié)構(gòu)電容［10］，由此，環(huán)形集成LC結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢。

綜上所述，環(huán)形集成LC結(jié)構(gòu)在尺寸和電磁特性方面比矩形集成LC結(jié)構(gòu)有明顯改善，實現(xiàn)了優(yōu)化。

3差模電容的優(yōu)化

在實際設(shè)計EMI濾波器時，往往是將差、共模噪聲解耦分離出來，然后根據(jù)噪聲抑制標(biāo)準(zhǔn)EN55022和CISPR22，并針對差、共模干擾分別設(shè)計其插入損耗，由此決定差、共模濾波器的轉(zhuǎn)折頻率，最終確定抑制差、共模噪聲所用的電感電容值。理想情況下，單級濾波器在轉(zhuǎn)折頻率fc之后，其衰減斜率為40 dB/（°）。由此從某種程度上講，轉(zhuǎn)折頻率越低，濾波器的濾波特性越好。在平面集成EMI濾波器中，較易實現(xiàn)較小的共模轉(zhuǎn)折頻率。由于差模電感是由共模電感的漏感實現(xiàn)，感值較小，要想得到理想的差模轉(zhuǎn)折頻率，就必須增大差模電容。

3.1差模電容

為配合環(huán)形集成LC結(jié)構(gòu)，如圖6所示，差模電容由在陶瓷介質(zhì)板兩面噴鍍單匝或不到一匝的銅箔構(gòu)成，也為環(huán)形，導(dǎo)線寬度基本與環(huán)形陶瓷板寬度一致。

圖6差模電容根據(jù)差模電容的經(jīng)驗計算公式：CDM=ε0εrlw/dε(7)式中:εr為電介質(zhì)的相對介電常數(shù)；l為導(dǎo)線的長度；w為導(dǎo)線的寬度；dε為電介質(zhì)的厚度。

3.2實現(xiàn)原理

將差模電容的兩個銅層每層分成n層相同的部分(見圖7(a))，然后交叉，在它們之間插入與原來結(jié)構(gòu)厚度一樣的電介質(zhì)材料，每相鄰的兩片銅層和之間的電介質(zhì)材料構(gòu)成一個電容(見圖7(b))。

圖7構(gòu)成方法兩片鄰近的銅層夾一層電介質(zhì)構(gòu)成電容，這樣，電介質(zhì)層共有2n-1層，那么，總的電容就變?yōu)樵瓉淼?n-1倍： CDM′=(2n－1)ε0εrlwdε=(2n－1)CDM(8)采用這種方法，銅層總的橫截面積沒有變化，電流密度也沒有變化，銅層的損耗也沒有增加，且電容的耐壓性能也得到了較好的保證。

3.3仿真計算

樣品采用的雙層差模電容其主要參數(shù)如表1所示。取n=2，將其構(gòu)成一個交叉多層的差模電容，它的截面如圖8所示。該樣品的電介質(zhì)層采用相對介電常數(shù)為4的陶瓷材料。

表2差模電容主要參數(shù)

l /mmw /mmdε /mmεr88.111.70.54

根據(jù)式(8)計算出雙層差模電容值為82.42 pF。

圖8兩種差模電容截面對于多層樣品的計算，采用ANSYS有限元軟件進(jìn)行計算。計算電容的靜電場為2D軸對稱場，建立如圖9所示的1/2軸對稱模型。

圖9軸對稱場有限元模型四層差模電容計算結(jié)果如表3所示。

表3層間電容的計算pF

相鄰層間數(shù)值其他層間數(shù)值C1283.25C130.436 8C2382.90C240.436 8C3483.25C140.187 0

由四層差模電容的結(jié)構(gòu)，可以得出：CDM′= C12+ C23+ C34=249.4 pF與CDM的計算結(jié)果進(jìn)行比較：CDM′≈3CDM=（2n-1）CDM,n=2 仿真計算的結(jié)果驗證了式（8）的正確性。而對于C13,C24和C14的數(shù)據(jù)，可以看出非相鄰層間電容基本相當(dāng)于相鄰層間的電容的0.5%甚至更小，這是因為在理想狀態(tài)下，非相鄰層間電容應(yīng)該為0，但是實際建模時考慮到空氣效應(yīng)，也會產(chǎn)生極小的電容，相對于層間電容可以忽略不計。

3.4等效電感

對于差模電容，希望其等效電感越小越好，等效電感的計算公式如下［9］：L=μ0μeffn2Aele（9）式中：μeff為磁芯的相對磁導(dǎo)率；n為導(dǎo)線的匝數(shù)；Ae為磁芯的有效截面積；le為有效磁路徑長度。兩個樣品的磁路如圖10所示。

圖10磁路由圖10可以看出，兩個磁路中，不同的是le，對于圖10(a)有：le=2(w+dε)(10)對于圖10(b)有：le′=2(w+3dε)(11)比較式(10)和式(11)，可以得出：leL′。因此，四層的等效電感小于雙層的。

綜上所述，交叉多層電容不僅電容值得到增值，其寄生參數(shù)(等效電感)也減小了，實現(xiàn)了對差模電容的優(yōu)化。

4結(jié)語

本文以平面集成EMI濾波器中集成LC結(jié)構(gòu)及差模電容模塊的優(yōu)化設(shè)計為研究對象，提出了環(huán)形集成LC結(jié)構(gòu)和差模電容值的增大方法及其等效電感的問題，得到以下結(jié)論：環(huán)形集成LC結(jié)構(gòu)在尺寸和電磁特性方面比矩形集成LC結(jié)構(gòu)有明顯改善；采用交叉多層的方法可以有效的增大差模電容。因此，制作差模電容的基板可以選擇介電常數(shù)較小但性能穩(wěn)定的材料；采用交叉多層的方法，可以減少等效電感，提高差模電容的性能。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介: 何峰男，1981年出生，碩士研究生。研究方向為電力電子電磁兼容。

篇2

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設(shè)愈加完善，而園林景觀是城市規(guī)劃中重要的組成部分?，F(xiàn)代的林場園林景觀設(shè)計更加趨向于人與自然的和諧性，注重生態(tài)化?，F(xiàn)今的林場園林所呈現(xiàn)的不僅是景物的搭配，更加呈現(xiàn)出的是其深厚的文化底蘊以及精神內(nèi)涵，為了體現(xiàn)出園林本身的意義，首先需要明確現(xiàn)代園林景觀設(shè)計的要點。

關(guān)鍵詞：

現(xiàn)代林場園林；設(shè)計要點；分析

在我國城市化進(jìn)程迅速發(fā)展的大背景下，我國的園林景觀設(shè)計在不斷地探索實踐中也愈加成熟。設(shè)計得當(dāng)?shù)膱@林景觀不僅為城市增添了一抹亮麗風(fēng)景，而且可以彰顯出城市的人文環(huán)境以及文化底蘊。林場園林景觀設(shè)計在不斷完善中，更加注重使用現(xiàn)代化元素，而將美學(xué)元素的運用亦愈加熟練，更加符合當(dāng)代人的審美需求。

1林場園林景觀設(shè)計概述

在如今經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，人們不僅注重物質(zhì)的享受，也更加注重精神的享受，而園林景觀也從以前作為游樂、休憩的場所轉(zhuǎn)變成放松心靈的場所。隨著人們對園林認(rèn)知的加深，園林自身的設(shè)計承載著諸多作用。比如，設(shè)計得當(dāng)?shù)牧謭鰣@林不僅可以起到凈化空氣、控制調(diào)節(jié)小氣候的作用，而且可以有效減少城市噪音、創(chuàng)建良好的放松環(huán)境。在生活的沉重壓力下，林場園林可以讓人們有更加放松的環(huán)境調(diào)節(jié)心情，并且園林的設(shè)計可以讓人們感知精神文化、陶冶情操，提升人們的生活品質(zhì)。在我國園林設(shè)計中，其核心的設(shè)計理念是要注重我國文化資源的傳承與發(fā)揚，將自然融入人的生活，促進(jìn)人與自然和諧相處進(jìn)而達(dá)到“天人合一”的境界。人與自然是相互依存的，而在日漸發(fā)展的城市進(jìn)程中，園林是讓人與自然平衡的關(guān)鍵因素，所以，園林的設(shè)計要以此為主要脈絡(luò)[1]。

2現(xiàn)代林場園林景觀的設(shè)計要點

設(shè)計現(xiàn)代林場園林景觀時，首先要注重設(shè)計環(huán)境周圍對設(shè)計空間的有效塑造。林場園林設(shè)計往往是固定的空間，而對空間進(jìn)行塑造是彰顯總體設(shè)計理念的有效載體。在設(shè)計林場園林時要首先了解其設(shè)計的基本原則，即考慮項目整體所在的自然環(huán)境，了解當(dāng)?shù)氐娜宋奶厣染C合因素進(jìn)而進(jìn)行整體的園林景觀設(shè)計。設(shè)計者在塑造空間之前就要明確了解所處的環(huán)境，在原本的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)其獨特的美學(xué)特性，將自然景物順其自然地融入園林設(shè)計中，正如“最好的設(shè)計就像沒有經(jīng)過設(shè)計一樣”。園林景觀的建設(shè)是城市建設(shè)的重要組成部分，而往往在設(shè)計中會受多方面影響，最后呈現(xiàn)的效果往往有所不足，所以，在設(shè)計園林景觀時要注重項目的策劃、設(shè)計、實施整體性的參與。園林建設(shè)包括的學(xué)科知識眾多，而往往一個學(xué)科對同一事物的看法角度有所不同，正如在設(shè)計園林景觀時，具有建筑專業(yè)的設(shè)計師在設(shè)計時更加注重建筑的整體設(shè)計，而園林設(shè)計師更為注重的是將建筑融入自然環(huán)境中。所以，設(shè)計林場園林景觀時，各個學(xué)科要有相互的專業(yè)滲透，并且園林設(shè)計師要貫徹參與園林制作的整體工程，將園林的設(shè)計發(fā)揮到最完美[2]。在設(shè)計林場園林景觀中要貫徹生態(tài)景觀的理念，林場園林景觀設(shè)計的實質(zhì)就是對有限的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行設(shè)計，可見，設(shè)計的前提就是要尊重所涉及的生態(tài)系統(tǒng)。設(shè)計林場的生態(tài)環(huán)境需要遵循以下幾個規(guī)則：（1）針對林場園林的特殊性，應(yīng)盡量避免資源的浪費，調(diào)和生態(tài)系統(tǒng)，保護生物物種的多樣性。（2）遵循林場園林的生態(tài)生存特點，避免過于破壞原有的生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)禁盲目對林場環(huán)境進(jìn)行深層次的改造。（3）林場園林是生物的重要棲息地之一，設(shè)計時要注重保護林場園林中生物的棲息地，注重保護生物的生存環(huán)境。（4）園林設(shè)計都要努力創(chuàng)造新技術(shù)、新材料，充分利用廢物循環(huán)再造技術(shù)，盡量降低能源損耗，秉持可再生發(fā)展的理念。林場園林設(shè)計要注重地域性以及民族文化的特點，園林的設(shè)計既可以為人們提供娛樂性、觀賞性的場所，又能展現(xiàn)一個地區(qū)的風(fēng)土人情、文化內(nèi)涵，所以，園林設(shè)計要注重其自身的地域性以及民族性。而將地域性以及民族性融入林場園林景觀，主要是在設(shè)計中融入該地區(qū)的動植物資源、文化傳承脈絡(luò)、人為活動方式等，當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗習(xí)慣甚至是地形地貌都是主要的設(shè)計點。林場園林設(shè)計中采用何種設(shè)計風(fēng)格，應(yīng)取決于當(dāng)?shù)厝藗兊膶徝佬枨?，盡量設(shè)計出既可以體現(xiàn)自然景觀，又可以彰顯其地域民族特點的園林。

3林場園林景觀設(shè)計中的美學(xué)要點

3.1平面景觀設(shè)計的要點

在現(xiàn)代林場園林景觀平面設(shè)計中，要遵循一定的秩序法則。目前，在我國大多數(shù)園林平面設(shè)計中。采用的是抽象畫處理的方式，其核心是將簡單、明了的圖形，構(gòu)建成單一的線性組合，并在固定的秩序內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)作與構(gòu)思。傳統(tǒng)的園林設(shè)計過于注重單純地圍合墻體，無明顯的畫面感，現(xiàn)代的園林設(shè)計采用抽象畫的形式進(jìn)行園林設(shè)計，更多的是根據(jù)幾何風(fēng)格自由進(jìn)行設(shè)計。首先，這種設(shè)計風(fēng)格促使園林設(shè)計更加飽滿，更具層次感，更加符合現(xiàn)代人的審美需求。其次，在園林平面設(shè)計中形成動態(tài)的構(gòu)成。傳統(tǒng)的園林平面設(shè)計更注重展現(xiàn)靜態(tài)的景觀，這樣的園林難免有些呆板，現(xiàn)代的園林設(shè)計，其形成動態(tài)的構(gòu)成是讓園林景觀別具一格的有效方式。動態(tài)的園林設(shè)計不僅使園林景觀更為生動活潑，促進(jìn)人與自然景觀的融合，而且園林設(shè)計師在創(chuàng)作時有了更多的方位設(shè)計以及設(shè)計更加自由。不僅是動態(tài)設(shè)計的形成，設(shè)計師在設(shè)計中采用更具動感的線條，使景觀設(shè)計更加空明、跳脫，這些都是現(xiàn)代園林設(shè)計的進(jìn)步。

3.2立體景觀設(shè)計的要點

林場園林景觀的立體設(shè)計，首先要把握設(shè)計總體的節(jié)奏與韻律。人們往往對視覺的沖擊具有深刻的印象，而將視覺藝術(shù)運用到園林景觀設(shè)計中，會使園林景觀整體別具一格，具有獨特的韻味。園林景觀的空間有限，在有限的空間進(jìn)行園林設(shè)計，需要合理運用空間對比以及各個景點的組合、排序等，進(jìn)而體現(xiàn)出林場園林設(shè)計的節(jié)奏與韻律。如果園林在整體的空間上，具有多重而且不繁雜的變化效果，就需要有效調(diào)整園林空間的對比和組合?？茖W(xué)排布、組合不同的空間景觀，可以在整體的園林景觀中呈現(xiàn)出相互映襯、相互配合的和諧狀態(tài)，其總體發(fā)揮出的節(jié)奏以及韻律，極具畫龍點睛的效果[3]。林場園林景觀的立體設(shè)計，尤其要注意其層次以及虛實的設(shè)計。林場園林的層次結(jié)構(gòu)主要分為3個部分，即遠(yuǎn)景、中景、近景，中景是園林的主要層次，大多承載的是園林的主要景觀，而近景和遠(yuǎn)景這2個部分主要是為了陪襯主景，烘托園林景觀的總體氛圍，使整個園林景觀更為和諧。將園林按照層次進(jìn)行劃分，不僅使園林景觀更加秩序化，而且豐富了園林景觀的內(nèi)容，最為主要的是，實現(xiàn)了園林景觀在空間上延伸的效果，更加貼合現(xiàn)代園林設(shè)計理念。其次，園林景觀立體設(shè)計中采用虛實的設(shè)計方式，在一定程度上讓園林景觀融入虛實結(jié)合的狀態(tài)中，把虛景加以處理讓其變得模糊，襯托出實景更加明亮、生動。虛實結(jié)合的園林設(shè)計方式，不僅使園林的設(shè)計更加貼合現(xiàn)代人的審美需求，而且避免了園林景觀的單調(diào)無味。

4結(jié)語

隨著城市發(fā)展進(jìn)程的加快，現(xiàn)代人美的審美需求隨之發(fā)生變化，現(xiàn)代化的林場園林設(shè)計不僅要貼合現(xiàn)代審美要求，而且更要保留其本質(zhì)的特點，設(shè)計者在不斷的探索實踐中，逐漸完善現(xiàn)代林場園林設(shè)計。

作者：梁濤 單位：西安市長安區(qū)南五臺風(fēng)景林場

參考文獻(xiàn)

1鄧習(xí)瑞.現(xiàn)代園林設(shè)計要點分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（21）

篇3

一、書籍裝幀設(shè)計的發(fā)展與交流

1．書籍裝幀設(shè)計已經(jīng)成為一個立體的、全方位的系統(tǒng)工程。從設(shè)計上講，全方位主要是指構(gòu)思創(chuàng)意、制作工具、材料和系統(tǒng)工藝；從書的順序上講，主要是指封面設(shè)計、書脊設(shè)計、封底設(shè)計、環(huán)襯設(shè)計以及正文版式設(shè)計，等等。目前，一部分人把書籍裝幀納入平面視覺傳達(dá)設(shè)計，叫做“書籍設(shè)計”，而絕大多數(shù)人仍然傳統(tǒng)地稱之為“書籍裝幀藝術(shù)”，它同“書籍”有表里的內(nèi)外聯(lián)系與區(qū)別。

2．計算機進(jìn)入我國的設(shè)計領(lǐng)域之后，傳統(tǒng)意義上的設(shè)計發(fā)生了翻天覆地的變化。電腦設(shè)計的方便、快速、奇妙和隨心所欲使設(shè)計人員的設(shè)計手段空前解放，設(shè)計工作者可以輕松自如地追逐各種各樣的構(gòu)成形式，隨手拈來他們理想中的效果，甚至是偶然的優(yōu)美效果?，F(xiàn)在，利用計算機進(jìn)行書籍裝幀設(shè)計已非常普遍，并且日益成熟。電腦設(shè)計所包含的奇異效果同中國傳統(tǒng)文化相融匯，一大批富有時代精神的美妙作品不斷涌現(xiàn)，計算機已經(jīng)成為設(shè)計者不可或缺的工具。

3 ． “ 氣 ” 屬于中國古典美學(xué)的范疇，是藝術(shù)和美的根源?！皻狻焙汀皶边B在一起稱為“書卷氣”，可見 ， “ 書 ” 具 有寬泛、豐富的文化內(nèi)涵和審美意境，這種高層次的審美形式由書籍裝幀來完成和實現(xiàn)是賦予時代設(shè)計師的新使命。書籍裝幀設(shè)計要追求品位，要講究 形 色 之 間 的 神韻，應(yīng)該彰顯中華民族特有的審美趣味。優(yōu)秀裝幀作品中往往蘊含著博大精深的傳統(tǒng)文化精神，而另一些作品既有中國氣派又有幾分“洋味”，頗具時代美感，成功地將西方藝術(shù)的濃烈色彩、充滿動感的視覺沖擊力以及狂放不羈的藝術(shù)創(chuàng)造精神，嫁接到書籍裝幀設(shè)計中來，使整個設(shè)計效果清新、明快并富于感染力。強調(diào)中國傳統(tǒng)文化與時代感的融合是一種觀點，強調(diào)書籍設(shè)計的次序與沖擊力又是一種觀點。而筆者也想通過以上學(xué)習(xí)抓住一種設(shè)計理念，創(chuàng)作出優(yōu)秀的作品。

4．過去我們認(rèn)為“書籍文化一體”是以書籍內(nèi)容為側(cè)重點的，表面性的形式裝幀可有可無。此后更多的人意識到，書籍的內(nèi)容是第一文化主體，書籍裝幀設(shè)計是第二文化主體?，F(xiàn)在，還有人認(rèn)為書籍的內(nèi)容和裝幀形式有文化的同一性。書籍不是一般性的實用商品，而是一種復(fù)雜的文化現(xiàn)象，因此對設(shè)計者來說，書籍裝幀設(shè)計已經(jīng)不是簡單的視覺設(shè)計，而是一種文化設(shè)計。因而在結(jié)構(gòu)、色彩、書籍文化底蘊等方面，都要具有先進(jìn)的設(shè)計思想和設(shè)計理念。

二、書籍裝幀中視覺質(zhì)感及審美心理的生成

1．視覺質(zhì)感

人們對書籍裝幀設(shè)計的審美主要是通過視覺。質(zhì)感（Texture）又可稱為“質(zhì)地”或“肌理”，是展現(xiàn)材質(zhì)本身的實體感覺，它具有材質(zhì)本身的特別屬性與人為加工方式表現(xiàn)在物體表面的感覺，屬于視覺與觸覺的范疇。質(zhì)感有視覺質(zhì)感與真實質(zhì)感之分。對于“視覺質(zhì)感”（visual texture）這一術(shù)語，法國的視覺美學(xué)家德盧西奧•邁耶是這樣描述的：“它就是我們所看到過的真實質(zhì)感在畫面上的再次重現(xiàn)，這種重現(xiàn)的視覺質(zhì)感是建立在對客觀存在事物特征地把握、理解、熟識上，讓我們再次感知，或至少與我們的眼睛很‘親近’，換言之，通過真實實物質(zhì)感產(chǎn)生一種視覺上的感覺?！碑?dāng)然，看出質(zhì)感還要依賴諸如粗糙光滑、堅硬柔軟等相對的具體經(jīng)驗。書籍裝幀“視覺質(zhì)感”的概念分析包括對于書籍非視覺特性的視覺感知，即真實質(zhì)感和視覺質(zhì)感在書籍藝術(shù)審美與設(shè)計感知上的作用。現(xiàn)代書籍裝幀美學(xué)觀在世界尖端電子媒體的強烈沖擊下，其內(nèi)涵早已由過去只局限于封面設(shè)計，把圖書僅視為靜態(tài)的平面陳列品，更新為一種動態(tài)的、立體的、多層次的整體形態(tài)美，而這些美感也需要通過視覺質(zhì)感傳達(dá)給讀者。當(dāng)讀者把這種“體覺經(jīng)驗反映”轉(zhuǎn)化為視覺審美時，美感就產(chǎn)生了。《發(fā)現(xiàn)之旅》（圖1）利用視覺質(zhì)感在書籍藝術(shù)審美與設(shè)計感知的作用方面入手，進(jìn)行構(gòu)思、刻畫設(shè)計。在讀者看到書的同時，能夠觸發(fā)心弦，使讀者的想象與視覺并行，產(chǎn)生觸景生情的作用，讓真實質(zhì)感在書籍封面上再生。將平面視覺語言擴展到立體的、動態(tài)的視觸感受，把立體表現(xiàn)與平面表現(xiàn)得到有機結(jié)合，使平面立體化、立體平面化在書籍設(shè)計過程中得到充分運用。

2．書籍裝幀質(zhì)感生成的審美效用與整體把握

（1）由于書籍“視覺質(zhì)感”的概念分析關(guān)涉到事物非視覺特性的視覺感知，所以，分析具有視覺特性的視覺感知，對于認(rèn)識非視覺特性的視覺感知是十分必要的。

（2）視覺具有鮮明的主觀性，美國語言哲學(xué)家古德曼指出：“眼睛并不是作為一架自動儀器單獨工作的，而是作為復(fù)雜多變的有機體的一個部分工作的。眼睛看什么、怎么看都得受需要和趣味的控制。它選擇、舍棄、組織、辨別、聯(lián)系、歸納、分析、構(gòu)筑。與其說是反映，倒不如說是接納和創(chuàng)造。”當(dāng)一本書呈現(xiàn)在面前的時候，我們一般會從整體的角度來把握它的具體氛圍，或者說，它用自己獨特的藝術(shù)特點，以及整體和細(xì)節(jié)上的形象來吸引讀者的駐足觀賞和閱讀。這樣能使讀者在閱讀過程中，更加仔細(xì)地從細(xì)節(jié)上來把握封面上的主題形象和色彩，并且能夠從書名、文章內(nèi)容及內(nèi)文版面等情節(jié)，到紙張材質(zhì)和印刷特效的一個個細(xì)節(jié)進(jìn)行把握，再將這些不同方面的細(xì)節(jié)重新組合起來，從而能夠更加全面、深入地了解和把握書籍設(shè)計的美感和作者的設(shè)計點。從某種意義上來講，讀者只有經(jīng)過了整體感受、細(xì)節(jié)體察和形象聯(lián)系這樣三個步驟之后，才能達(dá)到對于書籍裝幀整體美的把握，無論從內(nèi)容還是形式特色上都會給人一種新鮮感和沖擊力。在這種由整體到局部再到整體的視覺感知過程中，第一步的完形感知或是整體氛圍的知覺是基礎(chǔ)性的，具有引導(dǎo)效果的最初功能意義，能誘發(fā)受眾觀看下去，它是對書籍設(shè)計大體形、色、結(jié)構(gòu)關(guān)系的概括提煉。

（3）視覺心理學(xué)家研究了人對平面空間的視覺感知規(guī)律：在垂直方向上，由于地心引力即重力的關(guān)系，人習(xí)慣于從上往下觀看；在水平方向上，人習(xí)慣于從左往右觀看，這與文字從左往右的常見排列方式是一致的。這樣以來，造成在一個有限的平面中，觀看者的視線落點有先左后右、先上后下的規(guī)律。相應(yīng)地，這個平面的不同部位成為對觀看者吸引力不同的視域，平面的左上部和上中部可以叫做“最佳視域”。當(dāng)然，這種劃分也受到文化的制約，例如阿拉伯文書寫自右向左橫行，中國古代漢字自右向左排行，這時人們的閱讀習(xí)慣有所改變，而“最佳視域”也改為右上部了。因此，書籍的封面設(shè)計與版心設(shè)計中如何使用“最佳視域”成為設(shè)計師們的必修功課。

在《發(fā)現(xiàn)之旅》系列封面中（圖2），我利用空間給人的視覺心理，在平面中表現(xiàn)立體。我將平面的墻體加立體拉鎖的創(chuàng)意，讓讀者在視覺上產(chǎn)生空間感，相應(yīng)的拉鎖的位置放到左中靠上方，希望讀者能夠得到“最佳視域”。

（4）任何事物都是一個統(tǒng)一的整體，組成該事物的各個部分相互聯(lián)系、互為依存，事物的各種特性也是彼此聯(lián)系、互相補充的。這樣，人對一個事物某一特性的感知，也與其他特性的感知相聯(lián)系，使得在一定的條件下，人們可以通過視覺感知把握到事物的一些相應(yīng)于其他感覺的特性。書也不例外，例如，封面上白雪的圖片能造成晶瑩潔白的色覺，也能造成寒冷的膚覺或冷覺，人們從中甚至可以感到絲絲寒意。這就是人的聯(lián)覺，“視覺質(zhì)感”的發(fā)生就是人體聯(lián)覺的直接作用。它指的是感覺相互作用：某種感覺感受器的刺激也能在不同感覺領(lǐng)域中產(chǎn)生經(jīng)驗。

3．“視覺質(zhì)感”在書籍裝幀審美中的效用

（1）引起讀者的興趣和關(guān)注，喚起讀者的觸覺興奮點。在經(jīng)濟發(fā)展迅猛的當(dāng)今社會中，書籍市場競爭也在激烈地進(jìn)行著，如何吸引讀者的眼球，引起讀者視覺上的感動，是促發(fā)讀者購買欲望的基礎(chǔ)，如果僅僅靠書籍平面設(shè)計的圖形和單純的色彩的視覺刺激是不夠的，設(shè)計者應(yīng)該根據(jù)不同的消費人群和購買者，在對書籍設(shè)計定位與形式內(nèi)容的結(jié)合上，采用多層面交叉來更加全面地體現(xiàn)視覺質(zhì)感創(chuàng)意，在增加創(chuàng)意的基礎(chǔ)上，滿足讀者心理上的接受能力，更加充分地體現(xiàn)設(shè)計趣味性，或者在質(zhì)感材料的運用上，使用具有特殊質(zhì)感或真實質(zhì)感的紙張材料和印刷工藝，來迎合讀者不同的觸覺需求，最終以一種強烈的特殊質(zhì)感來體現(xiàn)其設(shè)計趣味。具體地來講，獨具特色的“視覺質(zhì)感”能給讀者帶來特殊的心理反映，更加強烈地喚起讀者在觸覺方面的新鮮感和獨特性。之所以強調(diào)書籍裝幀的視覺質(zhì)感和真實質(zhì)感的特殊性能，主要目的表現(xiàn)在兩個方面，第一是在最初時間里能夠抓住讀者的眼球，提高書籍的閱讀率；第二是能夠吸引讀者親自觸摸和翻閱，達(dá)到最佳的展示廣告效果。

《發(fā)現(xiàn)之旅》書籍設(shè)計也是利用這點，看到這本書的讀者能夠?qū)λa(chǎn)生興趣與思考。封面設(shè)計主要利用三張圖片：墻體、麒麟、大的背景進(jìn)行處理創(chuàng)意，打破局限于平面的、靜態(tài)的視覺感知，擴展到立體的、動態(tài)的視觸感受。墻面的斑駁與隱約性及燈光的視觸覺能夠引起讀者對這一主題“發(fā)現(xiàn)之旅”的情感與接收。

（2）在《發(fā)現(xiàn)之旅》的設(shè)計中，我為了釀造該書裝幀設(shè)計的魅力，有意識地加強畫面的視覺質(zhì)感，通過這種特殊聯(lián)想，使讀者在接觸畫面時感受“聯(lián)覺”、“視覺”的沖擊，當(dāng)然，“聯(lián)覺”無疑還是有賴于生活經(jīng)驗。本書籍設(shè)計主題是“發(fā)現(xiàn)”，我利用具有滄桑感的墻面和圖騰來表現(xiàn)。封面上看上去凹凸不平是為了體現(xiàn)一種時代特征，書籍的各個組成部分都分別選用了具有透明效果的硫酸類紙張和色彩暗淡素雅的環(huán)保型紙張，更凸顯了整套書所洋溢著的濃厚的現(xiàn)代氣息。

4．如何塑造書籍裝幀的“視覺質(zhì)感”

（1）合理選擇裝幀材料與印制裝訂工藝，做到形式與內(nèi)容的統(tǒng)一性。新材料、新工藝的運用都應(yīng)與書籍表達(dá)的內(nèi)容相一致。設(shè)計者在構(gòu)思時不僅要從整體上帶給人視覺上的感觸，更應(yīng)在細(xì)節(jié)方面具有獨特性和多樣性。在制作過程中，設(shè)計者應(yīng)該全面了解各種印制材料的特性和優(yōu)勢，以及怎樣表達(dá)能帶給讀者獨特的視觸感受，并且根據(jù)不同的內(nèi)容需要進(jìn)行多樣化組合，做到既有對比性，又有完整的統(tǒng)一性。我們試想，把泡沫或塑料這些新型材料運用到一本傳統(tǒng)題材的書籍上，顯然是不搭調(diào)的，不僅失去了材料自身獨特的美感和特殊質(zhì)感，也會造成經(jīng)濟上的損失。總之，一個出色的書籍設(shè)計師在不斷追逐新材料、新內(nèi)容、新形勢的同時，更應(yīng)該不斷嘗試與新工藝的結(jié)合與應(yīng)用，在創(chuàng)作過程中，應(yīng)以一種審美的態(tài)度和創(chuàng)造精神來對待各種材料的質(zhì)感，只有采用合適的材料與相符合的工藝才能使裝幀更加精彩，才能吸引更多的讀者在第一時間對書籍產(chǎn)生視覺上的感觸。