722-6 Vibration unit vibrates similarly to Echo

[ Jan/29/2019 ]      Labels:  50.Endpin

 
A handmade vibration unit with dimension 760mm(-length) and the 3.0Kg(-weight) was tested;
(1)DC12V-motor with an eccentric weight created a stable C(66Hz, 15.2ms) vibrations and a C string adjusted as C(66Hz) on the unit was perfectly resonated at most of the timing. The observed waveforms were having rounded edges and were rather similar to that are seen in the echo or at the boundary between bowing(arco)/pizzicato and its echo.
(2)A few researches took place and the data were averaged at:(a)Without-endpin, (b)With-270mmL-Steelpipe-Endpin, floating (c)With endpin on floor.
The result was very similar to former measurements on real cellos. Without-endpin case showed the maximum amplitude. Endpin-tip was vibrated well when floating. When the unit with endpin placed on the floor, the vibration center of endpin shifted upward and the amplitude of vibration-unit decreased.

チェロのほぼ原寸大の手作り振動装置で観察を行った。
(1)偏心モーターが多くの時間で安定して振動し、装置は C(66Hz)振動を生成し、装置に張ったC線(調弦済)ときれいに共鳴した。
各測定点の振動を見ると、ボーイング(またはピチカート)の瞬間というよりも残響の瞬間(、正確に言うとボーイングが終了して残響に切り替わる瞬間)に近いように思われる。角のとれた振動波形である。一方、実際の演奏(ボーイング・ピチカートなど)では多くの衝撃波が発生して組み合わさっていることを認識させられる。
(2)偏心モーター振動(周波数C(66Hz))で、エンドピン無し・ピンあり空中浮遊・床置きの振動強度を比較した。(→測定数3~2で測定し平均)
過去の実際のチェロでの観察結果と同様の傾向であった。エンドピン無しで最も短身長・軽量の場合最も装置の振動強度が大きかった。エンドピンを付けて(スチールパイプ-270mmL)、空中に吊るした場合、エンドピン先端の振幅が大きかったが、装置を床置きすると、エンドピン先端の振動が止められ、エンドピンの中央部の振動が増幅された。(今回の装置での測定では)装置胴体中央付近の振動は逆に低下した。





722-5 Modified Measurement Unit

[ Jan/23/2019 ]     Labels: 50.Endpin

 
A handmade vibration measurement unit with dimension 760mm-length and the weight 3.0 Kg was then modified as follows;
(1)Cello's C-string(as length 700mm) was set up on the unit. The lower end of the string is fixed to the tailpin(holder) and bottom plate of the unit also takes the role as a bridge.
(2)An additional microphone was set on the central plate of the unit.
An eccentric weight that can vibrate as around 66Hz(cello's lowest tone)was fortunately found. Two vibration sources will be tested/compared soon.

チェロのほぼ原寸大の手作り振動装置を試運転しながら、さらに主に次の2点の改良を行った。
(1)装置にチェロのC線弦を振動長700mmとして取り付けた。片端はテールピン(ホルダー)に引っ掛かっている。
(2)測定マイクロフォンを追加し、4点測定可能とした。
モーターに取り付ける「偏心重り」について、C(66Hz)近辺の振動を発生できるものが試作できたので、この周波数(=チェロの最低音、C線オープン相当)で測定を行ってみる。筐体と弦の2つの振動源による影響の違いも確認できる。

 

722 Endpin's vibration -study plan-

[ Jan/12/2019 ]     Labels:  50.Endpin

 
How does an endpin really behave/resonate when it is surrounded/forced by external vibrations?
Can we measure any sign of effects from endpins or floor for cello?
A handmade wooden unit is planned to test in order to create some regular frequency vibrations and transmit to an endpin. Let us start a new study that might bring us some fortunate hints.

(1)At around the center of the measurement unit(about 360mm above the bottom), 12V-DC motor with a tiny eccentric weight rotates and creates some regular frequency vibrations(: they are/should be
mainly horizontal vibrations)
(2)The measurement unit has a dimension of about 760mm length and 3.0Kg total weight, with some additional weights in order to make a similarity to a real cello.
(3)Two tailpins(holders) were embedded for testing the influence of 'holding length' for endpins(: 22mmL and 86mmL).
(4)AC(Alternating Current) power supply and/or PWM(Pulse Width Modulation) motor control unit usually brings a lot of noises, so I safely adopted a 12V-DC-car-battery and a Ni-Cr wire(for electric registance, labeled as 600W). When we adjust the length of wire, registance value is decided, then the current(A) is decided, then "rpm" of motor is influenced.
Some small eccentric weights have to be handmade though, if an adequate vibration intensity and regular frequency are brought, we can make use of them as one of the testing standard tones.
(5)Several endpins and other rods/pipes will be tested sliding their length.

チェロのエンドピンは実際にどのように振動・共振しているのでしょうか。エンドピンと床がチェロに及ぼしている影響を"測る"ことはできるのでしょうか。もしそれが可能ならば、改善すべき目標がクリアに見えてくるはずです。
チェロの胴体とほぼ同じ長さと質量を持った木製のユニットを強制的に振動させて、それに伴うエンドピンの挙動を調査してみましょう。チェロとは全く別ものですが、何かヒントが得られるかもしれません。問題点やソリューションを見つけることは、実は評価するための「ものさし」を見つける努力でもあります。

この測定を目指して、手作りで測定ユニットを試作しましたが、その過程でいくつかのことが再認識されました。
(1)チェロの振動は、水平方向(底板に平行)の振動が基本となっているようです。
  →偏心おもりを付けたDCモーターは、中心(底板上360mm)あたりに取付し、水平方向の強制振動を作り出すように設置するのが良い。チェロ演奏時のフォルテ程度の大きさ(触覚)の振動で測定を行う。
(2)測定ユニットはチェロに近づけるために、全長を約760mmの木製とし、全体の質量が 3.0kg となるように必要に応じて追加の重りを付与する。3.0Kgの荷重は予想以上に大きい。
(3)エンドピンを実際につかんでいる部分の長さの影響を確認できるように、テールピン(ホルダー)のつかみしろをも22mmと86mmの2つの長さのものを試作して比較してみる。
(4)交流起源の電源を使用すると(例えばモーターのPWM速度制御)、おびただしい雑音が取り込まれてしまうので、電源は直流バッテリー(12V)を使い、Ni-Cr線抵抗を利用して流れる電流を制御してモーターの回転数を制御し、振動周波数を調整する。
(偏心重りを手作りする必要があるが、うまくバランスがとれる場合、固定した周波数の振動を作り出すことができる。見つけられた数だけ、異なった周波数でテストできることになるはず。)
(5)チェロ用エンドピンにとらわれず、直径10mm(または8mm)の棒やパイプでも長さを変えて共振挙動を調べてみる。