725 Resonant Frequency of Endpins

[ Feb/21/2019 ]     Labels: 50.Endpin

 
Let's start a confirmative measurement for 'favorite frequency' using oscilloscope and vibration measurement unit. Accurate period/frequency data will be brought out and the mutual effects between endpin and body can be analyzed later.
4 metal rod/pipe endpins and 2 carbon-fiber endpins and 2 other material(*1) have been tested.
(*1)A 10mmD light weight wood rod and a 8mmD aluminum pipe(: usually used for gardening). These rod/pipe have very light weight and low density. When they were really adopted as an endpin on cello, they gave us a so soft sound color.
Metal endpins and carbon-fiber endpins take resonant vibrations on tone range equivalent to A or D string.
Metal endpins cover a little bit higher frequency. Low density materials(such as wood rod) take the range of D and G strings. Density or the acoustic impedance will probably be related as a second/minor factor.
Mysteries of resonance of the modern cello and the solutions seem to have been getting dimly visualized.

エンドピンの共振振動数(または周期)を再度調査してみる。今回はすべての測定をオシロスコープを使って行い、正確な共振周期を確認しエンドピンの長さ・材質の違いを比較することである。また、振動ユニット(木製)へ伝えている振動を記録して、後日振動ユニットで振動を作り出した時のエンドピンへの影響と比較することである。
市販のエンドピン以外にも10mmΦ木製の棒・8mmΦ園芸用アルミニウムパイプ(いずれも密度が低く軽い)を試しに比較してみた。
その結果、エンドピンまたは棒が軽く叩かれ強制的に振動させられた時に発生する振動は、第一に単純に固定された2点間の「長さ」(テールピン-床の間のエンドピン長さ)であることが確認された。材質によっても若干影響を受け、物質の密度と関係がありそうなことから、「音響インピーダンス」と関係があると思われるが、あくまで低順位の相関と考えるべきである。
金属系のエンドピン・カーボンファイバーピンでは共にcelloのA線上・一部D線上の音域と共振域が一致している。金属系エンドピンの方がより高音域と関係している。極端に密度の低い木の丸棒・アルミニウムパイプではG線・D線音域と重なる。(実際にこれらを取り付けてチェロを弾いてみると柔らかな響きが得られる。)
実際のチェロでは基音だけでなく派生した振動(倍音に関係するかもしれない)が含まれていて、共振する音域・確率が多くなるはずである。一般論としてエンドピンの違いにより(チェロを床置きした時)、音色がとくに高音域で(しかも金属エンドピンで)変わるということが説明できる。2点が固定されなければ音色への影響を低減できることも説明できる。

 

724 Tilting Test

[ Feb/12/2019 ]     Labels: 50.Endpin

 
At recent measurements used handmade vibration unit, the tilting angle of the unit from horizontal was set between 75-80 degree. Are these angles adequate? A tested was done at C66Hz with 300mmL steel-pipe endpin.
The tilting angles, if the unit is gradually tilted from standing(vertical) position, seem to effect slightly to the resonance. However it does not seem to be a big issue during the unit is kept as a standing position(:between 90 to 60 degree). The unit took sometimes unstable resonances at acute angles from the floor(ie. 50-55 degree).
The unit is set to vibrate horizontally(parallel to the bottom plate), it might be a reason. 

今までの振動装置の測定では、水平からの角度を75～80°(degree)で行ったが、この'角度'は振動に影響するのでしようか。300mmLスチールパイプエンドピンで、C(66Hz)振動で確認テストを行った。その結果、
明確に影響しているとは言い難いが、傾きが鋭角になるにつれて少しづつ共振強度が低下しているように見られた。50°以下では振動が不安定となった。これは振動が水平(底板に平行)であることと関係があるかもしれない。

723 TEST - Holding length and Endpin length

[ Feb/04/2019 ]     Labels: 50.Endpin

 
Two types of tailpin(=holder, holding length 22mmL and 86mmL) were tested on a handmade vibration unit under the condition with: steel pipe endpin(10mmD, length= 250mmL to 350mmL), C(66Hz) vibration.

(1)At former measurements, we saw a general tendency that the vibration of the unit is slightly dispersed and weaken by adding (the weight of) an endpin. Furthermore this test showed a new fact that the vibration of the unit is muted by tight(long length)-holding of endpin. Probably the vibration structure changes along the whole length. There can be found many unstable tiny noisy vibrations in the waveforms of endpin. 

(2)On the other hand, when an endpin is hold as 22mmL(shorten), the unit and the endpin seem to take the independent behavior and sharing the resonance at the same time. This phenomenon also predicts another consequence such as different resonance patterns by tones, by endpin lengths, and a possibility of variety feedbacks to the unit body.

手作り振動装置にスチールパイプエンドピンを取り付けて、C(66Hz)振動を生成し、エンドピンの握り幅:22mmと86mmで振動強度を調べた。エンドピン長さは250mm～350mm。
(1)先回の調査で、測定装置にエンドピンを付けると装置の振動が弱くなることがわかったが、エンドピンの握り幅を大きくとる(B)と、さらに装置の振動が抑制されてしまうことが確かめられた。装置とエンドピンがよりタイトに固定されることで全体の振動構造が変化していると考えられる。エンドピンの振動が不安定で振動波にノイズ(細かな振動)が多く含まれており、エネルギーロスが大きいことがうかがえる。
(2)一方、エンドピンの握り幅が小さい場合(A)では、装置とエンドピンは互いに共鳴しながら振動しているように見える。逆にそのため、エンドピンの長さによってエンドピンの振動強度に差が発生しているように見える。この変化は間接的に装置に影響をフィードバックする可能性がある。