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。