[ 07/30/2019 ] Labels: 83.Solution & Study2
Basic data about such as the sound speed in cello are measured again and reviewed here as 'TOPICS(4)'. These data will help us to understand the essentials of cello-resonance probably at next study.
--Measurement(1), Measurement(2)--
A stick was tapped lightly against the bridge and the impulse was monitored at contact microphone(5):set on scroll-A and microphone(4):set on endpin-tip. Averaged time to reach the scroll-A(about 900mm away) was 0.27ms (:see 'd(3-5)') and the time to endpin-tip was around 1.5ms (:see 'd(3-4)'). This means the sound speed in cello is 3300m/sec to 530m/sec, higher than the speed in the air(:340m/sec).
--Measurement(3)--
The vibration from A(221Hz) pizzicato was monitored at two sound microphones set vertically and horizontally(around 500mm away). Differ from the sound speed in wood/metal, actual vibration on top-plate that can create a real sound needs to get enough energy and a certain short time to make a swing.
Each vibration waveform seems to maximize the amplitude in about 1.6ms. If the top-plate actually oscillates 5mm, the speed is calculated as 3m/sec, 100 times slower than the sound in air. Waveforms of sound show us probably the real oscillation of cello body itself.
ここで最新の測定データ(チェロの中での音速などの基礎データ)を整理しておこう。これからチェロの響きの核心部分を考察するためにも役立つと思われる。
測定-1: 駒を軽く叩いた時に生じる振動を糸巻きとエンドピン先端の2ケ所で測定した。(=チェロの木・エンドピンなどの素材を伝わる音速が調べせれる)
例えば糸巻(A)までは 約900mmの距離があるが、信号が到達するのに平均 0.27ミリ秒--図中の 'd(3-5)'--であった。(速度=3300メートル/秒に相当する)
測定-2: 駒を軽く叩いた時に生じる音を約500mm離れた垂直方向と水平方向のマイクロフォンで測定した。空中の音速の所要時間を 1.5ミリ秒程度とすると、表板が実際に有効な振動を生成するのに(さらに)0.5～1.5ミリ秒程度を必要としているようだ。
エンドピン先端までの到達時間は少し長くかかっているが、それでも1.5ミリ秒程度--'d(3-4)'--であり、530メートル/秒程度の伝播速度であった。
測定-3: A(221Hz)のピチカートで測定した場合、実際に表板を十分に振動させるのに2ミリ秒程度を必要としていると考えられる。
楽器として最大の振動に到達するには、最終的に15～20ミリ秒程度必要としていると考えられる。それぞれの音の周期単位で段階的に振幅を増幅させていく必要があるからだ。
また、ひとつづつの振動波形を見ると、波形の立ち上がりは 1.6ミリ秒程度であった。仮に表板が振動により5mm動いたとしても表板の速度は 5/0.0016= 3メートル/秒程度であり、空気中の音速と比べると1/100程度である。発生音は表板の振動よりもはるかに速く飛び去っていることを意味している。マイクロフォンで捉えられる波形は楽器の振動そのものと考えてよいと思われる。
