[ 1/12/2020 ] Labels: 70.Resonance Direction
The resonance study of each semitones on A-string and D-string will be continued with 'CELLO-1'(8-year-old).
On this study, the measurement points are partially modified as follows;
(1)Vertical mic 500-600mm above the cello, (2)Horizontal mic 500-600mm away, (3)Small pin mic inserted through f-hole and (4)Contact mic near endpin-tip.
Oscilloscope chart of typical G tone(179 Hz) on D string was observed like simple sine curves at (1), (2), (3) accompanied with very weak vibration on (4):endpin.
Compared with G, the next semitone G#(209 Hz) gradually changes its waveform. At the same time, endpin starts to resonate clearly. The resonance of G# was compared using 4 kind of endpins set 300mmL ; a)10mmD carbon fiber 54g(lightest weight), b)10mmD steel pipe, c)10mmD Titanium rod, and d)8mmD metal rod(heaviest material) placed on the floor.
Carbon endpin took 2-beat, Titanium 4-beat, 8Metal 3-beat, and Steel pipe seemed as a mixture of 2 and 3.
Distance brings a time lag, so that the propagation delay need to be compensated in order to make an appropriate comparison. For instance the sound speed in the air is 340mm/milli-seconds, the time axis need to be slid around 2-4 milli-seconds at (1), (2).
Measurement point(3) is located at the opposite side of top-plate, waveform (3) need to reverse upside-down. Data(4) also presented as upside-down in this case.
(1)(2)(3)-waveform shape in each measurement seem very related(or linked) and also likely being affected by the endpin's beats.
Cello-1 を使ってチェロのA線・D線上の音の響き(振動)を当面、詳細に見ていく。
測定点は、(1)500-600mm離れた垂直方向のマイク、(2)同水平方向のマイク、(3)f孔に挿入されたピンマイク、(4)エンドピン先端の接触マイク(ピン無の場合はテールピン付近)、である。
まず、測定点とともに測定サンプルとして D線上のG音データを示した。特徴として、(1),(2),(3)とも１周期当たり１ビートの正弦波状の振動をしてよく同期している。300mm長さのエンドピン(ここでは10mm径の54gの軽量のカーボンファイパー製、床置き、先端付近で測定)の振動は微弱であった。
比較のため、隣のG#(209Hz)について、同様にカーボン・スチールパイブ・チタン・8mm径メタル棒のエンドピンの 4つのサンプルも並べてみた。
G#では、(1),(2),(3)の波形は正弦波形から少し変形してくる。同時にエンドピンの振幅も大きくなっている。カーボンエンドピンは2ビート振動であるのに対して、チタンでは４ビート、8mmメタル棒では３ビート、スチールパイブエンドピンでは2と3の混在のように見える。
(1),(2)マイクでは測定位置が離れているため、(3)あるいは表板自体の振動よりも 2-4ミリ秒程度の時間差(遅れ)が発生する。(音速=340mm/mS) また、(3)では測定位置が表板の内側であるため相(波形の上下)が逆転するはずである。
G#の4エンドピンの比較サンプルでは、得られた(3),(4)の波形の上下を反転し、(1),(2)も含めて同期する拍位置(推定)で再配置して比較しやすくした。
その結果、音波形(1),(2),(3)の波形は比較的よく呼応している。同時にエンドピンのピート(影響)を明確に反映しているように見える。エンドピンの共振影響が加わることでチェロの共振方向もわかりづらくなってくる。
