61..Fine vibrations in sounds

[ 06/07/2019 ]     Labels: 61..Sound color-2

 
Fine elementary vibration frequencies/periods(ms) were adopted to X-axis instead of the fundamental frequency/period(ms).
Patterns of 'WithoutPin' and 'CarbonPin' were very similar, but metal endpins took rather characteristic patterns.
These patterns seem as a kind of 'voiceprint', and probably come out as sound color. The highest frequency was found at 1A-G- of titanium endpin as 0.417ms(corresponds to around 2400Hz -D-)

測定音の基音の周期(ms)ではなく、観察された最も細かな振動の周期(ms)を横軸に、音データの振幅を縦軸にとってみた。
その結果、カーボンエンドピンのパターンが最もピン無しの場合に近かった。つまり音色がよく似ていることを意味する。また比較的に全体に連続して分布している。
一方、金属系エンドピンでは、周波数域が特徴的で、一種の「声紋」のようにも見える。音色の違いが感じられる。チタンエンドピンでは最高周波数がみられた。0.417ms、約2400HzのD音に相当する。

61..Low notes(on C string) take Turning-back-resonance?

[ 06/04/2019 ]     Labels: 61..Sound color-2

 
When cello's 46 chromatic sounds were plotted according to 'period'(:X-axis) and 'period of the dominant beat'(:Y-axis), a discontinuity came out at around G-F# on C string.
Skilled players can probably create a beautiful one beat(/group) waveform for many notes on A, D, and G strings. However, for low notes on C string(:C to around F#), the resonance is separated to two vibrations like a down-beat and an up-beat instead. Does this phenomenon('turning-back-resonance'??) relate to the length of cello body/string?

横軸に周期(ms)を、縦軸に一番卓越した振動(拍)の周期(ms)を取って作表してみたところ、「不連続」が確認された。
A線・D線・G線上の音においては、丁寧なボーイングを行い条件が整うと、多くの音符について、その音の1周期当たり1ケの(美しい)波形、あるいは微振動を伴いながらも全体として一つのまとまった波形の音を作ることができそうである。しかしC線上の低音(F#付近以下)では二つ(以上)に分割されてしまう。チェロの胴長が不足して折り返し振動しているのか、弦や胴体が表拍・裏拍に分割してタイミングをとっているのか。チェロ奏者は自分の(低)音に貧弱さを感じることがあるが、関係があるのだろうか、チェロの構造的な問題が隠されているのか、あるいはエンドピンがさらに話を複雑にしたり加速しているのだろうか。

 

61..Mechanical Resonance on Endpin

[ 05/31/2019 ]     Labels: 61..Sound color-2

 
Mechanical resonance on cello-endpin(taking a remarkable amplitude and simple mechanical vibration waveform) was reviewed again and marked.
They are seen at the specific frequency(note) and its overtones and the surrounding, consequently covering around 50% of whole chromatic notes.

各エンドピンで、大きな振幅を伴って機械的(波形もシンプルな)共振をしている範囲をあらためてまとめた。
特定の音階とその倍音とその周辺で見られる。大まかに半音階全体のの50%程度で見られた。

61..Sound(TopPlate) Amplitude Comparison

[ 05/28/2019 ]     Labels: 61..Sound color-2

 
Measured sound amplitude data(considered to be equivalent to the vibration of top-plate) were compared between 'without-pin' and other carbon, steel pipe, and titanium endpins.
Carbon fiber endpin has the most resemblance to 'without-pin'. According to increasing pin weight, the resonance pattern seems to shift away slightly. In a case of titanium endpin, at low notes(:periods are over 8ms), endpin might be bringing a muting effect.

音データ(=表板の振動、振幅)を各々のエンドピンとエンドピン無しとで比較した。
エンドピン無しのオリジナルの振動(振幅)パターンに対して、カーボンエンドピンの場合が最も近いように思われる。エンドピンの質量が増すにつれて振動パターンが少しづつシフトしていくようだ。チタンエンドピンでは低音側で若干振幅が減少(ミュート効果)しているかもしれない。

61..Chromatic Data Review -2019- (2)

[ 05/26/2019 ]     Labels: 61..Sound color-2

 
Cello's 46 chromatic data measured last year, A(442Hz) to C(66Hz), played mezzo-piano and arco, with 3-material 300mm-length endpins, are being reviewed closely again.
How can endpins(and the floor) influence cello's sound color/mechanical resonance? Can we see it graphically?

When 64 chromatic notes on 8-year-old cello was bowed without endpin, following notes took rather large amplitude at sound data on oscilloscope: A(442Hz), F, C, A, F, E, A#, G#, F#, F, D#, C(15Hz). Whereas, F, E, D notes were observed as a soft amplitude at tail-pin(bottom).
This tendency probably means that each note has a favorite resonant direction in cello body.

If a cello deploys an endpin and the two points of endpin are fixed between tail-pin and the floor, endpin resonates/react to specific tones and the overtones according to the endpin length and the material. These frequencies are unfortunately overlap the sound range of cellos.
For instance, a 300mmL carbon endpin remarkably and mechanically resonated to D(295Hz), A, D#, D, G#, G, D#, D, C#(70Hz).
Steel pipe and titanium endpin seem to take slightly shifted frequencies and resonance patterns.

エンドピン無しの場合、測定音(=表板振動に相当)では、高音側より A, F, C, A, F, E, A#, G#, F#, F, D#, C で大きい振幅が見られ、逆にテイルピン(底板)側では、F, E, D で共鳴振動が小さかった。
音(周波数)により、チェロ胴体の中で共鳴する方位が異なっていることが予測される。

エンドピンを装着した場合、先端が床で固定されるとエンドピンはその長さ(・材質)により特定の周波数に共振するようになる。(不幸なことに、エンドピンの共振周波数はチェロの音域と重なっている。)
この測定では、例えばカーボンエンドピンの場合、高音側より D, A, D#, D, G#, G, D#, D, C# で顕著な共振がみられた。
金属系エンドピンの場合は少しづつではあるが、共振周波数とパターンがシフトしているようだ。

61..Chromatic Data Review -2019-

[ 05/24/2019 ]     Labels: 61..Sound color-2

 
Cello's 46 chromatic data measured last year, C(66Hz) to A(442Hz), played mezzo-piano and arco with 3 kinds of 300mm-length endpin, are being reviewed again.
How can endpins(and the floor) influence cello's sound color/mechanical resonance? Can we see it graphically?

昨年測定したチェロの C(66Hz)-A(442Hz)の 46ケの半音階データ(エンドピン=無・カーボン・スチールパイプ・チタン、いずれも長さ=300mm、mp、arco)について、再度、細かくデータを分析をしてみよう。
注目すべき点は、エンドピンの違いによる振動の違いを数値化・グラフ化することにより、エンドピン(および床)が音に対して及ぼしている影響・兆候を予測することことができるか。まず始めに、周期を横軸(対数軸)として振幅をプロットしてみる。

70g. Cello - the resonance box and tuning fork

[ 05/04/2019 ]     Labels:  95.Video & Study1

Liberate endpin tip from the restriction of floor.

70f. Indirect Propagation and Slow Response

[ 04/09/2019 ]     Labels:  95.Video & Study1

 
Cello body resonates with endpin directly, but the propagation routes(from strings to endpin) are indirect and the delay is accumulated. This is why cello has a slow response. The solution will be found on the endpin tip.
チェロの胴体とエンドピンは直接共振します。しかし弦からエンドピンまで振動が届く経路は間接的でこの間に遅れが累積していきます。ここにチェロがヴァイオリンやビィオラに比べてレスポンスが劣る理由があります。解決方法はピン先にあります。