63. Wolf tone samples

[ 05/29/2018 ]     Labels: 63.Wolf tone

 
We have already watched many A, D, G and C tone waveforms on an oscilloscope. Almost of these waveforms consist of a main fundamental and some other secondary(same tone) vibrations. Can any single/pure sine-curve-like vibration does exist on our cello?
In conclusion, such a pure curve seems only seen around E notes(166Hz, period =6ms), however this distinctive behavior relates to a wolf tone. Wolf tones seem to be related simply with the vibrations of top plate, not with the endpin nor the floor.
Let's take a glimpse of D, D#, E, F, F#, G waveform on G-string later.

CelloのA,D,G,C音の波形を見てきたが、ほとんどの場合、基音のほかに2次的な振動を含んでいた。
単一な振動波形のみで形成される音はあるのだろうか。チェロのウルフトーンを見てみよう。
結論的にいえば、主にE音(166Hz、周期6ミリ秒)付近でのみ単一・純粋なサインカーブに似た振動波形が見られるようであり、これは同時にウルフトーンと関連があるようだ。またこの現象はエンドピンや床などの影響によるものでなく、純粋に表板の振動と関係がありそうだ。
G線上の D, D#, E, F, F#, G音(arco)を詳しく見てみよう。




523. Let us remind ..(3)

[ 05/16/2018 ]     Labels:  95.Video & Study1

 
Anchored endpin distinctively resonates with specific notes. They are destined by their pin material, the length and the integer ratio.

2点を固定されたエンドピンは特定の音に共振します。その音はエンドピンの材質・長さ・振動の整数比によって決まります。


70g. Endpin's favorite frequency

[ 03/26/2018 ]     Labels:  50.Endpin

 
When a cello is anchored on the floor and the endpin is struck by a stick, cello emits a pure sound, like a tuning fork with resonance box.
Four endpins(Carbon-10mmD, Steel pipe-10mmD, Titanium-10mmD) were compared at four lengths(24cm, 27cm, 30cm, 33cm). 
The results are:
(1)Endpin takes a specific favorite vibration frequency that seems mainly depend on materials and length. There must be a linear relationship with endpin length.
(2)On the above conditions, the resonant frequencies are almost corresponding to  A-note(442Hz) to A-note(221Hz) on A-string of cello.
The influence might not be estimated so serious, however some effects are expected such as prolonged echo, muting, or interference beats.

床置きしたチェロで、エンドピンを軽く叩いて、共鳴する振動・音(エンドピン、テールピース、f孔からの音)を比較した。その結果、
(1)共鳴する周波数(または周期、音程)は、材質と長さによって決っているようである。(固定値、エンドピン長さにより直線的に変化する)
(2)共鳴する周波数は、ほぼチェロのA線音域(A:442~A:221付近)であった。
チェロ胴体の振動に対して影響は大きくないかも知れないが、共振・逆にミュート効果・うなりなどの何がしかの影響を及ぼしている可能性があることを示唆しています。





70f. Resonance box and tuning fork

[ 03/20/2018 ]     Labels:  50.Endpin

 
The floor reflects the vibrations from endpin, moreover amplifies them by being fixed the tip of endpin.
An anchored cello looks something like an  upside-down tuning fork with resonance box.
When the endpin is struck by a stick, a pure sound, like a sound from tuning fork, can sometimes be heard through f-hole of cello. The tone pitch seems to depend on the length and materials etc. of endpins.
When two points are fixed and gotten a shock, every rod takes a particular vibration frequency, that is called as the fundamental frequency. 

Endpins behave same too.
Four endpins(Carbon-10mmD, Steel pipe-10mmD, Titanium-10mmD) were compared at four lengths(24cm, 27cm, 30cm, 33cm). 

Photo(1) example shows the vibration on tailpiece and endpin when a 110-year-old German cello is mounted 30cm(11.8inch)-titanium-endpin.
Photo(2) shows the sound waveform from f-hole and the vibration on endpin when the cello is mounted 33cm(13.0inch)-steel-pipe-endpin.
They are all resonating and synchronized very well. Coincidentally their period time are the same: 14 times per 50 milliseconds, i.e. 3.57 ms/cycle, 1000/3.57=280, C#(280Hz) tone.

Many digital amplifiers and also karaoke machines ordinary equip "sound effects" such as Delay, Fade, Vibrato, Echo, etc. In the same way, modern cellos might have acquired "self-effects" by getting assistance of endpin and the floor.
 

Before discussing the "effects", we must clarify the favorite frequencies(the fundamental frequency?) of endpins first.

床置きしたチェロ(とエンドピン)は、共鳴箱付きの音叉を逆さにした状態にどこか似ている。
エンドピンを棒でかるく叩いてみると、音叉のように澄んだ響きが胴体から飛び出してくる。
発生音の周波数はエンドピンの材質や長さ(・その他)で異なるようだ。
写真の①は、30cm長チタンエンドピンでの、テールピースとエンドピンの振動
写真の②は、33cm長スチールエンドピンでの、f孔音とエンドピンの振動 です。
純粋でシンプルな波形であり、偶然にどちらも14回/50ミリ秒で振動している。つまり周期=3.57ミリ秒、つまり C#(280Hz)である。エンドピンとよく同期している。
チェロは床置きして2点が固定されると、エンドピン振動が反射・増幅されてみずからにフィードバックされる構造になっている。
デジタルアンプ、カラオケ装置などのデジタル機器では、一般的に「エコー・ビブラート・ディレイ」などの「エフェクト」を付けることができるが、モダンチェロは自動的に自分自身でエフェクトをかけている可能性が強い。
まずは、エンドピンが振動している周波数について調査してみよう。


31. Vibration intensity (2-4, order by PIN weight)

[ 01/31/2018 ]     Labels: 31..Intensity-TopPlate

 
Measured vibration intensity data(from 'on floor') were sorted in order of endpin weight.
There seem to be some tendencies:

(1) The behavior of top plate rather shows the similarities in the pattern between 'without pin' data and 'carbon'(:the lightest endpin).

(2) The heavier endpin selected, to the lower area shifts the vibration-center of the top plate slightly, and moreover, the mechanical vibration seems getting integrated along the whole length including the endpin.

エンドピン重量順に測定データを並べてみると、最も軽いカーボンの場合はエンドピンなしのパターンに似ており、エンドピンが重くなると最大振動中心が胴体の下方向へ少し移動して、さらにエンドピンを含めた全身振動にシフトしていくように見受けられる。



31. Vibration intensity [ Measurement 2-3 ]

[ 01/28/2018 ]     Labels: 31..Intensity-TopPlate

Vibration intensity data of cello on the top-plate, tailpiece and endpin were measured using a '8mmD' iron rod (iron alloy rod) endpin. The length of the endpin is 535mm, weight 224g(..rather heavy).

(1) Like as the previous measurements(10mmD endpin), when the tip of endpin is placed on the floor and restricted to vibrate, the vibration intensity/pattern of endpin or tailpiece changes remarkably.

(2) Cello without an endpin vibrates using its whole wood body, however if an endpin is added, the mechanical vibration seems to shift along the whole length including the endpin.

(3) Advanced Endpin Holder(AEH-011) can create the mitigated situation from the alliance vibration of endpin, tailpiece and the floor.

8mmφの鉄(棒)のちょっと重いエンドピンでの振動挙動を調べました。先般の10mmφエンドピンとよく似た傾向。エンドピンなしでは当然チェロ胴体全体で振動しますが、ピンを付けるとピンを含めた全身振動にシフトしているかのようです。
Advance Endpin Holderはこれらの乖離の中間状態を実現しているように見えます。

Device : Vibration meter VB-8205SD
Cello  : 110-year-old German cello
Endpin : 8mm(D) iron alloy rod, 28cm(11in) below tailpin
Data   : 10 data by pizzicato were averaged at each measurement point


81..Advanced Endpin Holder Developer Notes

[ 01/20/2018 ]     Labels:  81.Solution & Study1



[Video :] Moonlight Sonata (by Beethoven) -Youtube free background music-