نگاهی علمی به چوب ویولن (بخش اول)


شناخت علمی چوب ویولن و دیگر سازهای موسیقی

دانستن این مسئله می تواند به انتخاب بهتر در خرید ساز منجر شود ، هرچند این مقاله بسیار تخصصی تر از این است که صرفا همین انتظار را از آن داشته باشیم ، دقت کنید که این یک موضوع بسیار گسترده است که می تواند ما را در همه زمینه های موسیقی اعم از نگهداری بهتر ساز و سازندگان را در ساختن ساز های با کیفیت تر و همه اقشار موسیقی را کمک دهد .

امیدواریم از این نوشته کمال استفاده را ببرید :

 

ویژگی های ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات:

بخش اول: ویژگی های ارتعاشی چوب

مقدمه: در این قسمت به معرفی ویژگیهای ارتعاشی مهم چوب خواهیم پرداخت. در ابتدا تئوری پایه توضیح داده می شود و سپس روشهای اندازه گیری و در نهایت در مورد ویژگی های ارتعاشی چوب(مکانیکی۔ آکوستیکی) مطالبی خواهیم داشت.

 ۱: تئوری پایه: می دانیم که چطور با توجه به ویژگی هایی چون سختی، حجم و اصطکاک درونی می توان ویژگی های ارتعاشی چوب را تعیین کرد. ما سعی داریم به شما نشان دهیم که چگونه میتوان صفحهی روی ویلنی را ساخت که به ما ویژگی های آکوستیکی ارتعاشی) مورد نظرمان را بدهد. ویژگی هایی که باید برای صفحه رو مشخص کنیم، عبارتند از:

۱) مشخص کردن الگوهای خطوط نودال
۲) مشخص کردن فرکانس های مرتعش شونده برای بهتر درک کردن مشکلات مربوط به صفحات زیر و روی ویلن و ارائه ی راه حل های ممکن برای آنها، در اینجا دوباره به طور خلاصه مطالبی در رابطه با اصول ارتعاشات در خصوص ویژگی های رزونانسی تکه چوب های باریک شده و صفحات بیان می کنیم.

سپس در ادامه روشهای اندازه گیری خصوصیات رزونانس، چون فرکانس مرتعش شونده، سطح، bandwidth و الگوی خطوط نودال را خواهیم داشت. این موارد برای کاهش ویژگی های ارتعاشی چوب از نظر مکانیکی(مقیاسی از الاستیسیته و اصطکاک درونی) مورد استفاده قرار می گیرند. پس از آن اطلاعاتی در مورد گونه های مختلف چوب آورده خواهد شد.

تصویر ۱

 

 

 

ویژگی های یک رزونانس تکی (فرکانس مرتعش شونده، سطح، idth)

bandw و حساسیت ارتعاشی معین (حرکت مشخص):

حساسیت ارتعاشی در نقطه ی حرکت معیاری است برای فهمیدن اینکه چقدر ساده یک گیتار، یک ویلن و یا حتی صفحه ی ویلن می توانند با ارتعاشات یکسان شوند. حساسیت ارتعاشی نقطه ی حرکت در فرکانس های متفاوت تغییر می کند و در فرکانس های کم و زیاد، پایین می باشد.

این حالت در سیستم های ساده مثل نوار لاستیکی پویو، به صورت تنها یک ارتعاش صوتی ملاحظه می شود و در فرکانس های متوسط (نه زیاد، نه کم) حساسیت ارتعاشی نقطه ی حرکت در بالاترین وضعیت قرار دارد و یک نقطه ی اوج رزونانس را نشان میدهد(تصویر ۱-۱). به عنوان عملکرد فرکانسی در نمودار مربوط به حساسیت ارتعاشی نقطه ی حرکت، سه ویژگی اکوستیکی چون فرکانس مربوط به اوج رزونانس ( هرتر ، اندازه ی فرکانس مرتعش شونده( RL dB و bandwidth رزونانس مورد نظر قابل ملاحظه است. با جابجاشدن رزونانس، یک حساسیت ارتعاشی مشخص به دست می آید. (کمترین ارزش نقطه اوج ۲۰ است).

حال اگر یک سیستم ساده، تنها با یک رزونانس داشته باشیم، با وجود سه ویژگی فرکانس، bandwidth و سطح اوج رزونانس می توانیم وضعیت این سیستم را در تمام فرکانس ها پیش بینی کنیم. بنابراین منحنی متعلق به یک رزونانس ساده را می توان بدون حذف اطلاعات توسط این سه ویژگی ترسیم کرد( تصویر۱-۱). ضعیف شدن ارتعاشات رزونانس (بعد از برگشت از نقطه ی حرکت) توسط bandwidth رزونانس معین می شوند. حساسیت ارتعاشی یک سیستم مکانیکی ترکیبی از حساسیت ارتعاش مشخص و ویژگیهای رزونانس است.

تصویر ۲

 

ویژگی های مکانیکی (حجم، مقاومت و اصطحکاک): هر رزونانس ساده دارای سه بخش مکانیکی است:

١. یک فنر (نوار پلاستیکی)
۲. حجم(جرم – وزن)
٣. اصطکاک (منظور ایجاد یک اصطکاک به موقع در زمانی که جرم در حال حرکت است)

بین خصوصیات ارتعاش و ویژگیهای ارتعاشی چوب از نظر مکانیکی یک رابطه ی ریاضی وجود دارد. ویژگی های ارتعاشات در یک سیستم چند ارتعاشی (حالت های ارتعاشی در رزونانس، نودها و آنتی نودها): اگر ما یک صفحه ی نازک را جایگزین یک جسم ارتعاش دهنده ساده مثل نوار لاستیکی یویو کنیم و سپس حساسیت ارتعاشی نقطه ی حرکت را اندازه بگیریم، به عدد بزرگی در اوج رزونانس دست خواهیم یافت. هر رزونانس با مواردی چون، فركانس، سطح و bandwidth هر اوج قابل توضیح دادن میباشد( تصویر ۲-).

یک منحنی کامل از حساسیت ارتعاشی نقطه ی حرکت را می توان با داشتن سه اندازه از تمام رزونانس ها ترسیم کرد. در حقیقت، یک صفحه ی ویلن دارای سیستم چند رزونانسی است که دارای تعداد بیشماری نقاط اوج می باشد. آنچه که در منحنی حساسیت نقطه ی حرکتی معلوم نیست، مربوط به ارتعاشات صفحه در جهات مختلف در هر رزونانس می باشد. باید توجه داشته باشید که فرکانس مرتعش شده در نقاط مختلف صفحه که دارای حجم متفاوتی نیز می باشند، بین صفر و بیشترین نوسان، به ارتعاش در می آیند.

برای بیان یک توضیح کامل در رابطه با ویژگیهای ارتعاشی صفحه، این الگوی ارتعاشی را به سه خاصیت حساسیت ارتعاشی دیگر اضافه کنید. محل بالاترین ارتعاشات آنتی نود و خطوطی که هیچ حرکتی ندارند، خطوط نودال نامیده می شوند.

ویژگی های صفحه و قطعات کوچک چوب ویولن:

با استفاده از یک بلندگو و پاشیدن ذرات ریز بر روی تکه های کوچک چوب ویولن و صفحه می توان خطوط نودال آنها را مشخص کرد. برای این کار مانند تصویر

۱ – ۳ تکه های کوچکی از فوم های پلاستیکی را در زیر خطوطی که به عنوان خطوط تقریبی نوادال مشخص شده قرار میدهیم. سپس بعد از اندازه گیری فوم ها را در جاهایی قرار میدهیم که خطوط نودال واقعی ایجاد شده اند. خطوط نودال یک صفحه مستطیلی نازک اسپروس در تصویر ۱

– ۳b نشان داده شده است. خطوط نودال در ابتدا توسط شخصی به نام Ernst Chladni معرفی شد، بنابراین نام دیگر این الگوهای خطوط نودال، الگوهای کلادنی می باشد. اگر در یک صفحه ی مستطیل شکل مدهای پایینی ایجاد شوند، بعضی از این مدها( حالتها) را می توان به وسیله تخته های باریک که از نظر عرضی یا طولی هم جهت با رگه های آن صفحه مستطیلی می باشند، پشتیبانی کرد. (تصویر ۴-۱) همان طور که در تصویر ۳-۱ ملاحظه می کنید، حالت های مشخصی در اتصال بین انتشار ارتعاشات در طول دو جهت مختلف در یک صفحه وجود دارد.

تصویر ۳

 

تصویر ۴

روشهای اندازه گیری فرکانسهای مرتعش شده، خطوط نودال و آنتی نودها:

در طول این آزمایشها، ما از صفحات کار نشده ای استفاده کرده ایم که اندازه های استاندارد بر روی آنها اعمال شده اند(تصویر ۵). اگر اندازه های این صفحات مورد استفاده قرار گیرند . ادامه دارد …

 

چوب ویولن

منبع : اریک جانسون (ترجمه ضیائی)

0 دیدگاه

هنوز هیچ دیدگاهی وجود ندارد

    طراحی سایت