Техническая сторона гитар - что влияет на тон?

Question

Как биомедицинский инженер, я узнал много вещей, которые имеют непосредственное отношение к гитарам и игре на гитаре. Я узнал о вибрационных механических системах. Я узнал о материаловедении. Я узнал о дедуктивных рассуждениях и решении проблем. И я узнал о науке и исследованиях, и о бесчисленных способах, которыми мы можем обмануть себя с помощью предвзятости и плацебо.

Здесь часто есть темы о конструкции гитары, изменениях тона и ряде тем, которые показывают недопонимание в основы того, как все работает. Я подумал, что постараюсь помочь, изложив пару идей на языке непрофессионалов.

Итак ... давайте начнем с того, как понимать вибрирующие системы.

Простейшая вибрирующая механика Система, которую вы можете нарисовать такова:


Просто масса, подвешенная на пружине. Для практических целей пружина имеет постоянную жесткость независимо от того, как долго она растягивается. Когда масса перемещается, а пружина сжимается или растягивается, масса движется вперед и назад циклически. Если нет ничего, чтобы замедлить его, он делает это навсегда.

Но мы знаем, что в реальном мире эти системы "с потерями". Из-за трения часть энергии рассеивается в виде тепла, и вы теряете механическую энергию. Таким образом, более тонкая картина системы такова:


«R» - это демпфер, который представляет собой все вещество, которое отбирает энергию у вибрирующего движения и превращает ее в тепло .

Это изображение представляет собой полезную симуляцию большинства вибрирующих систем, включая гитары. И есть только три вещи, которые могут измениться: масса, жесткость (пружина) и демпфирование (демпфер).

В этой модели есть несколько интересных моделей поведения. Во-первых, он хочет вибрировать с определенной скоростью. Это «резонансная частота», о которой мы так много слышим. С другой стороны, вибрация инициируется одним «импульсом» энергии извне (скажем, гитарным грохотом) ... и вибрация продолжается в течение определенного периода времени, в зависимости от степени демпфирования. Вы можете думать об этом как сустейн.

Итак, что делать с гитарами? Ну, трудно представить их как единую массу, пружину и амортизатор. С системной точки зрения, они на самом деле состоят из сотен (миллионов?) Масс, пружин и амортизаторов, которые сложным образом связаны друг с другом. Даже вещи, которые не выглядят как изображения, которые мы нарисовали ведут себя точно так же, как эта картинка. Например, рассмотрим воздух внутри корпуса гитары:

Это просто масса воздуха, соединенная с пружиной воздуха - она ​​делает то же самое! Многие вещи о механике гитары можно понять таким образом. Вибрация струны, вибрация воздуха между гитарой и вашим ухом ... вся масса, жесткость и демпфирование.

Когда вы начинаете сложным образом соединять массы, пружины и амортизаторы, они начинают взаимодействовать друг с другом. Результаты этого взаимодействия могут быть очень сложными, и поэтому, казалось бы, мелочи могут иметь огромное значение, а, казалось бы, огромные вещи не могут иметь никакого значения вообще. Это зависит от того, как все эти массы, пружины и амортизаторы связаны. Но, несмотря на всю сложность, гитару можно рассматривать как систему масс, пружин и амортизаторов, и вы можете ответить на многие вопросы, посмотрев на нее таким образом.

Вот еще одна интересная вещь. Две из этих переменных (масса и жесткость) влияют только на скорость, с которой объекты будут вибрировать (частота), и на расстояние, которое они пройдут (амплитуда / отклонение). Одна из этих переменных (демпфирование) влияет только на продолжительность вибрации и на то, как быстро вибрационная энергия откачивается и превращается в тепло.

Итак, когда вы спрашиваете себя ", какое влияние оказывает XX на тон? ", вот серия полезных вопросов.

- изменение добавило или вычитало массу?
- изменение добавило или вычитало жесткость?
- изменение добавило или вычтло демпфирование?
- я добавило или вычло новые механические элементы (массы, пружины или амортизаторы)?
- изменение связало способ взаимодействия массы, пружин и амортизаторов?
- насколько я изменился?

Так что я открываю ветку для обсуждения и вопросов. Если кто-то нашел это полезным, я могу сделать что-то подобное для свойств материала. Я мог бы даже сделать один в отношении слуха, восприятия, предвзятости и плацебо.

Answer 1

Цитата:

Первоначально написал Аарон Смит ↠ I Меня также развлекает тот факт, что единственные люди, которые разместили здесь сообщения, - это те, кто уже точно знал, о чем я говорю, вероятно, больше, чем я, и каковы были ограничения. Люди, которым на самом деле нужно знать эти вещи, вероятно, не пойдут в эту ветку. Что в значительной степени доказывает, что вся эта вещь в любом случае является дурацкой.

Ну, может быть. Я, конечно, менее знаком с наукой, чем любой из вас. Я никогда не замечал, что внедрение науки когда-либо поколебало чье-либо восприятие, по крайней мере, по моему опыту. То, что вы можете упускать из виду, это то, что некоторые люди, не пользуясь техническими знаниями, уже смогли разобраться в бессмыслице с действительностью. Так что, я не имею ничего общего с темой, чтобы добавить к этой теме, не значит, что вы зря потратили время

Answer 2

Тем не менее, мне кажется, из 100-х и 100-х годов Martin гитар, которые я играл и ремонтировал (я не большой поклонник Martin, кстати), что их 40 Series 'гитары сделаны с более высокими топы, звучат лучше на регулярной основе, чем их 28 серии. Единственный ответ, который я могу придумать, заключается в том, что они покупают свою древесину для серии 40 у конкретного поставщика, который постоянно поставляет им не только древесину с лучшим внешним видом, но также древесину с лучшими тональными качествами.

Есть мысли?

Answer 3

Аааа, мельчайшие частицы материи вибрируют другие частицы материи, пока чье-то внутреннее ухо не скажет, что чей-то мозг ... хм, это хорошие вибрации ...

Answer 4

Цитата:

Первоначально Написано billgennaro ↠ Но Дон Не думаете ли вы, что, хотя Martin сортов только по внешнему виду, они покупают древесину самого высокого качества у надежного поставщика древесины, который постоянно поставляет древесину, производящую гитары, которые Martin считают высококачественными? Просто мысль. Билл

Ну ... нет. Я подозреваю, что они получают большую часть своей древесины от одного и того же поставщика (или набора поставщиков) и сортируют ее дома. Я не знаю этого наверняка, но я уверен, что кто-то здесь, вероятно, знает.

Answer 5

Цитата:

Сообщение от brucefulton ↠ Вот что мы учились в физике новичка. На третьем курсе физики мы узнали, что мы должны отбросить все упрощения, которые мы сделали в физике новичков, и подходить к сложным системам, используя другой набор инструментов и предположений. Нельзя просто использовать редукционистский подход к классическим концептуальным машинам для осмысления крупномасштабных интегрированных систем с осмысленным прогнозированием.

Физика третьего года ... Я ненавидел это ... поля гаусса, субчастицы и заряды, квантовые свойства, относительность ... Я действительно не думаю, что нужно выходить за рамки физики 1-го года в понимании физики музыкального инструмента ... вы слишком глубоко думаете , Конечно, это еще не все, но эти вариации демонстрируют влияние на крайности в природе.

Answer 6

Цитата:

Сообщение от billgennaro ↠ Единственное Ответ, который я могу придумать, заключается в том, что они покупают свою древесину для 40-й серии у конкретного поставщика, который постоянно снабжает их не только древесиной с лучшим внешним видом, но и древесиной с лучшими тональными качествами. Есть какие-нибудь мысли?

Что влечет за собой Martin дрова с лучшими "тональными качествами"? Возможно, просматривая их стеки и записывая каждую доску, затем выбирая 500 (без понятия количества Martin покупок) из 2000, которые имеют лучший тон нажатия. Или, может быть, проверить их свойства материала и предложить доски, которые имеют лучшее соотношение жесткости к весу, а также тона, которые все еще соответствуют внешнему виду «мастера». Звучит как длинный выстрел, но кто знает, может, так, а может и нет.

В следующий раз, когда кто-то на форуме спросит, поменяет ли его булавки моста или сбрит верх с моста, чтобы получить более низкое действие, изменится тон их инструмент, отправляющий их читать ОП Аарона в этой теме, может быть полезным.

Джим

Answer 7

Рассмотрим сферическую корову. , , :)

Answer 8

Цитата:

Первоначально написал Аарон Смит ↠ Тем не менее Я почти уверен, что смогу различить D-18 и D-28 в слепом тесте, при прочих равных условиях.

Возможно, это довольно конкретный иск. Тем не менее, D-18 и D-28 не идентичны, за исключением задней и боковых сторон, обе модели изменились за эти годы, и за последние несколько лет Martin изменил дизайн и предложил несколько версий каждой. Так что не ясно, какими будут гитары и элементы управления. Вы можете услышать больше различий между D-18 1940 и 2014 года D-18 с зубчатым креплением вперед, чем, например, между D-18 1940 и 1940 годами, так что я все еще скептически отношусь к относительному вкладу B & S , Я был бы заинтересован в слепом тесте и результатах.

Answer 9

Где Фейнман, когда он тебе нужен ...?

Answer 10

Цитата:

Сообщение от brucefulton ↠ Возможно, это довольно конкретное утверждение. Тем не менее, D-18 и D-28 не идентичны, за исключением задней и боковых сторон, обе модели менялись с годами, и за последние несколько лет Martin изменили дизайн и предложили несколько версий каждой. Так что не ясно, какими будут гитары и элементы управления. Вы можете услышать больше различий между D-18 1940 и 2014 года D-18 с зубчатым креплением вперед, чем, например, между D-18 1940 и 1940 годами, так что я все еще скептически отношусь к относительному вкладу B & S , Я был бы заинтересован в слепом тесте и результатах.

Это справедливо, Брюс. И самой сложной частью в моем последнем посте была часть «при прочих равных». Все остальные вещи никогда не равны. Я мог бы использовать другие примеры; например, в ряде случаев я играл рядом с Collings D1 и D2H, которые имеют идентичные характеристики, отличные от дерева задней и боковых сторон. Всегда была заметная разница в звуке. Теперь я сказал, что если бы я играл на гитаре с интервалом в 10 минут, я не знаю, что разница выглядела бы такой большой. И даже несмотря на то, что спецификации одинаковы, я не знаю, были ли гитары фактически идентичными; Я думаю, что Collings - один из производителей, который на самом деле регулирует такие вещи, как толщина верха и крепежная резьба, исходя из свойств верха.

Я согласен с вами по основному вопросу. Есть много вещей, которые, кажется, имеют значение для тона, которые, вероятно, теряются ниже порога обнаружения в практических условиях. И я думаю, что делать правильно спланированные, слепые и контролируемые тесты чрезвычайно сложно с гитарами.