Джаббервоки спросил:
«Другими словами, достаточно ли одной лишь вибрационной массы струны, чтобы верх достиг достаточного объема, если крутящий момент натягивающейся на вершине струны исчезает?»
Поперечная сила струна на вершине производится натяжением струны. Масса работает с натяжением, чтобы определить шаг, и оба вместе также определяют «характеристический импеданс» струны. Полезно подумать о том, что происходит, когда вы дергаете за ниточку. Для этого я использовал «разрыв провода», так как это самый простой способ создать равномерное усилие. Я зацикливаю короткий кусок тонкой магнитной проволоки (около # 43 или # 44) под струной и тяну ее вверх, пока она не оборвется. Это повторяется с точностью до 2% от силы.
Если покоящаяся струна является параллельной поверхностью деки, то непосредственно перед обрывом провода она создает небольшой угол наклона на каждом конце. Это будет меньше, чем около пяти градусов, если срыв находится рядом с мостом, и меньше, чем если срыв находится ближе к середине струны (даже если струна отклоняется больше). Этого обычно почти достаточно, чтобы заставить строку гудеть при обычной настройке, поэтому вы не увидите угол наклона, намного превышающий этот. Если вы знаете натяжение струны, вы можете рассчитать силу, тянущую вверх на вершине. Это будет что-то вроде 10% натяжения струны. Когда струна вибрирует, сила будет колебаться вверх и вниз с ограничением в каждом направлении.
Обычно, конечно, струна не вибрирует идеально перпендикулярно по отношению к деки, и это уменьшает силу подъема и опускания. Если струна идет параллельно деки, то нет никакой силы вверх-вниз. Обычно это что-то среднее между настоящим отрывом.
Сила изменения натяжения варьируется в зависимости от характера струны. Для чего-то вроде простой стальной G-струны изменение натяжения может быть таким же большим, как поперечная сила. Для нейлоновой струны с высоким Е изменение натяжения будет очень небольшим. В среднем это около 1/7 поперечной силы. В среднем, тогда, пока угол вибрирующей плоскости колонны больше, чем примерно на восемь градусов выше и ниже горизонтали, поперечная сила, притягивающая верх и наружу, будет больше, чем сила изменения натяжения, вращающая мост.
Поперечной силе намного легче проталкивать верхнюю и нижнюю части, как конус громкоговорителя, чем изменение натяжения, чтобы раскачивать мост вперед и назад. В конце концов, мы строим вершины, чтобы противостоять этому крутящему моменту. Крутящий момент моста также подтягивает нижний конец вершины вверх, поскольку он толкает область над мостом вниз, так что две половины вершины находятся в противофазе друг с другом. Это приводит к определенной степени отмены производства звука. Комбинация, как правило, меньшей силы, применяемой неэффективно и неэффективно приводящей к производству звука, означает, что поперечная сила является гораздо большим производителем звука.
Я провел несколько экспериментов с этим, по-разному управляя струнами с одинаковым количеством энергии, и получил аналогичные результаты. По сути, когда струна вибрирует перпендикулярно деки, она вырабатывает на гитаре примерно на 20 дБ больше выходной мощности, чем когда она вибрирует параллельно плоскости верха. Это в 100 раз больше энергии. Таким образом, поперечная сила производит только около 1% выходного звука, более или менее.
В моем основном эксперименте по изменению угла разрыва и высоты струны от верха я не обнаружил заметной разницы в общей мощности, производимой гитара, когда высота струны снизилась с 11 мм до 18 мм. Время нарастания и падения звука, а также максимальная амплитуда были одинаковыми. При этом использовался «перпендикулярный» проволочный срыв, поэтому возможно, что срыв под каким-то другим углом может дать другие результаты, но это действительно очень сложно.
Что изменилось с изменением высоты струны, так это сочетание частот в звуке. В частности, во второй части было немного больше мощности, когда струны находились высоко от вершины, потому что изменение натяжения имело больше рычагов, чтобы затягивать мост против жесткости вершины. Опять же, если вы подумаете об этом, в оторванной струне есть только немного силы. Если он выходит на одной частоте, его нет на другой. Добавленная мощность на этой частоте, вероятно, немного уменьшила энергию для всех остальных частот, но не настолько, чтобы можно было с уверенностью ее измерять. Было небольшое, но заметное изменение тембра, согласно тестам прослушивания, когда высота струны была изменена.
Изменение угла разрыва не сделало заметной или заметной разницы. Это потому, что поперечная сила на вершине седла хорошо определена: как только вы знаете натяжение струны и угол, который она составляет с верхом седла, когда оно отпущено, вы получаете силу. Пока нить остается в контакте с седлом на протяжении всего цикла вибрации, она передает всю эту силу на верх седла. То, что седло делает с этим после этого, является делом седла. Поскольку нить почти никогда не будет отклоняться более чем на пять градусов над положением покоя, вам нужно лишь немного больше, чем угол разрыва в пять градусов, чтобы она не спрыгнула с седла.
В моем тесте минимальный угол разрыва составлял шесть градусов. Никто не мог услышать разницу между этим и 25 степенями разрыва. Один человек из одного из этих списков сказал, что есть разница, как только вы получите сорок пять градусов. Я не могу сказать: у меня нет данных об этом. Однако, учитывая, что сила опрокидывания в седле является функцией угла разрыва, при 45 градусах, это почти 80% натяжения струны. Это большая сила, пытаясь вырвать переднюю часть слота. Поскольку я не могу придумать ни одной причины, по которой этот угол или любой другой должен быть «волшебным», я собираюсь использовать имеющиеся у меня данные и говорю, что любой разрыв за пределами, скажем, 15 градусов (в конце концов, это фактор безопасности) ненужным.
Я видел некоторые доказательства в моем тестировании, что высокое седло, которое производит высокий крутящий момент на вершине, может незначительно изменить звук. Крутящий момент искажает вершину, эффективно изменяя локальную жесткость на изгиб. Вы можете легко согнуть плоский лист бумаги, но если он немного изогнут по ширине, трудно согнуть его по длине. Эти локальные изменения жесткости несколько изменили высоту некоторых резонансных мод вершины. В основном это может повлиять на звук, если изменение резонансной частоты совпадает с проигрываемой или частичной нотой. Опять же, это становится действительно сложно очень быстро. В любом случае, я бы не решался сказать, будет ли такое изменение «улучшением», особенно в каком-либо общем смысле. Я скорее думаю, что это будет более вероятно, будет вредным.
Как всегда, я могу говорить только о том, что видел. Вы можете видеть, что это сложно. Одна из главных вещей, которую я узнаю из каждого эксперимента, который я провожу, заключается в том, что я должен был сделать больший эксперимент и получить намного больше данных. Может быть, вы к чему-то, но я скептически. Удачи с этим, хотя.