Физика: если узел нити находится в седле, как он заставляет вершину вибрировать?

Question

Если узел струны находится там, где нет чистого движения , а концы струн являются узлами (седло и гайка), как вибрации передаются на вершину гитары?

Спасибо

Answer 1

Интересно, что идея о том, что звук создается изменениями натяжения струн, которые качают мост и, таким образом, перемещают верх, сохраняется перед лицом того, что кажется очевидным опровержением изящных экспериментов, проведенных Аланом Кэррутом. Те, кто настаивает на этом убеждении, должны: а) не понимать эксперимент Алана, б) думать, что он сделал это неправильно, или в) думать, что это не приводит к выводу, который сделал Алан.

Проще говоря, Алан возбужденные колебания струны, которые были или параллельны или перпендикулярны вершине гитары. (Это кажется непростым делом, поскольку, как указывает Фрэнк С., происходит смешение поляризаций, и чистая поляризация обычно не сохраняется долго.) В любом случае, оба имеют одинаковое изменение напряжения и, следовательно, производят одинаковое раскачивание. моста. Тем не менее, колебания струны, которые перпендикулярны вершине, будут создавать усилие подъема и опускания моста, тогда как колебания, параллельные вершине, не будут. Алан заметил, что колебания, которые были перпендикулярны вершине, производили в 100 раз больше звука, что привело к заключению, что не качание моста производит большую часть звука, а сила вверх и вниз от струны, перемещающая мост вверх и вниз и, следовательно, двигая верх и качая воздух и издавая звук. Кроме того, Алан отмечает, что раскачивание моста происходит с удвоенной частотой колебаний струны (см. Его пост выше), поэтому раскачивание механизма моста приведет к появлению ноты на первой гармонике, а не на основной.

(Алан, пожалуйста, поправьте меня, если я ошибся здесь).

В любом случае, я прочитал много постов по обеим сторонам этой проблемы, и эксперименты Алана являются единственными фактическими доказательствами, которые я видел с обеих сторон.

Answer 2

Цитата:

Первоначально написал rick-slo ↠ Для длины шкалы 25,5 ", струны из нержавеющей стали толщиной 0,017" B при растяжении 26 фунтов и для вибрационного смещения открытой струны на 2 мм (в средней точке длины струны) по обе стороны от покоя, около Изменение напряжения на 1,8 унции и изменение поперечной силы на 2,6 унции в первый момент. Несколько предположений, сделанных, конечно, из-за неизвестных. Меньшее натяжение струны (например, при пониженных настройках) происходит за счет поперечных сил. Более тихая игра способствует изменению поперечной силы по сравнению с изменением силы натяжения, так же как и выбор ближе к мосту.

Интересно, я бы не догадался, что эти две силы были настолько похожи ,

Answer 3

Цитата:

Сообщение от sirwhale ↠ Спасибо, Я говорил об этом с моим коллегой по физике (я биолог). Он понял ваш ответ, который, по его словам, подтверждает то, что он думал, но мне нужно, чтобы он немного объяснил ваш ответ! хаха :) На тех высших гармониках исчезают быстрее, чем на фундаментальных (я не говорю о самой низкой частоте, которая включает резонатор Гельмгольца из-за звуковой дыры). Обратите внимание, что обратите внимание, что только гармоники струн, а также моды высших порядков с верхушек играют роль, как описано ранее Алланом Кэррутом Я не понимаю последнюю часть поста о дельте f. Я склонен согласиться с вашей общей интерпретацией, но это будет означать, что Taylor es2 пропустит последнюю часть сустейна каждой ноты ... Кто-нибудь это наблюдал?

Answer 4

Цитата:

Первоначально написал FrankS ↠ Алан, Колебания тела гитары больше связаны с резонансными частотами, чем то, что движет им. Гитарный корпус, резонирующий при 164 Гц, будет иметь тенденцию вибрировать там, когда на него подается 82 Гц. Пока ведомая частота имеет повторяющийся узел с частотой 164 Гц (для этого примера), тело будет оставаться в своем резонансе. Фрэнк Саннс

Так что же происходит, когда вы играете на этой гитаре с G (98 Гц)?

Answer 5

Тот факт, что раскачивание моста незначительно, не полностью противоречит принципам работы es2. Это только противоречит тому, как es2 рекламируется и продается!

Вероятно, es2 выигрывает в основном от того, что не испытывает слишком много напряжения. Пьезо, как правило, нелинейные, и под давлением их под седлом давление не должно помочь.

Я думаю, что вертикальная вибрация связана с вершиной и эффективно переносится в воздух. Горизонтальная вибрация должна быть наименее рассеянной для улучшения устойчивости. Это не значит, что вы не можете взять информацию оттуда. Что касается проблемы с двойной частотой, когда вы смотрите видео с замедленным движением, движение влево и вправо происходит на основной частоте, поэтому все в порядке.

Это просто показывает, что es2 не получает никакой информации от верхнего соединения к воздуху ... Но никакой другой датчик не делает (кроме амулета)

Опять же: мои 2 цента

Answer 6

Каждая гитара имеет уникальную акустическую подпись. Они распределяют n = 1,2,3, ........ и дают характерный звук.

Вот старый график гитары, на котором был выполнен процесс AO1. Это способствует появлению большего количества мод резонансов на отдельных нотах. Большинство гитар не очень хорошо преобразуют, но это хороший график, демонстрирующий, как возникают резонансы на двойных входных частотах, а также высшие гармоники. Вы также можете увидеть отличное сустейн на этих частотах.

Этот график представляет собой строку Open D, которая составляет 147 Гц. Вы можете видеть, что при удвоении частоты (294 Гц) звук воспроизводится практически с той же амплитудой. Со временем (справа налево) он немного превышает объем 147.

Фрэнк Саннс

Answer 7

Цитата:

Первоначально написал Алан Кэррут ↠ . ... Я провел несколько разных экспериментов, где струна начинает вибрировать либо просто «через» верх, либо чисто «перпендикулярно» ей. Перпендикулярное движение увеличивает мощность примерно на 20 дБ: это в 100 раз больше.

Интересно. Если я отрываю струну вбок против вверх / вниз, с небольшой приблизительно постоянной амплитудой где-то около середины (чтобы упростить задачу, это дает меньше гармоник), я не слышу никакой существенной разницы в громкости для примерно той же начальной амплитуды движения. Это верно и для гитары, а также для мандолины, арки с хвостовой частью. Как вы измеряете в 100 раз больше мощности перпендикулярно по сравнению с параллелью к вершине?

Answer 8

Цитата:

Первоначально написал Алан Кэррут ↠ My понимание дифракции и рефракции состоит в том, что ни один из них не происходит, когда длина волны намного больше, чем размер встречаемых элементов. В материалах моста мы имеем дело главным образом с продольными волнами сжатия. Скорость звука в материалах настолько высока, что седло и перемычка слишком малы, чтобы дифрагировать или преломлять волновые фронты. По сути, они передают переменные силы, а не волны как таковые. С вершиной и струнами имели дело с изгибными волнами, что является другой ситуацией.

Верно в отношении большей длины волны и преломления. Это противоположно в отношении длины волны и дифракции. Что происходит, когда вы нажимаете под прямым углом к ​​поверхности колокол или нажимаете на звонок (даже тонкий)? Небольшая точка повышенного сжатия в седле или колоколе или колокольчике распространяется в разные стороны.

Answer 9

Нисходящая сила на мосту не очень велика и фактически может быть равна нулю.

Это часто путают с углом разрыва, который удерживает струны в тесном контакте с седлом. Там нет чистой силы, это все равно что пытаться подняться, сидя на стуле. Существует равная и противоположная сила между концами шаров струн, тянущих вверх с той же силой, что и струны, толкающие вниз на седло. Нет сетки вверх или вниз на вершине гитары.

Усилие вверх или вниз на вершине гитары обусловлено только углом шеи и высотой гайки относительно седла. Обычно это очень небольшое число, например, 0,25 дюйма из 25 дюймов. Включение функции триггера дает порядка 1 фунта нисходящей силы для среднего драда. Угол шеи на самом деле можно опустить, так что угла нет, и гитара все равно будет играть довольно громко под углом нулевого градуса. Хотя это не идеально для игры, оно демонстрирует, что не верхняя и нижняя сила сверху при горизонтальном или вертикальном выдергивании струн вызывает большую часть громкости сверху.

Далее следуют проблемы поляризации и сообщаемые различия в амплитуде или содержании гармоник струны, аккуратно оторванной на 12-м ладу. Да, я знаю, что строки - не совсем идея, но давайте не будем зацикливаться на мелочах, пока есть еще большие факторы, которые следует учитывать. Поляризация во многом связана с тем, как струна проходит через седло. Это не симметричная система, поскольку струны находятся в канавке, прорезанной струнами. Это другая геометрия, чем путь, по которому струны проходят через седло. Все седла имеют различный радиус для каскадных струн. Как и в школе, если у вас горизонтальные жалюзи, струна будет хорошо колебаться в горизонтальном направлении, но не в вертикальном. Пойдите с некоторой вертикальной свободой, и последовательность предпочтет пойти вертикально. Это сложно в гитаре, потому что высшие гармоники могут быть там или отфильтрованы из-за несимметрии закрепления концов струн.

Седло действительно изменяет направление. Он сделал бы то же самое, что и шкив для натяжения струны, если бы он был прикреплен к другому конструктивному элементу над вершиной гитары. Это не тот случай, поэтому седло / мост имеет чистый крутящий момент. Изменение натяжения струны при срывании ноты изменит как крутящий момент на вершине гитары, так и нисходящую силу. Так как нулевой угол шейки не будет давать нисходящее усилие, независимо от того, какое натяжение струны, звук должен генерироваться каким-то другим механизмом, а именно изменением крутящего момента с изменением натяжения струны от обрыва.

Гитара с верхушкой арки или скрипка имеют довольно значительные нисходящие силы на мосты, поэтому их физика, генерирующая звук, совершенно иная, и они не такие громкие, как гитара с плоским верхом.

Фрэнк Саннс

Answer 10

Что касается вопроса натяжения против прогиба, подумайте о том, как работает арфа, где струны вытягиваются относительно перпендикулярно сверху. Отличная тема.