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

На скрипке смычок глушит один из перегибов и накапливает другой. Таким образом, движущей силой на вершине моста для скрипки является (в идеале) волна зубьев пилы с рабочим циклом, который зависит от того, где изгибается струна.

На оторванной струне изгиб выходит в обоих направлениях от точки отщипывания, отражаясь от гайки и седла. Это дает движущую силу прямоугольной волны в верхней части седла гитары, о котором я говорил. По сути, это сумма двух пилообразных волн, которые вы видите на скрипке.

Лук для скрипки позволяет струне двигаться только через верх, более или менее. Движение верхом таким образом не производит много звука. Звуковой столб, однако, накладывает (почти) неподвижную точку на вершине тройного основания моста. Это превращает высокий мост в колокольную рукоятку, поворачивающуюся на верхней части стойки и толкающую вниз на басовую планку, которая затем помогает распространить вибрацию на остальную часть верха. Это намного система, отличная от гитары, и делает рисование параллелей опасным.

Answer 2

Часто кажется, что перед наукой стоит задача сократить красивое и волшебное на последовательности чисел и символов, пытаясь привести их все в соответствие к коду, который можно переварить на машинах. Между тем, художники пытаются вдохнуть это и испытать и выразить это способами, которые обычно не поддаются количественному определению.

Это было увлекательное чтение, и я понимаю желание определить и измерить - но как уравнения помогают владельцу магазина создавать "лучшую" гитару? Если для мастера или ремесленника легче думать о процессе по-другому, использовать другой язык или выражать его так, чтобы было легче представить и манипулировать предметами, находящимися в его власти, - это делает их интерпретация или объяснение процесса "неправильно"? У меня есть проблема с этим -

Я буду так же взволнован, как и все остальные, когда четко определенное уравнение создает великолепную гитару, но до тех пор я буду продолжать проявлять большое уважение к тем, кто использует только свои опыт и интуиция, чтобы сделать это -

Answer 3

Цитата:

Сообщение от Rodger Knox ↠ A У гитарной струны есть две (2) волны, начинающиеся в точке срыва и движущиеся в противоположных направлениях.

Первоначально да, но очень быстро вы получаете наложение беспорядочных волновых движений, включая наиболее заметно основной режим, который (в идеале) имеет узлы в седле и гайке и максимальную амплитуду в середине. Часть этого движения из стороны в сторону, часть вверх-вниз, и все это меняется со временем, когда высокочастотное движение затухает первым.

Цитата:

Первоначально Написал Алан Кэррут ↠ ... движение вершины возвращается обратно в строку через некоторое время, но начальный уровень срыва был примерно на 20 дБ выше, когда начальное направление струны было «вертикальным» относительно плоскости вершины, чем было, когда оно было «горизонтальным».

Интересно, как мало времени в вашем эксперименте? Конечно, через доли секунды мои уши не слышат существенной разницы, но, возможно, есть кратковременный переходный процесс, который я не замечаю. Похоже, что должно быть, если это то, что вы измеряете с помощью инструментов.

Answer 4

Одно из противоречий, возникших в этой теме, касается формы волны струн и реакции верха гитары. Литература и другие здесь предполагают, что струна возбуждает верх гитары квадратными и треугольными волнами. Это просто не тот случай.

Природа гладкая, а собственные колебания любят следовать синусоидальным функциям. Это верно для звуковых волн, электричества и большинства других, которые имеют периодический момент. Исключением является случай, когда колебания сильно превышают то, что хотелось бы природе. Тем не менее, природа будет пытаться сгладить это обратно к синусоидальным функциям со временем.

Вот короткое видео, чтобы показать, что на самом деле происходит со строками во время игры. Клип преднамеренно короткий, поскольку все движения со временем вернутся к почти чистому синусоидальному движению. Важно отметить, что основной звук исходит от синусоидального движения струн, а НЕ от прямоугольных или треугольных волн или любых других причудливых волнистых узоров, которые вы видели на YouTube. Артефакты затвора могут крутить струны, чтобы выглядеть круто, но они связаны с затвором камеры, а не со струнами.

Это видео показывает возбуждение струн D28.

Первое возбуждение происходит на 12-м ладу, где производится самая чистая волна. Место звучания арфы, которое также является прекрасным гармоничным местом.

Следующие два поднимаются на грифе все больше и больше. В тот момент, когда струна возбуждается в верхнем положении, вы увидите небольшое и быстрое движение кнутом, идущее вдоль струны с основным синусоидальным колебанием. Эта наложенная волна изменит тембр звука, который слышен на видео.

Последнее место находится рядом с седлом, и оно также производит вторичный хлыст в струне, который также влияет на тембр.

Он короткий и должен наглядно показывать, что происходит со струной.

https://youtu.be/4ha49N4NoJA

Фрэнк Саннс

Answer 5

Цитата:

Первоначально написал JeffreyAK ↠ Первоначально, да, но очень быстро вы получаете беспорядок волновых движений, включая наиболее заметный основной режим, который (в идеале) имеет узлы в седле и гайке и максимальную амплитуду в середине.

На самом деле есть две точки максимальной амплитуды, одна в точке срыва, а другая на том же расстоянии от гайки, что и точка срыва от седла. Это потому, что есть две волны, идущие в противоположных направлениях. Есть фундаментальные и все гармоники, наложенные друг на друга, с движением вверх / вниз и боковое / боковое.

Я также хотел бы знать, как измерялось 20 дБ ...

Answer 6

Здесь возникает путаница между формой поперечной волны на струне и графиком, чья область является временем, а диапазон - это сила вверх или вниз, оказываемая вибрирующей струной на седле.

Answer 7

Спасибо всем за ваш вклад в эту дискуссию. Каноны и физика натянутых струн поразили мое воображение с тех пор, как я учился в старшей школе.

Answer 8

Для тех, кто не знаком с суммой синусов и интересуется ею



Вы можете скачать плательщик cdf и поиграть с количеством гармоник и фазой (амплитуды установлены для пилообразной и квадратной формы). На изображении выше вы видите сумму из 20 гармоник (частот), которая уже дает хорошее приближение.

http://demonstrations.wolfram.com/Su...uareApproxima/

Answer 9

Я написал:
«В большинстве случаев самый низкий резонанс гитары - это режим основного эфира, обычно около G ~ 196».

Вот что происходит, когда вы спешите. Я посмотрел на свой график частоты тона, и выскочил G ~ 196. Основной воздушный режим на большинстве гитар фактически ближе к G ~ 98 Гц . Это все еще достаточно далеко над низким E, чтобы шаг ~ 82 Гц был далеко вне полосы пропускания. Спасибо Говарду Клепперу за то, что он это понял.

Роджер Нокс спросил:
«Я также хотел бы знать, как измерялось 20 дБ ...»

С помощью измерителя дБ (моего надежного старого блока RadShack), установленного на «С» (плоская) весовая шкала и «быстрый» ответ. Метр был около 3 футов от вершины, Ирк. Игла подпрыгивает прямо вверх и опускается вниз, так что это было максимальное значение. Мне пришлось использовать другую шкалу с гораздо более высоким усилением, чтобы получить крестообразный отрыв. Это было давно время назад, и это был своего рода эксперимент, так что я не настолько ясен в деталях, как хотелось бы.

Я описал магнитный драйвер. Срыв провода заключается в использовании тонкой магнитной проволоки (~ # 44), чтобы оттянуть нить в сторону. Вы обматываете проволоку под струной и тянете, пока она не сломается Этот материал настолько последовательный, что каждый раз ломается в пределах примерно 2% от одной и той же силы. Исследователь, который работает на одного из производителей струн, говорит, что это самая стойкая механическая отрывка, которую он смог найти. Вы должны быть осторожны, чтобы проверить, что провод обрывается за струной, а не где-нибудь еще. С осторожностью вы можете получать практически одинаковое усилие отрыва в одном и том же месте и в начальном направлении струны каждый раз.

Это большая разница, но имеет некоторый смысл, если учесть, что:
1) «поперечная» сила в среднем в 7 раз превышает амплитуду сигнала изменения напряжения,
2) мост движется гораздо больше в «вертикальном» направлении, которое движет поперечная сила, чем в «продольном» направлении изменения натяжения, и,
3) вертикальное движение моста гораздо более эффективно для создания звука, чем качание моста для заданное количество движения.

Чтобы вернуться к исходному вопросу, ответ состоит в том, что мост является почти стационарным узлом. На самом деле это «работа»; сообщить строке, как долго она будет «знать», какую высоту звука делать. Опять же, если бы это был действительно узел, вы бы ничего не услышали от гитары, но чем ближе он становится, тем лучше звучит струна. Таким образом, как это часто случается на гитаре, мы пытаемся найти баланс между струнным звуком с множеством гармонических частичек и верхом и мостом, которые позволяют много звука. Это сложный баланс, но, к счастью, традиционные дизайны, как правило, устанавливают приемлемые ограничения для всего.

Answer 10

Цитата:

Первоначально опубликовано FrankS ↠ Один из противоречия, которые возникли в этой теме, касаются формы волны струн и реакции верха гитары. Литература и другие здесь предполагают, что струна возбуждает верх гитары квадратными и треугольными волнами. Это просто не тот случай. Природа является гладкой, и естественные колебания любят следовать функциям синуса. Это верно для звуковых волн, электричества и большинства других, которые имеют периодический момент. Исключением является случай, когда колебания сильно превышают то, что хотелось бы природе. Тем не менее, природа будет пытаться сгладить это обратно к синусоидальным функциям со временем. Вот короткое видео, чтобы показать, что действительно происходит со строками во время игры. Клип преднамеренно короткий, поскольку все движения со временем вернутся к почти чистому синусоидальному движению. Важно отметить, что основной звук исходит от синусоидального движения струн, а НЕ от прямоугольных или треугольных волн или любых других причудливых волнистых узоров, которые вы видели на YouTube. Артефакты затвора могут крутить струны, чтобы выглядеть круто, но они связаны с затвором камеры, а не со струнами. Это видео показывает возбуждение струн D28. Первое возбуждение происходит на 12-м ладу, где производится самая чистая волна. Место звучания арфы, которое также является прекрасным гармоничным местом. Следующие два поднимаются на грифе все больше и больше. В тот момент, когда струна возбуждается в верхнем положении, вы увидите небольшое и быстрое движение кнутом, идущее вдоль струны с основным синусоидальным колебанием. Эта наложенная волна изменит тембр звука, который слышен на видео. Последнее место находится рядом с седлом, и оно также производит вторичный хлыст в струне, который также влияет на тембр. Он короткий и должен наглядно показывать, что происходит со струной. https://youtu.be/4ha49N4NoJA Фрэнк Саннс

Как вы снимаете это видео? Со стробом? Как в теории, так и на практике я видел, что волна в супер медленном движении выглядит треугольной. Как видео ниже:

Цитата:

Первоначально написал printer2 ↠ Черт, я тоже выложу.