琴弦的横向振动和纵向振动分析

乌托邦Guitar

和琴弦⼀样，共鸣板也有模式振动，琴桥在面板上的位置，

就和音梁和支架的位置⼀样重要，它们对乐器的音色非常关键。

在此阐明，琴弦同时在横向和纵向制造能量。

图片来源于网络

这两种模式有不同的量型，横向振动是上下运动，

⼀侧到另⼀侧的复杂轨道，与琴弦长度平行。

纵向振动是直接通过有效弦长，同时有着两种形式：

第一种是直接通过琴弦中轴线⼀⼀作为弹性和张力改变的结果；

第二种沿着弦长度忽然的驱动琴弦能量到其中⼀个点。

纵向振动的两种形式远远比横向振动强，在有效弦长的任何⼀个点都是如此。

当横向震动的能量在全长度上分布时，最⼤振幅⼀般是在琴弦的中间，

长纵向振动的能量，能传递到琴弦的每⼀个点。

琴弦在这两个方向的能量方式，可以延伸到乐器的设计上。

比如琴桥可以利用这些模式的⼀种或全部，我们可以想象一支原声吉他的面板，

他有⼀个固定琴桥，并且没有拉线板，这个面板几乎完全驱动纵向振动、纵向震动。

用力拉扯着琴桥，琴桥和面板与琴桥中心线为轴前后扭动，

面板扮演了⼀个气泵（引发琴体内空⽓压缩和分散）。

琴弦调成标准音高时，在弦准和固弦锥处都有均匀的拉力，琴弦是有弹性的，

⼀个010"的E弦在25.5"弦长上加了⼤约25斤的拉力，弦准和琴桥会被拉向对方。

琴弦在正确音高时，拉力产生的琴体伸展多1.5MM，琴弦可以多伸展⼀点点。

#330H 海豚指板

当达到无法再伸展的程度时，持续还有同样⼤的拉力作用在上面时，就会损失音色，并且弦容易断。

当弹奏时，琴弦振动拉伸，弦准和琴桥之间的拉力增加，然后随着横向运动放缓，拉力减少。

在⼀瞬间，驱动向琴弦两端的能量，减少了琴弦的拉力，（伸展）然后会重复运动。

以正常拨弦力度，弹响E弦，会增加琴弦拉力1~2磅；以6根弦计算，

总拉力就增加到14~15磅，仅仅一瞬间的事，当琴弦松弛下来时，压力减少。

#575H 凤凰 琴头设计

在固定琴桥乐器上，琴桥/共鸣板的系统，是由琴弦的纵向振动驱动。

琴桥利用了大约60%的能量，另外40%被琴颈，上弦枕，弦准吸收。

被乐器使用的用来制造音调的是哪些，以及被乐器本身吸收和衰减的是哪些？这些是另⼀回事。

但这为我们找到⼀个非常好的缘由⼀⼀制造坚硬稳定的琴颈，并能很好的和琴体结合，

高密度的骨质或类似的上弦枕，和严格的固定调节系统。

琴颈吸收越少的能量，驱动琴桥的能量就越多。

琴弦在琴桥上产生的角度被称为琴弦折角，也有⼈叫倾角。

乌托邦吉他琴弦折角

想象⼀下，如果琴弦几乎是直的，贯穿过琴桥，那么除了琴弦杂音，你什么都听不到。

角度越⼤，琴弦驱动向面板的能量就越多，但这有⼀个上限，过大的压力会导致琴桥或面板破裂。

⼀些制琴师主张，琴桥高度是声音制造过程中最重要的事，

仅考虑琴桥自身高度是没有意义的，琴桥高度和高品位手感有关系。

另外⼀个要素是琴颈角度，琴颈高度和琴颈角度，共同参与调整，

琴弦在琴桥上面的位置，这对琴弦折角是有影响的。

越⼤的琴颈角度，琴桥高度越高，同时琴弦折角也会增⼤，反之亦然。

琴弦折角不等于琴桥高度本身，它决定有多少压⼒作用在面板上。