如果说这是钻牛角尖,我只能承认,并且继续钻,直到钻破

wowokao

其实是关于琴弦 琴桥 和面板间震动的问题的探讨。


如图

A是普通的琴桥，用弦钉固定

B是无弦钉的琴桥，有点像古典式。Lowden的吉他中常用这种，例如：


我觉得这两种形式对于面板振动的影响一定有差别，于是便画出受力图分析：

如图。假设O处为支点 那么面板受到的力应该与弦对琴桥产生的旋转力矩有关。相同的张力变化情况下，旋转力矩的变化越大，那么面板受力变化越大，所以震动越大。

由图可知，琴弦张力变化时，A B在1处的受力情况应该相同，不同处在于2和3。

由于A B在3处的张力相同，而A中的力臂较大，所以A中产生的力矩较大。

但再看2处，问题出现了。A B两者不但力的方向不同（因为实际情况琴桥很低，所以A中，2处的那个力很可能会产生与3反向的力矩，这点如何解释？确实是产生了抵消作用的力矩？），而且力的大小是否足够使之成为整个震动过程中的一个重要因素？

并且我刚刚还比对了一下实际情况，发现如果琴桥像真实的那样低，似乎1也会产生反向力矩，这样一来，到底哪个方向的力矩才是有效力矩（顺时针还是逆时针）？

况且以上都是在假设O为支点的情况下，实际是不是O作支点呢？我还不能肯定。

只是，以O作支点是考虑到琴桥并不是主要上下震动：

“声音是如何传递到乐器顶部的?
一个比较广泛的错误认识就是认为琴桥主要是上下振动，事实上，它是随着弦的伸张而产生前后方向的运动的。这种运动使得下弦枕和上弦枕之间的距离发生了改变，这个距离的改变是整体振动中最小的。”
（参考自http://www.gropius.de/index_cn.html）


网站上还有对此的动画演示：

[ 本帖最后由 wowokao 于 2007-8-31 21:43 编辑 ]

sygle

^10 看晕了~~

billycoen

呵呵，有意思。楼主是个细心的人啊。但恕我直言，这研究意义不大呀，我见过除了ovation用B的上弦方式，其它都是A了吧

aero123

这是....................高考几何题吧!?^10

aero123

哦~~~~~~~~~~~~是物理的吧?!^10

aero123

物理+几何?!^6

吉他在哭泣

ibanez也有b型的。。。 。。。我喜欢b型！

Persson

如果有興趣，我鼓勵繼續做下研究。

我很早就放棄用物理模型研究吉他聲響，一方面我的物理並不強，二來吉他雖然是簡單的樂器，實際影響聲音傳導的變因卻多得匪夷所思，比方說眼見建立的模型，不管他上下左右如何動，你不會知道底下力木做何安排、琴橋旁邊是否為水平。

要得到一定的結論可能要使用電腦模擬，然而你有多少心思去遍尋所有變因形成參數？

就算研究出一個結果，真的可靠嗎？什麼時候看到科學家做出好琴我可能會心動一下。

然而人生有限的時間，自己該斟酌投資哪裡比較不會虛擲。

xchains

楼主是科学家哦！是一个有道行的科学家。。。 。。。^13

wowokao

原帖由 Persson 于 2007-8-31 22:42 发表
比方說眼見建立的模型，不管他上下左右如何動，你不會知道底下力木做何安排、琴橋旁邊是否為水平 ...

力木是指什么？

左右水平的影响是什么？


本身比较擅长物理，没事会瞎想些东西。。。总觉得能用理论解释的东西比较可靠。。。所以只希望在一定程度上，让理论起一下指引的作用。

并且把琴桥作为整体，独立出来看。这样应该能省掉很多变量吧。（理想情况：除此以外，其它部位均相同）


搞得大家晕头转向，没想到还加精了，呵呵，谢谢老跃。

wopure

好久米上来了
一来就看到这么有意思的帖子

这个问题要是能使制琴师得到参考就会更有价值

Persson

如果要繼續的話，你可以讓這個模型更複雜：

1. 點 2 到 點 3 之間，不見得是空懸喔，你還要把弦接觸面、摩擦係數列入考慮。

2. 有沒有弦釘的琴橋總重差別，這裡要用檀木釘做標準嗎？如果是，那使用其他材質弦釘又如何？

要繼續下去嗎？

wowokao

对，2和3之间的确不悬空  不过只要有确定的支点存在，摩擦力可以等效的看成力之作用于3，因为力延琴弦方向。
不过压力就比较复杂了，暂且理想的等效成在2处的力增大，因为力矩效果与2处相同。

另外，弦钉材质的区别，还请Persson兄明说。

Persson

你太小看點二與三之間的問題了，它的接觸不一定會是點，可能是一段，也不一定會以平均的方式接觸。

弦釘孔也不止一種規格，也就是錐角是有變數的，因琴而異。它同時影響弦如何在琴橋內與弦釘孔壁、弦釘底部的接觸。

弦釘的重量各不同，這時候兩琴的面板震動方式已經不同了，弦與弦釘接觸，弦釘本身也有細微震動，與琴橋相鄰共同震動。

恕我說句不中聽的話，除非你建立起考慮到我所提到各種變因的模型（即使是這樣，已經沒有面板震動條件相同這件事了），不然我覺得沒有看圖解釋的必要。

wowokao

首先，这是一个理想模型

其次，2-3之间如果弦是直的，那么压力与摩擦力的问题，还是能解决。

如果是不直的。。我还没想清楚解决方法。。。等我想到会来提出。

面板的震动方式是什么意思？此处我只考虑琴桥对面板的作用。

弦钉的问题，我没有比较的经验，所以无从下手。

这个钻牛角尖的话题，我对它能有明确答案并不抱很大希望。但是如果能做到抛砖引玉，学到一些知识，也算有所收获。

比方说请Persson兄讲一下弦钉材质重量的影响

沉默的表示

- -... 楼主，弦钉的问题你似乎理解错了，弦的那个头，实际是卡在弦钉那个空心里的，离开面板并不远。
很多人装弦的时候不留意，把弦的圆头按到弦钉底下去了……但这个不是规范……
弦钉和弦的接触状况，弦钉和琴桥间的振动传导，都是要考虑的……
乐器的事情并不能全由物理学的理论来解释，就如烧菜不能全靠化学知识来理解一样，这也正是他奇妙的地方。

[ 本帖最后由 沉默的表示 于 2007-9-1 01:16 编辑 ]

六弦之音

很有意思 。。。。。

Persson

原帖由 wowokao 于 2007-9-1 00:52 发表
首先，这是一个理想模型

其次，2-3之间如果弦是直的，那么压力与摩擦力的问题，还是能解决。

如果是不直的。。我还没想清楚解决方法。。。等我想到会来提出。

面板的震动方式是什么意思？此处我只考虑 ...

呵呵，我本來就很怕花時間在類似的研究上。

試著去想是有好處的，想歪了頂多是自己走火而已。

所謂理想模型，用在討論單純的物理現象或許有有說服力，試想若是用理想模型在吉他上除了自己以外，這個行為到底還有多少人感興趣？對於聲音實際的辨識有多少幫助？

這也就是為什麼我做這種聲音分別寧可在減少變因下錄音，而不是試著運用大學時代學過還給教授的力學物理。

jhchang

其實所有的物理分析及推理本來都是建構在理想的假設模型上 並不是說理想模型足以代表實際情形 而正是實際因素太複雜 只好先假設某些變量是可以受到控制的 然後才能做一些簡單的推論 否則以人有限的智慧永遠無法分析複雜的物理現象
但是在做假設時必須非常小心 如果假設錯誤所得的結論也不會正確 LZ上面所引用網站的論述有偏差 基本上吉他所有的部分在傳遞聲音時 不會是做機械式的運動 不要忘了聲音是以波的形式傳遞 我覺得那個面板運動的動畫是誤導 你開頭的圖示和力的分析還OK 但是不能用單純力矩來推算 手指撥弦在弦上產生一個駐波 這個波經過下弦枕振動琴橋再傳到面板 引起面板共振 才推動音箱內的空氣  所以不能用靜力學理論而是應該用波動力學才思考 其實我不太清楚你真正問題的核心在哪 你做這個分析的目的是想得到什麼結果 如果是想要找出使你吉他的聲音更好聽的話 我到是可以翻譯一篇文章給大家看看 不需要太複雜的物理



如果你只是想比較二種琴橋的差異 我倒覺得在音色上沒有太大分別 真正前衛的設計要屬Babicz guitar(這是有申請專利的):

Xaero

这个设计……普通弦岂不是未必够长？

吉他ER

^14 讨论这么多我还是没看出那种好来~！

wowokao

今天忙了一天作业，现在一个个帖子来解决

原帖由 沉默的表示 于 2007-9-1 01:12 发表
- -... 楼主，弦钉的问题你似乎理解错了，弦的那个头，实际是卡在弦钉那个空心里的，离开面板并不远。
很多人装弦的时候不留意，把弦的圆头按到弦钉底下去了……但这个不是规范……
弦钉和弦的接触状况，弦钉 ...

这点我知道，可能画图的时候没注意画清楚，让你误解了，我想后面豪哥的图就显示得很清楚了。

[ 本帖最后由 wowokao 于 2007-9-1 23:18 编辑 ]

wowokao

原帖由 Persson 于 2007-9-1 11:21 发表


所謂理想模型，用在討論單純的物理現象或許有有說服力，試想若是用理想模型在吉他上除了自己以外，這個行為到底還有多少人感興趣？對於聲音實際的辨識有多少幫助？

這也就是為什麼我做這種聲音分別寧可在減少變因下錄音，而不是試著運用大學時代學過還給教授的力學物理。

确实是这样，我估计也就我自己对此感兴趣。。。

可是手头并不像P大那样有很多实物能来比较。就跟F1一样，有钱的大车队可以用风洞做实验，资金紧张的车队就只能用电脑模拟了。。我深知自己一个人死想很可能会往错误的方向想下去，所以来出来献丑。。以求得到交流斧正。

就目前的情况来看，进行的还不错！谢谢大家。

wowokao

原帖由 jhchang 于 2007-9-1 13:58 发表
你做這個分析的目的是想得到什麼結果 如果是想要找出使你吉他的聲音更好聽的話 我到是可以翻譯一篇文章給大家看看 不需要太複雜的物理

如果你只是想比較二種琴橋的差異 我倒覺得在音色上沒有太大分別 真正前衛的設計要屬Babicz guitar(這是有申請專利的):

目的只是想比较两种琴桥的差异。   不过经豪哥一提，倒是很想见见那篇文章，豪哥应该还在忙着写[全美手工琴展（下）]吧，所以如果没有空，给出原文地址便可，我能用英文凑合着看。

另外这两个图的意思我都没看明白。 :hug:


第一幅，比较的是什么？
第二副，延长的线以及黑色球形物体是什么？请教。

最后，我只简单分析受力情况是因为觉得无论它是个怎样的波，归根结底还是力的作用使琴桥发生位移（因为只是比较琴桥，所以振动传达到面板后就不用考虑了）。于是便只要考虑弦的张力的变化情况，这就近似于一个极小的时间段内的情况。
但是经豪哥一提醒，我想到，一旦全部振动起来，因为力的作用需要时间，所以面板的振动应该比琴桥延后一点时间。尽管时间可能很小，但是相对于震动的周期来讲可能就很大了，而这部分延迟在琴桥震动方向变化时就会变成阻力来反过来影响琴桥。。。。。

不过以上的想法应该还不能说明琴桥震动越大面板振动越大是错的。

nanwdz123

....有点晕...也用不着这样吧...鲁班..建房子也没那么受力分析.......

手工吉他制作

#24使用道具  发表于 2007-9-2 00:00  资料  个人空间  短消息  加为好友      


QUOTE:
原帖由 jhchang 于 2007-9-1 13:58 发表
你做這個分析的目的是想得到什麼結果 如果是想要找出使你吉他的聲音更好聽的話 我到是可以翻譯一篇文章給大家看看 不需要太複雜的物理

如果你只是想比較二種琴橋的差異 我倒覺得在音色上沒有太大分別 真正前衛的設計要屬Babicz guitar(這是有申請專利的):

目的只是想比较两种琴桥的差异。   不过经豪哥一提，倒是很想见见那篇文章，豪哥应该还在忙着写[全美手工琴展（下）]吧，所以如果没有空，给出原文地址便可，我能用英文凑合着看。

另外这两个图的意思我都没看明白。  


第一幅，比较的是什么？
第二副，延长的线以及黑色球形物体是什么？请教。

最后，我只简单分析受力情况是因为觉得无论它是个怎样的波，归根结底还是力的作用使琴桥发生位移（因为只是比较琴桥，所以振动传达到面板后就不用考虑了）。于是便只要考虑弦的张力的变化情况，这就近似于一个极小的时间段内的情况。
但是经豪哥一提醒，我想到，一旦全部振动起来，因为力的作用需要时间，所以面板的振动应该比琴桥延后一点时间。尽管时间可能很小，但是相对于震动的周期来讲可能就很大了，而这部分延迟在琴桥震动方向变化时就会变成阻力来反过来影响琴桥。。。。。

不过以上的想法应该还不能说明琴桥震动越大面板振动越大是错的。

提醒你一句吧，那就是你的手越用力面板震动越大。。。。。。。。。。。。别想的太多。^_^

jiemi123321

老大，你整这么专业，硬是要我佩服下哟！

jhchang

原帖由 wowokao 于 2007-9-2 00:00 发表


目的只是想比较两种琴桥的差异。   不过经豪哥一提，倒是很想见见那篇文章，豪哥应该还在忙着写[全美手工琴展（下）]吧，所以如果没有空，给出原文地址便可，我能用英文凑合着看。

另外这两个图的意思我 ...

看看這個:

如何改善吉他的音色

那個黑色的是弦釘啊 延長的就是弦阿 把弦釘從琴橋上移動到散佈在琴尾週邊 就是把弦的張力平均分散到整個面板而非集中在琴橋一個局部

hongxiu1990

好前卫!!!^6

jiemi123321

最后，我只简单分析受力情况是因为觉得无论它是个怎样的波，归根结底还是力的作用使琴桥发生位移（因为只是比较琴桥，所以振动传达到面板后就不用考虑了）。于是便只要考虑弦的张力的变化情况，这就近似于一个极小的时间段内的情况。
但是经豪哥一提醒，我想到，一旦全部振动起来，因为力的作用需要时间，所以面板的振动应该比琴桥延后一点时间。尽管时间可能很小，但是相对于震动的周期来讲可能就很大了，而这部分延迟在琴桥震动方向变化时就会变成阻力来反过来影响琴桥。。。。。

不过以上的想法应该还不能说明琴桥震动越大面板振动越大是错的。


有点技术含量哟！

wowokao

谢谢豪哥！这么大篇幅的文章，自然是不能劳驾您亲自翻啦~~我已经保存网页了，一定要好好研究。

好像这回赚了，嘿嘿。

顽皮豹

我的takamine也是b型的

子在川上约

比较细致东西，我们这些粗人，只能练好肌肉，大力弹琴了.......

xingyunhonglei

受力分析…………
呃……

fuqiyu0203

我的Lowden就是B

Calvein_gan

这么有深度的贴要顶起来

弹单音的小宇