关于琴体发声的几个问题的探讨与解说

紫色豆丁

       好久没有来GC了,上来就看到有关于拾音器的工作原理与发声方式,死点的问题,所以就借这个机会和大家交流一下我对于琴体发声的看发.说的不对的地方请大家提出来探讨.
       首先我想先说一下实心的电吉他与电贝司的发声要经历的过程.
             1.手弹或者拨片弹奏,使得琴弦振动.
             2.琴弦不是一致震动,而是以横波的形式在琴品与琴桥之间往复来回传递震动.
             3.每次震动到琴品或琴桥,声音就被传递一部分到了琴颈与琴体,也就是说,琴体的木材在吸收震动.
             4.在传递的过程中因为电磁感应的影响,琴弦一直受到电磁力的阻力.
             5.因为3.4.两个过程的不断反复,使得琴弦震动幅度越来越小,最后不发声了.
             6.在震动的琴弦不断切割磁钢的磁力线,因为方向是来回变化的,也就使得缠绕在电磁铁周围的线圈形成了忽正忽反的电压,也就是说,拾音器的出口所谓的火线不是电压总是高的,地线也不是总是低的,而是象正弦波一样的电压,一会火线是正的,地线是负的;一会地线是正的,火线是负的,这个变化的频率就是弦震动的频率.
            7.所以不论是不是接线到音箱,只要在弹奏电琴,那么拾音器里始终是有电流的,是交流电,这个交流电的频率是琴弦震动的频率.(这里不考虑电感线圈的感抗,如果考虑感抗,只是延迟了频响的时间,而我们是听不出来的)
            
           下面就可以展开讨论各位朋友提出的问题了.
        问题一> 死点的问题
               因为每把琴的木材的密度一定,总体积固定,所以在过程3中吸收的声波是一定频率或者一定频率的倍数,所以为什么好木材能够让声音具有各不相同的特色,正是因为吸收的频率不同,而琴弦残留下了美妙的基音与泛音,而一部分粗糙的声音被吸收了.
               但同时,不可避免的,木头吸收的声音在一个特定的频率上会有最大吸收,也就是木头的密度决定的,共鸣现象产生了,声波大部分都从琴弦传递到了琴体上,琴弦震动迅速衰减,所以有些音符特别无力.解决这个问题的办法,或者从本质改造这把琴,用FAT FINGER 可以加大琴的密度以及质量分布,而采用琴桥下的导电海绵垫会减少弦传递到琴体的震动程度.但是同样的,别的声音也会受到影响,因为本该被吸收的部分也没有充分吸收.产生的声音应该是更浑厚,更模糊的.

        问题二>琴体的拾音器改变到底对琴声有多大的影响
            这个问题牵涉到很多过程,如果琴导致琴弦发出的声音很不好听,那么用还原性再好的拾音器也只能得到差的声音,相反可能用垃圾拾音器,却掩盖了缺点,这是一个无法估计的结果.
            如果这把琴是能够发出非常美妙的声音的,那么用好的拾音器,将更大的还原声音的本质特点,如果拾音器A已经能够90%的还原了声音的特点,掩盖了缺点,那么买拾音器B(能100%还原琴声的)未必就是最好的选择,其实也仅仅是还原琴的声音而已,可能带出了一部分未被探索出的缺点也不一定哦.
            这时如果装了差的拾音器,可想而知,效果也是不可预计的,因为差分很多种,可能刚好有一个能掩盖缺点,发扬优点的也不一定啊.

        问题三> 不接音箱,弹琴会不会烧琴
           答案是,越是不接音箱弹琴,越容易烧琴.
           因为前面的原理,琴弦震动带来拾音器两个端点电压不断正负交替变化,所以产生了电流,而这个电流又无法导出,所以很有可能会烧掉拾音器,而能导出我想更好些,能损耗流动的电流.其实电流是很小的,除非发生天灾,一般来说没见过弹琴把拾音器烧了的事情.

        问题四> 那么带共振腔的电琴又是怎么回事呢.
           很简单,分两步:一部分声音是琴体吸收部分声音后琴弦通过电磁拾音器输出,另一部分是共振腔将琴弦的声音在固定空间里震动放大,然后决不会通过电磁拾音器输出,而是通过MIC的原理,是用FISHMAN拾音器输出的,相当于电箱.所以总的声音是由这两部分拼合而成的.IBANEZ的EDB的BASS就有这两个部分.
   
        问题五> 外形是不是很重要
           当然是,因为琴体的震动也不是共同震动的,虽然是固体,声音传播的速度最快,可是还是有极限的,所以声音还是从琴体震到琴头,琴头震到琴体,来回反复.如果震的不和谐,那么琴很有可能会出现各种各样新奇的状况,比如琴体的某个部位震动特别厉害,导致开裂.能量的积累有的时候是很可怕的,当然,琴所以贴着身体,能将震动传递到身体上,以减少不必要的损伤.

       如果还有问题,大家可以跟贴探讨.







[ 本帖最后由 紫色豆丁 于 2007-9-17 14:32 编辑 ]

一米

^6 ^6 ^6

chrispy

问题三> 不接音箱,弹琴会不会烧琴
           答案是,越是不接音箱弹琴,越容易烧琴.
           因为前面的原理,琴弦震动带来拾音器两个端点电压不断正负交替变化,所以产生了电流,而这个电流又无法导出,所以很有可能会烧掉拾音器,而能导出我想更好些,能损耗流动的电流.其实电流是很小的,除非发生天灾,一般来说没见过弹琴把拾音器烧了的事情.

aaa!!! 天啊！！
^8

Lionathena

问题三> 不接音箱,弹琴会不会烧琴
           答案是,越是不接音箱弹琴,越容易烧琴.
           因为前面的原理,琴弦震动带来拾音器两个端点电压不断正负交替变化,所以产生了电流,而这个电流又无法导出,所以很有可能会烧掉拾音器,而能导出我想更好些,能损耗流动的电流.其实电流是很小的,除非发生天灾,一般来说没见过弹琴把拾音器烧了的事情.

呵呵~天灾军团入侵……天上掉地狱火……燃烧的远征……^10

bluesnblood

说的真棒, 顶一个吧

ztgl1211

降解的十分全面，详细。
而且通俗易懂
:) :) ^13

我爱7V

"呵呵~天灾军团入侵……天上掉地狱火……燃烧的远征……
：    “。。。您说的是TBC ？？ 哈哈哈

BASS一哥

顶个^13 ^13 ^13 ^13 ^13 ^13

摩登少先队员

好贴子学习!!!

Lionathena

原帖由 我爱7V 于 2007-9-18 00:59 发表
"呵呵~天灾军团入侵……天上掉地狱火……燃烧的远征……
：    “。。。您说的是TBC ？？ 哈哈哈

没错~哈哈^9 ~~偏离主题了~~~好贴好贴~`

Monshin

个人认为第三条有待考证~~~
虽说我对拾音器的原理不是很懂，所以说的不专业不对的地方请楼主及各位朋友包涵~~~
拾音器的基本原理无非导体切割磁感线产生信号电流然后输出。
但是。
初中的时候我们就学过法拉第电磁感应原理，闭合回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生电流。
强调，闭合回路。
干琴没有插音箱的时候当然不可能零火线接到一起，否则插孔就没有意义了呵呵。
所以，在干琴的状态下，贝司电路不是一个回路，当然不可能有电流。
除非。
电流能够大到把空气或分隔零火线的橡胶圈击穿！^9
不过。
这就不是天灾，而是科幻了呵呵~~~
毕竟拾音器不是变压器厚厚~~~

谢谢~~~:D

metal_01

顶一个!^13 ^13

九寸丁老九

一把好琴一个好声音包含了非常多的科学成分！

basslu

原帖由 Monshin 于 2007-9-18 07:47 发表

初中的时候我们就学过法拉 ...

这位兄弟说的有一定道路。
但是，琴插了音箱后的回路是什么呢？

闭合回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生电流

此时的导体是弦啊！

bossgt6b

第三条 第三条 怎么一回事？？

HellCat

首先感谢楼主分享一些自己的观点.
但是楼主所说的关于不插电也能有电流我不敢苟同.
大家都知道电磁感应,没错.
假设我们把琴放平在一个平面上, 由于拾音器的放置可以看作平行于这个平面,拾音器里的线圈也是平面放置的,这样根据安培定则,我们知道线圈周围的磁场是垂直于拾音器所在的平面的.
然而, 琴弦所在的平面可以近似的看作与磁感线平面垂直的. 当拨动琴弦时, 琴弦切割磁感线,产生感应电动势,但是仅仅有感应电动势,并不一定会产生感应电流啊!
要产生感应电流,必须有磁通量(通过某一面元面积的磁感应强度)的变化. 通俗的说, 磁通量就是通过某一平面磁力线的数量.
拿拾音器举例子, 其产生的磁力线的数量是固定的. 纵使琴弦的震动会切割这些磁感线, 但是他们通过某一个平面的数量还是不会改变.
所以由于磁通量布发生变化, 所以无法产生感应电流, 也无法证明楼主说的"电流积聚,无法导出,导致拾音器损坏"的理论.
所以,只有当我们将琴插上音箱,打开电源,开启琴上所有的旋钮这时 琴弦成为一个通电的导体, 琴弦, 琴桥, 电路和音箱等外置形成一个通电的回路, 这个时候当我们拨动琴弦, 琴弦切割磁感线, 才有电流产生.
以上是我的一些见解, 如有不是,还望大家不吝指正.

basslu

原帖由 HellCat 于 2007-9-18 12:07 发表
只有当我们将琴插上音箱,打开电源,开启琴上所有的旋钮这时 琴弦成为一个通电的导体, 琴弦, 琴桥, 电路和音箱等外置形成一个通电的回路

现在又落到这个“回路”问题了？？？
http://bbs.guitarschina.com/viewthread.php?tid=524534&pid=6597262&page=1&extra=

HellCat

楼上以前所发的讨论帖我没有留意.
我的意思是, 正是由于连接线(就是我们平时说的Cable或者Cord)的连接, 使得闭合回路成为可能. 也闭合回路也就是产生电流的先决条件了.

basslu

恩，对，我同意楼上HellCat的观点，其实也就是11楼的说法！

拾音器的真正原理，其实还是没有明确的说明白，回路也自然没清楚了。。。

ono69

16楼的说法,我也比较赞同,没听讲有人不插箱子弹把琴给烧了啊

chrispy

就是没插音箱 也没问题吗？

因为小弟 平时都抱着bass闲弹
如果有一天 bass烧起来？！！
天啊！！
^8

紫色豆丁

大家看来讨论的很热烈啊   
    当然 我说过  我不是什么都懂啊  但是对于拾音器的问题 我还是要坚持我的观点  
    首先要从电磁感应说起,什么样的切割产生电流呢? 如果一个直的铁棒在一个匀强(磁场强度一定)磁场中保持垂直磁力线的匀速运动,那么如果测量这个导线的两端(假设为A端与B端).那么很可能测到的电压是A点比B点高两伏特. 如果切割磁力线的方向相反 ,速度与刚才相同,那么测量的结果必然是B点比A点高两伏特.
     打个比方,一个密封的长玻璃管里面封了一滴水,那么如果把一端竖起,水滴不会保持永远的流动,只是会停留在玻璃管的最低端,当你将玻璃管反转,让最高端变成了最低端,最低端变成了最高端,那么水滴也只会流动一次,然后又一次停在最低端,当你以一定的频率不断改变玻璃管的方向,水滴就在两个端点之间不停的流动,这就是交流电产生的原理.
    当拾音器两端电压不断变化,电子不断从负级跑相正级,这个过程就产生了电流,来回往复,所以称做交流电.
    当弦震动,就好象磁场中的直铁棒切割磁力线,也就是来回切割,运动的速度往复变化使得线圈两端产生了相位差,所以产生了交流电.
    大家也都明白,音箱或者导线就好比电阻,电流在电线中传输会使得信号衰弱,而电流在电阻中消耗了部分能量,所以线圈中的电流变弱了.音箱也相当一个电阻,一样的原理,所以接电阻会减弱线圈的电流.
     当然,这个电流不会很大,大概几个毫安,所以再使劲也不会烧了拾音器,我说了除非天灾,比如,你的吉他被雷劈到,或者接到了民用电路,否则不会烧的,大家请放心.

紫色豆丁

原帖由 HellCat 于 2007-9-18 12:07 发表
首先感谢楼主分享一些自己的观点.
但是楼主所说的关于不插电也能有电流我不敢苟同.
大家都知道电磁感应,没错.
假设我们把琴放平在一个平面上, 由于拾音器的放置可以看作平行于这个平面,拾音器里的线圈也是平 ...

     这位朋友说的很对,我前面跳过了一些步骤,所以大家可能没弄清楚.如果是拾音器没有线圈,那么光是弦产生了电流,而且也是交流电.
     但问题是弦切割磁力线,而缠绕在拾音器磁棒上的线圈的作用又是什么呢?这个其实叫做电感线圈,它的物理学作用是保持线圈中磁场的强度和方向不变,弦来回切割磁棒的磁力线,影响了磁棒的磁力线的强度以及方向,所以电感产生感生电流来保持磁棒磁场的均匀与稳定,也就产生了电流,而且也是交流电哦.这回我想应该说到点子上了吧.
     所以就象我前面说的,往复的切割磁力线,使得绑在磁棒上的线圈产生了电流,而且这个电流随着切割的速度与频率变化,产生了拾音器线圈的输出,如果你不输出拾音器电流,这个电流不是不存在的,只是在线圈内部流动而已,所以如果你拿一般的测量直流电的万用表是无法测到拾音器线圈的电流的,因为是交流电,你可以拿测量交流电的数字万用表测量,保证你能得到令你自己信服的答案.

脓血

^13 ^13 ^13

太阳城

楼主   真传道授业解惑者···^9 ··文字非常通俗易懂~

好文！

紫色豆丁

谢谢大家热烈的参与讨论,也希望和大家交流的过程中能与大家共同提高

lsm8062

好好学习了！！！！！！

basslu

原帖由 紫色豆丁 于 2007-9-18 19:16 发表
往复的切割磁力线,使得绑在磁棒上的线圈产生了电流,而且这个电流随着切割的速度与频率变化,产生了拾音器线圈的输出,如果你不输出拾音器电流,这个电流不是不存在的,只是在线圈内部流动而已

请问，线圈是闭合的吗？
如果是：那么很容易发热了，不知大家弹琴久了，觉得拾音器变热了吗？
如果不是：当然没有电流了，而只有感应电动势了。

basslu

原帖由 紫色豆丁 于 2007-9-18 19:00 发表
当弦震动,就好象磁场中的直铁棒切割磁力线,也就是来回切割,运动的速度往复变化使得线圈两端产生了相位差,所以产生了交流电.

根据你上面所说的，铁棒切割磁力线，是在铁棒的两侧产生感应电动势,所以，弦的振动，应该是在弦的两端产生相位差吧？（弦相当于铁棒）

多谢指教！

紫色豆丁

原帖由 basslu 于 2007-9-19 14:06 发表


请问，线圈是闭合的吗？
如果是：那么很容易发热了，不知大家弹琴久了，觉得拾音器变热了吗？
如果不是：当然没有电流了，而只有感应电动势了。

      我觉得你的问题很好,而且你也具有相当的物理学基础,但是并非闭合电路才产生电流.
      电动势的成因是什么,本来金属是等势体,为什么会造成一端的电压比另一端高呢?金属内部是如何制造感生电动势的呢?那是因为电子的流动(电流产生的根本原因),一侧电子聚集成负,另一侧电子形成空穴,形成了电势.
     如果你一定要坚持你的观点,那么我们可以回到很久以前的中学课本,很简单,里面的线圈是不是闭合的?
     你去温习一下再来说吧 ,如果书里说的是一个闭合线圈,你又怎么用直流电表测量线圈的两端从而测得有电?闭合的线圈哪里来的两端?
     如果你硬要测量一个闭合线圈的两端(或者你可以把中间剪断),这不是又变成了开放线圈?
     但是有一点是确定的,那就是你的理论可以用于电路里把电源看成一个质点的情形,而我们现在是在电源内部讨论,(线圈可以看成是输出能量,也就是电源的内部).而你的抽象过程已经不具备了基本条件.
     如果你还是想不通,那我告诉你最基本的原理吧.我们遇到的是这样一种情况,那就是弦的震动呈现正弦或者余弦,因为切割了磁棒的磁场,使得饶线线圈磁通量改变了(我们假设他是正弦波震动,其实余弦也一样,只是平移了一个相位),法拉第第一定律说,线圈产生的感生电动势的大小和磁通的变化率成正比,而正弦波的变化率也就是对正弦求导,d(sin(t))=cos(t), 产生的感应电动势就是这个值cos(t), (这是一个标量,大小和时间t相关,是一个正负交替变化的过程,而不是你说的,形成了一个固定的感应电动势就完了,有那么简单的话,线圈里就不会有电流了.)而这个正负大小都不断变化的电动势,造成了交流电.
      只有把电源看成一个质点,放到电路中研究,我们才认为闭合是产生电流的必要条件.
      我前面也举过一个两端密闭玻璃管中一滴水,你不断反转玻璃管,就会发现形成水滴往复的流动.这和交流电形成的原理一样啊,这里重力势能代替了电场中的感应电动势而已.稍有不同的是,金属中电子的数量不是可以数清的,所以电流的大小是连续变化的.难道说非要管子通才能流水?管子两头都通流的那叫自来水.
      如果你说温度没有升高,那么我问你,假如它升高了0.0001度,你用手摸的出来吗?那你又怎么肯定的说它的温度没有升高呢?
      其实这个问题很简单啊,你拿一个数字万用表去测不就完事了嘛?





[ 本帖最后由 紫色豆丁 于 2007-9-19 15:46 编辑 ]

basslu

很高兴与你讨论，并在次学到了很多东西！我的物理基础不是很好，如有错误，不吝赐教！

basslu

原帖由 紫色豆丁 于 2007-9-19 15:32 发表
因为切割了磁棒的磁场,使得饶线线圈磁通量改变了

磁通量改变了，是因为弦的震动影响了线圈内的磁场变化吗？

basslu

原帖由 紫色豆丁 于 2007-9-19 15:32 发表
线圈产生的感生电动势的大小和磁通的变化率成正比,而正弦波的变化率也就是对正弦求导,d(sin(t))=cos(t), 产生的感应电动势就是这个值cos(t),

应该加一个系数喽！没有吹毛求疵的意思，希望准确一些，让大家更好的理解！你说呢？

basslu

最后，问下大家，历史上，有烧PU的现象发生过吗？

紫色豆丁

原帖由 HellCat 于 2007-9-18 12:07 发表
首先感谢楼主分享一些自己的观点.
但是楼主所说的关于不插电也能有电流我不敢苟同.
大家都知道电磁感应,没错.
假设我们把琴放平在一个平面上, 由于拾音器的放置可以看作平行于这个平面,拾音器里的线圈也是平 ...

      这位朋友说的看法也很有主见,我也刚刚思考了你的问题,那么我想问你,琴的拾音器在你心目中,是作为一个纯信号输出单元,还是一个纯消耗动力单元.当然,主动拾音器电路可能没电池不能输出到音箱,但是不代表拾音器没有输出.如果你把琴桥变成绝缘体,琴一样会发声.不信你可以这样试,用另外一个拾音器,接近一把在弹奏的琴的琴弦,看那个独立的拾音器有没有输出,答案是有输出,我亲自测试过.
       其次,你说的有些地方是很正确的,比如磁通变化率是感应电动势的由来,那么你觉得正弦形式的切割带来的是什么样的磁通变化率?如果不接音箱的时候,磁通变化率是0,接了音箱磁通变化率就不是0了?那你就认为拾音器是一个依靠外界电源来捕获弦声音的转换单元了?那你拔了音箱测测双芯线的两个芯有没有电流.测了才有发言权对不对.我在几年前就测了,有电流.这说明什么?音箱是放大单元,拾音器才是信号输出单元.
      最后,我觉得烧不烧琴这个问题,其实没有必要写,因为不可能.主要目的在于讨论拾音器里有没有电流,当你没有接任何外部设备的时候.这个电流非常非常非常的小,人们不可能察觉到,如果是高压电还不得因为练琴电死几个摇滚英雄啊.
      为什么琴桥下要埋一根线串联到拾音器?不是为了构成回路从而制造声音,而是为了让左手触弦的时候把拾音器上的静电带走,其实这样的目的是就两个字:接地.为了消除静电或者干扰造成的拾音器的背景噪音.而普通人认为的非要和弦构成的回路其实只是一相情愿,完全没有可能构成回路,弦可是开放的,别忘记了.
      因为我自己做过琴,所以知道其中接地的奥妙,如果不接地,那个噪音会让你无法忍受,尤其是功率小的拾音器,太恐怖了.
      至于两个拾音器串联接地,还有其他需要注意的事情发生,包括是否降噪或者NS级是正还是反,线圈缠绕方向等等.估计能花一天来讲这些事情.
      有兴趣的朋友可以找我来聊.

bluesnblood

原帖由 basslu 于 2007-9-19 16:17 发表
最后，问下大家，历史上，有烧PU的现象发生过吗？

确实有过线圈断开的现象, 尤其是FENDER的NOISELESS拾音器......是不是烧的我不确定了就

紫色豆丁

原帖由 bluesnblood 于 2007-9-19 18:19 发表


确实有过线圈断开的现象, 尤其是FENDER的NOISELESS拾音器......是不是烧的我不确定了就

      感谢斑竹来捧场，因为没有看到实物所以我不好说，不过按常理来讲，烧拾音器的情况是非常非常罕见的，因为线圈的直径很细很细，而且线又非常的长，所以电阻一般都是几千至几万欧姆，都属于正常的拾音器电阻，所以电流是非常非常小的，基本就零点几个毫安，除非是接连接线的时候，不小心碰到了民用电路，大家可以放心的抱着琴弹，担保没事．只是接了音箱拾音器电流更小些．

紫色豆丁

原帖由 basslu 于 2007-9-19 16:10 发表

磁通量改变了，是因为弦的震动影响了线圈内的磁场变化吗？

　　感谢你细心的思考与提问，也让我自己回忆起很多知识，对于这个问题，我想答案是肯定的，弦的震动影响了线圈内磁通的变化，所以导致了感应现象产生．
　　本来我是听到很多人说因为木头震动才使得琴发声感到很费解，并给我举了小提琴的例子，我当时听了感到大多数朋友其实不了解电琴发声的真正原因，或者不完全．因为艺术家往往远离科学，但是提高技术的同时又不能不提高理论知识，所以我把我对琴的看法写了一下，希望能带给大家帮助．并且在做拾音器以及其他一些器材买卖的时候不要盲目，为自己节约些米．

basslu

哇，我终于有眉目了，在此十分感谢楼主，因为我一向对原理性这些东西比较感兴趣。。。
有一个小问题，还需要楼主帮我确定一下：

PU的线圈的两头，跟连接线的两路线（连接线的头和侧面），正好是连接的是吧？从而输出PU的电信号！

紫色豆丁

原帖由 basslu 于 2007-9-19 22:22 发表
哇，我终于有眉目了，在此十分感谢楼主，因为我一向对原理性这些东西比较感兴趣。。。
有一个小问题，还需要楼主帮我确定一下：

PU的线圈的两头，跟连接线的两路线（连接线的头和侧面），正好是连接的是吧？ ...

     是这样的．当然这是两芯的情况．主动拾音器电路有三芯输出，好象情况稍稍复杂一些．