ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن

[SHeRvin]

ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن قسمت دوم

ویژگیهای ارتعاشات در یک سیستم چند ارتعاشی (حالتهای ارتعاشی در رزونانس، نودها و آنتی نودها):
اگر ما یک صفحه نازک را جایگزین یک جسم ارتعاش دهنده ساده مثل نوار لاستیکی یویو کنیم و سپس حساسیت ارتعاشی نقطه حرکت را اندازه بگیریم به عدد بزرگی در اوج رزونانس دست خواهیم یافت. هر رزونانس با مواردی چون، فرکانس، سطح و bandwidth هر نقطه اوج قابل توضیح دادن می باشد ( تصویر 2-1). یک منحنی کامل از حساسیت ارتعاشی نقطه حرکت را می توان با داشتن سه اندازه از تمام رزونانس ها ترسیم کرد. در حقیقت، یک صفحه ویلن دارای سیستم چند رزونانسی است که دارای تعداد بی شماری نقاط اوج می باشد.

آنچه که در منحنی حساسیت نقطه حرکتی معلوم نیست مربوط به ارتعاشات صفحه در جهات مختلف در هر رزونانس می باشد. باید توجه داشته باشید که فرکانس مرتعش شده در نقاط مختلف صفحه که دارای جرم متفاوتی نیز می باشند، بین صفر و بیشترین نوسان، به ارتعاش در می آیند. برای بیان یک توضیح کامل در رابطه با ویژگیهای ارتعاشی صفحه، این الگوی ارتعاشی را به سه خاصیت حساسیت ارتعاشی دیگر اضافه کنید. محل بالاترین ارتعاشات آنتی نود و خطوطی که هیچ حرکتی ندارند، خطوط نودال نامیده می شوند.

ویژگیهای صفحه و قطعات کوچک چوب:
با استفاده از یک بلندگو و پاشیدن ذرات ریز بر روی تکه های کوچک چوب و صفحه می توان خطوط نودال آنها را مشخص کرد. برای این کار مانند تصویر 3-1 تکه های کوچکی از فومهای پلاستیکی را در زیر خطوطی که به عنوان خطوط تقریبی نوادال مشخص شده قرار می دهیم. سپس بعد از اندازه گیریt فوم ها را در جاهائی قرار می دهیم که خطوط نودال واقعی ایجاد شده اند.

خطوط نودال یک صفحه مستطیلی نازک اسپروس در تصویر 1-3b نشان داده شده است. خطوط نودال در ابتدا توسط شخصی به نام Ernst Chladni معرفی شد، بنابراین نام دیگر این الگوهای خطوط نودال، الگوهای کلادنی می باشد.

اگر در یک صفحه مستطیل شکل مدهای پائینی ایجاد شوند، می توان بعضی از این مدها (حالتها) را بوسیله تخته های باریک که از نظر عرضی یا طولی هم جهت با رگه های آن صفحه مستطیلی می باشند، نمونه سازی و پشتیبانی کرد ( تصویر 4-1). همانطور که در تصویر 3-1 ملاحظه می کنید، حالتهای مشخصی در اتصال بین انتشار ارتعاشات در طول دو جهت مختلف در یک صفحه وجود دارد.

تصویر1.3 توزیع ارتعاش در رزونانس ها a ) یک قطعه چوب با دو سر آزاد که در آن آنتی نودها با مثلث و نودها با دایره مشخص شده اند b ) یک صفحه مستطیل شکل اسپروس Sitka در اندازه های 3.7 x 210 x 362 میلی متر با گوشه های آزاد که خط چین ها خطوط نودال هستند

تصویر 4.1 حالتهای ارتعاش اصلی a) ارتعاش در یک قطعه چوب مجزا b) یک صفحه آزاد بدون هیچ اتصالی در عرض و طول c) یک صفحه آزاد با یک اتصال افقی و عمودی

تصویر 5.1 اندازه های صفحه رو برای آزمایش کردن ویژگیهای کلی، برای ویلن x215x385 ( 20 در وسط و 7.5 میلی متر در طول لبه های متصل شده)، برای آلتو x 260 x 450 ( 25 در وسط و 78 میلی متر در طول لبه های متصل شده) . ارائه شده توسط Gunnar Mattsson، موسسه سازندگان ویلن در استکهلم

تصویر 6.1 محل نگه داشتن که حرف H یعنی دایره کامل بهترین مکان می باشد اما پیدا کردن آن کار بسیار مشکلی است اما دوایری که با خط چین نشان داده شده اند بسیار ساده بدست می آیند. در این تصویر شکل مثلث یعنی حرف T نقاط مشخص شده برای ضربه زدن بر روی یک صفحه می باشد. ( ارائه شده از Molin به سال 1988)

منابع:


2. Carleen Hutchins: “Plate Tuning for the Violin Maker”, Catgut Acoust Soc Newsletter no 39 1983, pp. 25-32.
3. Carleen Hutchins: “Note for the violin maker in free plate mode tuning and plate stiffnesses”, CAS
Journl, Vol.1, No.3, May 1989. p. 25.
4. Erik Jansson, Jesus Alonso Moral and Jakub Niewczyk, Experiments with Free Violin Plates, J Catgut Acoust Soc 1 no 2 1988, pp. 2-6.
5. Nils-Erik Molin, Lars-Erik Lindgren and Erik Jansson: Parameters of Violin Plates and Their Influence on the Plate Modes, J Acoust Soc Amer 83, 1988, pp. 281-291. 6. Erik Jansson and Nils-Erik Molin: On Tuning of Free Violin Plates, J Catgut Acoust Soc 1 no 3 1989, pp. 27-30.
7. George Bissinger and Carleen Hutchins: “Tuning the Bass Bar in a violin Plate”, CAS Newsletter No.26, Nov.1976, pp. 10-12.
8. Ion Paul Beldie: “Chladni patterns and Resonant Frequencies of violin Plates“, Instrumentenbau- Zeitschrift, Vol.23, Feb.1969, No.2, pp.168-174 (in German).
9. Ion Paul Beldie, Measuremet of Resonant Frequencies of Violin Plates in the Tuning Process”, Industria Lemnului, Vol.16, No.4, 1965, pp. 141-147. (in Romanian)
10. Daniel Haines: “The essential mechanical properties of wood prepared for musical instruments”, CAS Journal, Vol.4, No.2, Nov.2000, pp.20-32.
11. Franz Jahnel:“ Die Gitarre und ihr Bau“ (in German), Verlag Ds Musikinstrument, Frankfurt am