به انجمن های تخصصی دانلود رایگان خوش آمدید
نام کاربری یا ایمیل:  
پسورد:     
ثبت نام | بازیابی پسورد
ثبت نام راهنما لیست اعضا مشاهده ارسال های جدید مشاهده ارسال های امروز
X اطلاعات تالار نشان میدهد که شما عضو نیستید. لطفا از این لینک در کمتر از 1 دقیقه ثبت نام کنید



ارسال موضوع  موضوع بسته شده است 
 
امتیاز موضوع:
  • 1 رأی - میانگین امیتازات : 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن

نویسنده پیام
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #1
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (I)

رضا ضیایی

ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات:

ویژگیهای ارتعاشی چوب
تئوری پایه: با توجه به ویژگیهائی چون سختی، جرم و اصطکاک درونی می توان ویژگیهای ارتعاشی چوب را تعیین کرد. ما سعی داریم به شما نشان دهیم که چگونه می توان صفحه روی ویلنی را ساخت که به ما ویژگیهای آکوستیکی (ارتعاشی) مورد نظرمان را بدهد.

ویژگیهائی که باید برای صفحه رو مشخص کنیم، عبارتند از:
1) مشخص کردن الگوهای خطوط نودال
2) مشخص کردن فرکانسهای مرتعش شونده

برای بهتر درک کردن مشکلات مربوط به صفحات زیر و روی ویلن و ارائه راه حلهای ممکن برای آنها، در اینجا دوباره بطور خلاصه مطالبی در رابطه با اصول ارتعاشات در خصوص ویژگیهای رزونانسی تکه چوبهای باریک شده و صفحات بیان می کنیم. سپس در ادامه روشهای اندازه گیری خصوصیات رزونانس، چون فرکانس مرتعش شونده، سطح، bandwidth و الگوی خطوط نودال را خواهیم داشت. این موارد برای بررسی ویژگیهای ارتعاشی چوب از نظر مکانیکی (مقیاسی از الاستیسیته و اصطکاک درونی) مورد استفاده قرار می گیرند. پس از آن اطلاعاتی در مورد گونه های مختلف چوب آورده خواهد شد.


تصویر 1.1. نمادی از اندازه های آکوستیکی در اوج رزونانس


ویژگیهای یک رزونانس تکی - فرکانس مرتعش شونده، سطح، bandwidth و حساسیت ارتعاشی معین (حرکت مشخص):
حساسیت ارتعاشی در نقطه حرکت معیاری است برای فهمیدن اینکه چقدر ساده یک گیتار، یک ویلن و یا حتی صفحه ویلن می توانند با ارتعاشات مچ شوند. حساسیت ارتعاشی نقطه حرکت در فرکانسهای متفاوت متغییراست. در فرکانسهای پائین و بالا،نمودار پایین می باشد و در فرکانسهای متوسط (نه زیاد، نه کم) حساسیت ارتعاشی نقطه حرکت در بالاترین وضعیت قرار دارد و یک نقطه اوج رزونانس را نشان می دهد (تصویر1/1).

بعنوان عملکرد فرکانسی در نمودار مربوط به حساسیت ارتعاشی نقطه حرکت، سه ویژگی آکوستیکی چون فرکانس مربوط به اوج رزونانس (هرتز RF )، اندازه فرکانس مرتعش شونده (RL dB) و bandwidth رزونانس مورد نظر قابل ملاحظه است. با جابجا شدن رزونانس، یک حساسیت ارتعاشی مشخص بدست می آید.(کمترین ارزش نقطه اوج 20 log است). حال اگر یک سیستم ساده، تنها با یک رزونانس داشته باشیم، با وجود سه ویژگی فرکانس، bandwidth و سطح اوج رزونانس می توانیم وضعیت این سیستم را در تمام فرکانس ها پیش بینی کنیم.

بنابراین منحنی متعلق به یک رزونانس ساده را می توان بدون حذف اطلاعات توسط این سه ویژگی ترسیم کرد (تصویر1/1). ضعیف شدن ارتعاشات رزونانس ( بعد از برگشت از نقطه حرکت) توسط bandwidth رزونانس معین می شوند. حساسیت ارتعاشی یک سیستم مکانیکی ترکیبی از حساسیت ارتعاش مشخص و ویژگیهای رزونانس است.


تصویر 1.2. منحنی حساسیت پیش بینی شده برای یک صفحه چوبی.

ویژگیهای مکانیکی (جرم، مقاومت و اصطکاک):
هر رزونانس ساده دارای سه بخش مکانیکی است:
1- فنریت و مقاومت
2- جرم
3- اصطکاک (منظور ایجاد یک اصطکاک بموقع در زمانیکه جرم در حال حرکت است)
بین خصوصیات ارتعاش و ویژگیهای ارتعاشی چوب از نظر مکانیکی یک رابطه ریاضی وجود دارد



مجموعه ای را که ملاحظه می نمائید مبحث مهم و ارزشمندی است برای استفاده سازندگان ادوات موسیقی و همچنین هنرجویان رشته زیبای هنر ساخت ساز (بخصوص رشته ویلن)، که بصورت جامع در مجله هنر موسیقی نیز به چاپ رسیده است، اکنون نیز با اندکی ویرایش به جهت درک بهتر در این سایت به جهت استفاده مخاطبین ارائه می گردد.

منابع
1. Carleen Hutchins: “The Acoustics of Violin Plates”, Sci Amer 245 no 4 1981, pp. 126-135.
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
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۴:۵۶ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #2
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (II)

رضا ضیایی


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)





در این رابطه بخوانید
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۰۰ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #3
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (III)

رضا ضیایی


2- 1: روشهای اندازه گیری فرکانس های مرتعش شده، خطوط نودال و آنتی نودها:

در طول این آزمایشها، ما از صفحات کار نشده ای استفاده کرده ایم که اندازه های استاندارد بر روی آنها اعمال شده اند (تصویر 5-1). اگر اندازه های این صفحات مورد استفاده قرار گیرند، ویژگیهای مکانیکی سطح مورد نظر به وسیله ضربه زدن قابل اندازه گیری می باشند. برای این کار می توان به عنوان مثال صداهای شنیده شده را با نزدیکترین نت در پیانو سنجید.

روش ضربه زدن و گوش کردن (فرکانس های مرتعش شونده):

بوسیله ضربه زدن و گوش کردن، رزونانس های مربوط به برش های کوچک چوب و یا یک صفحه، طبق دو قانون کلی قابل تشخیص می باشند. (تصویر 6-1 و 7-1).



اما با بکار بستن قوانین دیگری چون قوانین 3 و 4 می توانید به اطلاعات بیشتر و مطمئن تری در این زمینه دست یابید و این روش را دقیق تر انجام دهید. 3- برای جلوگیری از تداخل رزونانس، صفحه را از نزدیکی آنتی نودها نگه دارید و به خطوط نودال ضربه بزنید، چرا که در این حالت رزونانس ضعیف تر می شود. در نظر داشته باشید که معمولاً کسانی که در حال تحقیق و بررسی هستند صفحه را از روی خط نودال نگه می دارند.
1- صفحه به آرامی از روی خط نودال نگه داشته شود. 2 - نزدیک به آنتی نود ضربه زده شود.
4- با انجام دادن چندین آزمایش و تمرین می توانید به دو روش مختلف جای خطوط نودال و آنتی نودها را تعیین کنید.


تصویر7 1.روش صحیح نگه داشتن یک تکه چوب یا یک صفحه ویلن برای ضربه زدن و بدست آوردن فرکانس. به آرامی از نقطه نود نگه دارید و نزدیک به آنتی نود ضربه بزنید. تنها باید انگشتان شست و سبابه و بند انگشت شما در هنگام ضربه زدن با قطعه چوب کوچک یا صفحه تماس داشته باشند.
الف) در ابتدا یک خط نودال را نگه دارید و به یک آنتی نود ضربه بزنید، سپس صفحه را از جاهای مختلفی نگه دارید اما بر روی همان نقطه اولی ضربه بزنید. در جاهائی که رزونانس صدای ضربه در نقاط نگه داشته شده بهتر شنیده می شود علامت بگذارید و با استفاده از خط آنها را به هم وصل کنید. اگر این کار بدرستی انجام گیرد خطوط بدست آمده، خطوط نودال می باشند.البته باید نقاط بسیار زیادی را نگه دارید و این کار را بارها و بارها انجام دهید تا به نتیجه مطلوب دست یابید.

ب) در این روش خط نودال را نگه دارید و در نقاط متفاوت ضربه بزنید. در قسمتهایی که رزونانس ضربه شما شنیده نمی شود، علامت بگذارید و سپس نقاط ایجاد شده را بهم وصل کنید تا خطوط نودال مشخص شوند. برای انجام این کار باید نقاط زیادی که ممکن است مورد استفاده قرار نگیرند را مورد امتحان قرار دهید. از بین این دو روش، روش الف، مطمئن تر می باشد در صورتی که در روش "ب" شما زودتر به هدفتان می رسید.

نویسنده دریافته در چنین وضعیتی اگر صفحه در بین انگشت شصت و اشاره دست چپ نگه داشته شود، کار راحت تر و صحیح تر صورت می گیرد (تصویر 7-1). همانطور که در تصویر 7-1 ملاحظه می کنید، بازوی دست چپ در بالای سر و نزدیک گوش راست نگه داشته می شود. برای شنیدن پائین ترین فرکانس صوتی، با نوک انگشت بر روی صفحه ضربه بزنید و برای داشتن فرکانس های صوتی بالا عمل ضربه زدن را با ناخن و مفصل بند انگشت انجام دهید. در نظر داشته باشید که این ضربه ها باید درست در مقابل گوش سمت راست زده شوند.اگر می خواهید بر روی نقاطی که نزدیک به آنتی نود هستند ضربه بزنید بطوریکه این ضربات در مقابل گوش سمت راست شما قرار گیرند، باید بازوی دست چپ را به بالا و پائین بردن حرکت تنظیم نمائید.
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۰۲ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #4
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (IV)

رضا ضیایی


سازنده ویلن با مشخص کردن فرکانس های رزونانس به مانند تصویر 6-1، می تواند بر روی چوب کار نشده مقاومت طولی و عرضی و حد تغییر شکل یافتن آن را تعیین کند. برای این کار می توان از لوازم صوتی مخصوص نیز استفاده کرد، اما برتری روش فوق در این است که به وسایل و ابزارهای اضافی نیازی ندارد.


روش الگوهای کلادنی (فرکانس های ارتعاش شده، نودها و آنتی نودها):
احتمالا ً فیلیکس ساوارت اولین کسی بود که برای بدست آوردن ارتعاشات صفحات ویلن از روش کلادنی استفاده کرده است.

وی برای این کار شکل هندسی ویلن را بصورت یک بدنه مثلث مسطح در نظر می گرفت.

بعدها این روش دوباره توسط اشخاصی چون Beldie و Hutchins معرفی شد.

آنها ویژگیهای صفحات قوس دار ویولن را مورد بررسی قرار دادند که این روش در ادامه توضیح داده خواهد شد.




تصویر 1.8 تنظیم شده بر اساس الگوهای کلادنی برای رزونانس های پائین تر (a و b و c) بر روی صفحه P. پایه ها با حرف S و بلندگو با نام L نشان داده شده است.

تصویر1.9. اندازه گیری حساسیت ارتعاش a) صفحه P در قاب F بوسیله نوارهای لاستیکی آویزان شده و RB و اندازه گیری صدا RT بوسیله موم در گوشه صفحه متصل می گردند. اندازه گیری صدا شامل یک میکروفن و یک آهن رباست. بوسیله یک فنر الکتریکی یک نیروی ارتعاشی به وجود می آوریم. b) حساسیت ارتعاشی که بر اساس روش a در یک صفحه اندازه گیری شده است.


به مانند تصویر 8-1 صفحه مورد آزمایش بر روی بلندگوئی گذاشته می شود که این بلندگو بر روی میز قرار دارد. با استفاده از 4 تکه فوم پلاستیکی، این صفحه به اندازه یک تا دو سانتیمتر بالاتر از میز نگه داشته می شود، سپس ذرات ریزی چون گرد و غبار، برگهای چای و شبیه به آنها را بر روی آن ریخته شده و با استفاده از یک آمپلی فایر قوی و یک دستگاه تولید ارتعاش، صدای بلندی در حدود 15 وات از بلندگو پخش می شود. در این حالت می توان فرکانس و میزان آمپلی تود صدا را مدام تغییر داد تا ذرات ریز ریخته شده بر روی صفحه بیشترین پرش و حرکت را از خود نشان دهند. بعد از انجام این عمل ما رزونانس و فرکانس صدای ایجاد شده از بلندگو را بدست می آوریم که نهایتا این فرکانس برابر با فرکانس رزونانس صفحه می باشد.

محل بیشترین پرش وحرکت ذرات ریز، آنتی نودهای صفحه مورد نظر ما هستند. از آنجائیکه سرعت حرکت این قطعات سریع می باشد بنابراین حرکت ایجاد شده باعث می شود که این ذرات خرد در خطوط نودال جمع شوند. برای اینکه بتوانیم در این کار نتیجه بهتری بدست آوریم باید تکه های فوم پلاستیکی در خطوط نودال و بلندگو را در یک آنتی نود قرار دهیم. البته برای پیدا کردن بهترین محل خطوط نودال و آنتی نودها ممکن است لازم باشد چندین بار این آزمایش را انجام دهید.

در هر حال با استفاده از این روش می توانید فرکانس های رزونانس و خطوط نودال را بدست آورید که با کمی مطالعه و بررسی بیشتر در این روش آنتی نودها نیز مشخص می شوند.
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۰۴ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #5
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (V)

رضا ضیایی


روشهای اندازه گیری آزمایشگاهی برای حساسیت و حالتهای ارتعاش:
حساسیت ارتعاش یک صفحه مرتعش شده را می توان در آزمایشگاه آکوستیک با روشهای پیشرفته Jansson و Alonso اندازه گیری کرد (تصویر 9-1). برای این کار صفحه مورد نظر بوسیله نوارهای لاستیکی آویزان می شود و بر روی آن محرک و اندازه گیر صوت نصب می گردد. با تغییر دادن فرکانس به آرامی، حساسیت ارتعاشی بدست می آید و در همین حال نتیجه میدان (وسعت) ارتعاش اندازه گیری می شود.

یک نمودار از حساسیت ارتعاش به شکل عملکرد فرکانسی که از نظر زمانی برابر با دو دقیقه می باشد را می توان به مانند تصویر 2-1 ترسیم نمود. اوج های رزونانس می توانند فرکانس ها، سطوح و bandwidth موجود در رزونانس را به ما بطور دقیق و صحیح ارائه دهند.

در اندازه گیری ارتعاشات، روشهای نوری توسط اشخاصی چون Biedermann ، Ek و Molin گسترش پیدا کرد.

مزیت روشهای نوری در این است که اندازه ها بدون اینکه هیچ ارتباطی به وزن صفحه و بهم ریختگی ارتعاشات آن داشته باشند، بصورت مستقل و آزاد بدست می آیند.آخرین دستگاه در مسیر پیشرفت این روش، دستگاه نشان دهنده ارتعاش (Vibravision) می باشد. این دستگاه شامل یک قاب، لیزر، دستگاه سنجش تداخل امواج و دوربین تلویزیونی است که می توان ارتعاشات را در صفحه مانیتور آن ملاحظه کرد.

این روش به ما دامنه ارتعاشات تمام سطح مورد نظر را خیلی سریع و خیلی دقیق می دهد، بعلاوه با این روش می توان به راحتی با برخی از عملکردهای bandwidth ها و سطح ارتعاش، فرکانس های مرتعش شده را بدست آورد. قابل توجه است که این روش از روش کلادنی بسیار حساس تر می باشد.


تصویر1.10. داشتن قطعات چوبی مختلف برای آزمایش ویژگیهای کلی موجود در آنها.


REFERENCES:
1.Carleen Hutchins:“The Acoustics of Violin Plates”, Sci Amer 245 no 4 1981, pp.126-135.

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
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۰۵ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #6
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن

ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (VI)

رضا ضیایی


ویژگیهای آکوستیکی و مکانیکی چوب (جرم، مقاومت و سفتی، اصطکاک درونی):

جدول 1- 1: چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب، ارائه شده توسط Haines به سال 2000)
جدول 2- 1: مقاومت (سفتی) (استاندارد خاصیت کششی، گرم پاسکال، یک گرم پاسکال برابر با kg/mm2 100 است، ارائه شده توسط Haines به سال 2000)
جدول1-3 اصطکاک درونی با توجه به قاعده bandwidth ها در فرکانس های پائین (1000- 200 هرتز) و در فرکانس های بالا (15000- 10000 هرتز) برای تکه چوبهای باریک در جهت طول و عرض برش خورده است.

(bandwidth B Hz at frequency F kHz, B = F x log decrement x 3. 14, calculated from Haines' data)


انجام دادن آزمایش بر روی تکه چوبهای باریک و ویژگیهای چوب:
یک صفحه چوبی دارای سه ویژگی مکانیکی است:



جالب است که بدانیم چطور این سه ویژگی مکانیکی یعنی وزن، مقاومت و اصطکاک درونی می توانند ویژگیهای ارتعاشی (آکوستیکی) صفحه را تعین کنند. یک راه برای دانستن این مطلب آزمایش کردن بر روی قطعات چوبی باریک است. (تصویر10- 1).
1- مقاومت وحالت ارتجاعی 2- وزن مشخص 3- اصطکاک
اغلب این تکه های چوبی دارای طولی برابر با 100 میلی متر، عرض 10 و ضخامت سه میلی متر می باشند و همانطور که در تصویر 9-1 ملاحظه می کنید، این تکه های چوبی در جهت طول و عرض رگه ها برش خورده اند.

اولین فرکانس مرتعش شده در یک تکه چوب می تواند ملاكي برای ویژگیهای کشسانی (elastic) آن باشد. البته حالتهای کشسانی مختلف، بوسیله فرکانس مرتعش شده، ابعاد هندسی و وزن تکه چوبی، قابل محاسبه هستند. با توجه به اینکه صدای ایجاد شده ازطريق ضربه زدن به چوب، کوتاه و ضعیف است اما می توان فرکانس بازتاب شده از چوب را به روش ضربه زدن مشخص کرد. در هر حال روش کلادنی از بقیه روشها، اجرايي تر و بهتر است.




برای انجام آزمایش به روي تکه های چوبی، قطعات را بر روی پایه های لاستیکی گوه مانند قرار می دهند. برای گرفتن اولین ارتعاش (پائین ترین فرکانس) این گوه ها باید به فاصله 4/22% از طول تکه چوبی قرار گرفته و در مرحله بعد بوسیله بلندگو و توليد صدا تکه های چوبی در معرض ارتعاش قرار می گیرند، در این حالت فرکانس صدا باید به اندازه ای باشد که بتواند ذرات ریز و خرد را به حرکتي فعال درآورده تا پائین ترین فرکانس مرتعش شده ثبت و بدست آید.

همچنین با استفاده از روشهای آزمایشگاهی می توان اصطکاک درونی و مقاومت چوب را اندازه گرفت. نمونه هایی از حالتهای کشسانی مربوط به ارتعاشات در جهت طول و عرض به همراه تغییر شکل یافتن در جهت طول را می توانید در تصاویر 1-1 و 3-1 ملاحظه کنید.


ویژگیهای چوب و صفحات:

صفحه مستطیل شکل تصویر 4-1 را می توان به عنوان یک تکه چوب برش خورده در جهت طول و عرض رگه ها در نظر گرفت. این صفحه به ما خطوط نودالی را نشان می دهد که مطابق با خطوط نودال ایجاد شده در تکه چوبهای باریکی هستند که آنها نیز در جهت طول و عرض رگه ها برش خورده اند.

همانطور که در تصویر 4-1 می بینید، اگر ما یک صفحه در اندازه اصلی داشته باشیم، بین ارتعاشات ایجاد شده در جهت طول و عرض رگه ها ارتباط وجود دارد و معمولا ً خطوط نودال موجود در آنها بصورت خمیده می باشد. با روش ضربه زدن می توان فرکانس های رزونانس را بدست آورد. در هر حال فرکانس های رزونانس خطوط نودال و آنتی نودها به راحتی با روش کلادنی قابل تشخیص می باشند.
تصویر 11-1. الگوهای خطوط نودال معمولی برای چوب اسپروس و افرا. در دو حالت فرکانس بالاتر یعنی 78 و 113 هرتز، فرکانس صفحه افرا در مقایسه با صفحه اسپروس برعکس می باشد. (ارائه شده از Beldie به سال 1965)

این اندازه ها ممکن است نتایجی به مانند تصویر 11-1 به ما ارائه دهد. پائین ترین رزونانس دارای دو خط نودال صلیبی شکل می باشد. در دومین رزونانس، خطوط نودال صفحه به صورت میله های پهن در جهت عرض رگه ها و در سومین رزونانس جهت این خطوط نودال تغییر می کند و در جهت طول رگه ها می باشد.
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۱۲ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #7
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن

ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (VII)

رضا ضیایی


حال اگر جنس صفحه ما از چوب افرا باشد، جهت های خطوط نودال در دومین و سومین فرکانس تغییر پیدا می کند، بدین صورت که در این چوب خطوط نودال در دومین رزونانس در جهت طول رگه ها و سومین رزونانس در جهت عرض رگه ها می باشد و این بدین معنی است که اولین وضعیت ارتعاشی صفحه حالتی پیچشی و غیر ثابت دارد، در صورتیکه دو حالت دیگر یعنی رزونانس دوم و سوم، به طور کلی به صورت خطوط خمیده در جهت عرض و طول رگه ها برای چوب اسپروس و بر عکس در جهت طول و عرض رگه برای چوب افرا می باشد.

با داشتن فرکانس های رزونانس، طول، عرض، ضخامت و چگالی، سه مدل کشسانی قابل محاسبه می باشند که می توان این کار را با روش ضربه زدن انجام داد. شاید اینگونه به نظر رسد که رسیدن به یک اندازه مناسب و بدست آوردن فرکانس های دقیق در صفحات با توجه به تغییراتی که در جنس صفحه در طی مراحل ساخت ایجاد می شود، کاری بسیار مشکل است.


تصویر 12-1. آزمایشات مختلف نشان می دهد فرکانس رزونانس شماره یک با استفاده از مدل shear G1 (پائین ترین قاب)، رزونانس شماره دو با مدل ارتجاعی طولی E1 (قاب وسط) و فرکانس شماره سه با مدل ارتجاعی عرضی E1 (بالاترین قاب) بدست می آیند. ( از Molin به سال 1988)


ما آزمایشات را بر روی صفحات کار نشده رو و زیر (اسپروس و افرا) انجام داده ایم. با استفاده از روش کلادنی فرکانس های رزونانس، خطوط نودال و آنتی نودها قابل ثبت می باشند و اگر حساسیت ارتعاشی مشخص شود، قادر به اندازه گیری اصطکاک درونی چوب نیز می باشیم. همانطور که در تصویر 5-1 ملاحظه می کنید آزمایشات بر روی صفحات کار نشده ای صورت گرفته اند که دارای اندازه های استاندارد می باشند.


در نهایت ما در صفحات افرا با یک ضخامت یکسان، خطوط نودالی شبیه به خطوط نودال موجود در طرح، تصویر 1-11 خواهیم داشت.

توسط محاسبات کامپیوتری که دارای پارامترهای محدودی برای اندازه گیری می باشند، به این نتیجه رسیده ایم که معمولا ً هر کدام از سه رزونانس مشخص شده، بر اساس یک ویژگی موجود در چوب بدست می آیند. معمولا ً اولین رزونانس مربوط به مقاومت پیچشی چوب، دومین رزونانس مربوط به مقاومت چوب در جهت طول (حالت کشسانی طولی) و سومین رزونانس مربوط به مقاومت و سفتی چوب در جهت عرضی (شعاعی) می باشد، یعنی این سه ارتعاش بر طبق این سه ویژگی تعیین می گردند (تصویر 1-12 ).

بعلاوه، اگر چوب مورد نظر اندازه ای نزدیک به اندازه های استاندارد داشته باشد، محاسبات کامپیوتری می تواند فرمولهای ساده ای برای محاسبه کردن ویژگی چوب در اختیار ما قرار دهد. به طور مثال، اگر اندازه های طول و عرض در حدود یک میلی متر و ضخامت در حدود 5/0 میلی متر باشد، در این حالت چگالی چوب برابر با وزن چوب تقسیم بر حجم آن خواهد شد.


حجم آن / وزن چوب = چگالی چوب در اینجا حجم = طول x نصف عرض x (ضخات لبه + ضخامت مرکز آن).
حالتهای کشسانی بصورت زیر قابل محاسبه می باشند. فرکانس اولین رزونانس برای حالت shear ، فرکانس دومین رزونانس برای حالت طولی و فرکانس سومین رزونانس برای حالت عرضی مورد استفاده قرار می گیرد.
خلاصه:
ویژگیهای ارتعاشی چوب:
بعد از گفتن ویژگیهای رزونانس، روشهایی چون، روش ضربه زدن (تصویر 7-1)، روش کلادنی، روش اندازه گیری حساسیت ارتعاش توضیح داده شدند تا بدین وسیله بتوانیم ویژگیهای رزونانس را اندازه گیری نمائیم. در رابطه با صدای ایجاد شده از چوب، ویژگیهای فیزیکی چوب محاسبه شدند و سپس تأثیر آنها را بر روی خصوصیات رزونانس بیان کردیم. در پایان برای اندازه گیری ویژگیهای چوب روشهایی ارائه شد که سازندگان می توانند آنها را در کارگاه خود مورد استفاده قرار دهند.
کوک کردن صفحات رو و زیر ویلن:
مقدمه: دراین قسمت مطالبی عنوان می گردد که امیدواریم برای سازنده ساز مفید واقع شود. در ابتدا، اصول اصلی کوک کردن را خواهیم داشت که در آن اطلاعاتی در مورد صفحات رو و زیر ویلن که جدای از هم و مستقل می باشند، آورده می شود و در نهایت در مورد طرز عملی کوک کردن صفحات ویلن پیشنهاداتی داده خواهد شد.

اصول اصلی کوک کردن (فرکانس ها، bandwidths و خطوط نودال):
در مورد این سوال که چطور صفحه روی ویلن باید کوک شود، هیچ جواب ساده ای از طرف سازندگان یا محققان ویلن داده نشده است. بنابراین خواننده نباید انتظار داشته باشد که بتواند با توجه به این متن، جواب چنین سوالاتی را پیدا کند.

در هر صورت ما باید به مطالب چاپ شده در این زمینه نگاهی بیاندازیم و نتایج کاری آنها را با نتایج کاری خودمان با محاسبات منطقی و مستدل مقایسه کنیم. دکتر Carleen Hutchins سالهای طولانی از این روشها استفاده کرده است، وی در حال حاضر یکی از برجسته ترین سازندگان و محققان به حساب می آید. سازندگان (ویلن و گیتار) می توانند از این مطالب ارائه شده استفاده کنند و از آنها بعنوان خط مشی در پیشرفت ساخت سازهایشان استفاده نمایند.

کوک کردن یک تکه چوب باریک (فرکانس ها، bandwidth ها و خطوط نودال):

ویژگیهای مکانیکی یک تکه چوب باریک، شامل مقاومت، جرم و اصطکاک درونی آن می شود. وقتی سطح این تکه چوب تراشیده می شود و نازک می گردد مقاومت و جرم آن کاهش می یابد. از آنجائیکه مقاومت در مقایسه با وزن چوب (نسبت به ضخامت) حساسیت بیشتری را از خود نشان می دهد، بنابراین وقتی یک تکه چوب به یک اندازه یکسان نسبت به تمام کل طول چوب نازک شود فرکانس مرتعش شونده (معادل با ضخامت) آن نیز کاهش می یابد.

شخصی به نام J. Alonso برای تحقیق در زمینه اصول کوک کردن تکه چوبهای باریک شده یک سری آزمایشاتی را انجام داده است. برای این کار تعدادی چوبهای باریک ساخته شدند و بوسیله یک milling
ine، در جاهای مشخص از روی سطح آنها چوب برداشته شد. در نهایت همانطور که در تصویر 13-1 ملاحظه می کنید، تغییر وضعیتهای خطوط نودال و فرکانس مرتعش شده محاسبه شدند. نتایج مربوط به این آزمایشات بیان کننده موارد زیر می باشند:



الف) با نازک شدن این تکه چوبی فرکانس رزونانس در بین خطوط نودال، پایین می آید.
ب) با نازک کردن محدوده خطوط نودال می توان در این خطوط کمی تغییر وضعیت به وجود آورد.
1- در تمام قسمتها به غیر از بخش نازک شده انتهایی چوب، فرکانس رزونانس پائین است. 2-خطوط نودال بیشترین تغییر وضعیت را دارند البته در خط نودالی که در نزدیکی سطح نازک شده قرار دارد، این تغییر وضعیت کمتر دیده می شود. نزدیکترین خط نودال در قسمت نازک شده، در جهت لبه پایانی تکه چوب تغییر جهت می دهد، اما تمام این تغییر وضعیتها در یک جهت می باشد. 3- در این حالت bandwidth ها کمتر تحت تأثیر قرار می گیرند. موارد زیر جزء قوانین اصلی کوک کردن در یک تکه چوب می باشد:

تصویر 13-1. فرکانس و تغییرات خط نودال برای یک تکه چوب باریک (از J. Alonso)


خط محیطی صفحات (فرکانس ها):

Beldie در سال 1969 بر روی صفحات ویلن آزمایشاتی در رابطه با فرکانس های مرتعش شده و خطوط نودال انجام داده است. بطوریکه در قسمت بالای تصویر 14-1 می بینید، یک صفحه مستطیل شکل از جنس اسپروس دارای یک سری الگوهای خط نودال و فرکانس های رزونانس می باشد. زمانیکه طرح محیط بیرونی ویلن بر روی این صفحه کشیده می شود و برش می خورد نه تنها الگوهای کلادنی تغییر پیدا می کنند بلکه در فرکانس های مرتعش شده نیز تغییر وضعیت دیده می شود.
بدین ترتیب فرکانس اولین مد (حالت) زیاد شده چرا که جرم محدوده آنتی نودها بسیار کم می شود و دومین فرکانس رزونانس نیز افزایش می یابد که این امر بدلیل کم شدن عرض صفحه بوده و دور از انتظار نیست. فرکانس سومین رزونانس در مرحله اول کاهش می یابد که دلیل آن وجود حالتهای)(مانند در این قسمت از صفحه می باشد، چرا که این قسمت جائی است که ویلن بیشترین خمش را دارد و پهنای صفحه نسبت به یک تکه چوب کامل کمتر است.

برای اینکه بتوانیم در دو مورد آخر نتایج بهتری کسب کنیم، داشتن اطلاعات جزئی در خصوص خطوط نودال بسیار ضروری است. بنابراین مهمترین نکته اصلی این است که بدانید، خط محیطی ایجاد شده ویلن بر روی صفحات، روی فرکانس های مرتعش شده تأثیر گذار می باشد.

تصویر 14-1. خطوط نودال و فرکانس های رزونانس برای صفحه اسپروس مستطیل شکل (360 x 212 x 3) میلی متر با حالت الاستیک 8. 9 گرم پاسکال و 0. 52 گرم پاسکال و چگالی 410 کیلو گرم بر مترمکعب، صفحه روی تخت با شکلی شبیه به یک ویلن و صفحه روی قوسدار با باس بار. (از Beldie به سال 1965)



تصویر 15-1. a) قوس به وجود آمده در جهت عرض رگه ها b) قوس ایجاد شده در جهت طول رگه ها.


تصویر 16-1. خطوط نودال و فرکانس ها از یک صفحه خام تا یک صفحه رو تمام شده. a) صفحه خام، b ) صفحات مستطیل شکل با ضخامت 8 میلی متر با قوسهای خارجی و داخلی ویلن، c) صفحاتی شبیه صفحات موجود در قسمت b اما کمی کوتاهتر و باریکتر در قسمت بالا، d) 4 میلی متر در قسمت بالائی و پائینی و 5. 1 میلی متر در وسط، e) صفحات روی تمام شده با ضخامتی برابر با 2. 8. (ارائه شده از Alonso Moral و J. Niewczyk ، به سال 1988)


قوس صفحات (فرکانس ها و خطوط نودال):

ارتفاع قوس صفحه رو و زیر ویلن نسبتا َ کم است که این اندازه کمتر از یک پنجم کمترین عرض ویلن می باشد. (کمترین عرض ویلن حدود 10 سانتیمتر است که یک پنجم آن برابر با 2 سانتیمتر می شود)، به همین دلیل باید بر روی صفحه قوسهایی ایجاد شود که باعث تقویت صفحه گردند (این حالت در بیان تکنیکی shallow shells نامیده می شود).

اندازه شعاع انحناء قوس عرضی صفحه ویلن 2/0 متر و اندازه شعاع انحناء قوس طولی آن 5/1 متر می باشد. این اختلاف در اندازه شعاعها نشان می دهد که قوسها باعث می شوند در جهت عرضی صفحه نسبت به جهت طولی آن مقاومت بیشتری به وجود آید. در تصویر 15-1 نتایج آزمایشات Jakub Niewczyk بر روی دو صفحه مستطیل شکل که قوسهای طولی و عرضی آن بر طبق مطالب بالا ایجاد شده، از این قرار است. وی اظهار می کند:



3- در این وضعیت تأثیر طول و عرض در جهت رگه ها بسیار زیاد است.
1- اولین رزونانس در اینگونه صفحات به مانند صفحه مستطیل خطوط نودال صلیبی شکل داشتند. 2- زمانیکه قوسهای عرضی بر روی صفحات به وجود می آیند، این صفحه نسبت به صفحه صاف و مسطح دارای مقاومت بیشتری می شود اما این مقاومت با ایجاد قوس طولی تغییر نمی کند یعنی مقاومت صفحه در صفحه صاف و مسطح و در صفحه ای که دارای قوس طولی است یکی می باشد.
کار ساده ای نیست که بتوانیم تمام جزئیات موجود در صفحاتی که خطوط بیرونی آنها شبیه به ویلن است را با هم مقایسه کنیم. اگر فرض کنید به مانند آنچه که در تصویر 14-1 نشان داده شده، خطوط نودال موجود در صفحات تخت و قوس دار شبیه به هم هستند، آن موقع این مقایسه امکان پذیر می باشد. همان طور که ملاحظه می کنید، رزونانس های اول و دوم به طور قابل توجهی به اندازه تقریبا ً 50% در صفحات قوس دار افزایش یافته و فرکانس مرتعش شده در رزونانس سوم مربوط به صفحه ای که 5 قوس بر روی آن ایجاد شده نسبت به یک صفحه تخت حدود 200% افزایش پیدا کرده است.

تأثیر قوس بر روی صفحات را می توان با عامل دیگری چون ضخامت نیز بیان کرد. یعنی اینکه 50% افزایش در فرکانس مرتعش شده در قوس طولی برابر با 50% افزایش در ضخامت است، که این افزایش ضخامت از 3 میلی متر به 5/4 میلی متر می باشد. به همین ترتیب 200% افزایش در فرکانس مرتعش شده در قوس عرضی مطابق با 200% افزایش ضخامت، یعنی از 3 میلی متر به 9 میلی متر است. Beldie آزمایشات زیادی در رابطه با تأثیر بیش از حد قوسها در مقاومت صفحات رو و زیر انجام داده است.

ضخامت صفحات کار نشده و صفحات رو و زیر ویلن (فرکانس ها – قوسها و ضخامتها):

نویسنده و Jakub Niewczuk تکامل خطوط ایجاد شده از یک صفحه خام تا به یک صفحه روی ویلن تمام شده را مورد تحقیق و بررسی قرار داده اند که نتایج آن در تصویر 16- 1 قابل مشاهده می باشد. در ابتدا برای صفحه خام در رزونانس اول، ما دو خط نودال به شکل صلیب (+) خواهیم داشت.

این دو خط نودال صلیب شکل در تمام مراحل تغییر شکل خطوط نودال در رزونانس اول، به همین صورت دیده می شود. رزونانس دوم در ابتدا در صفحه ما دو خط نودال افقی دارد، اما این خطوط در مرحله b تصویر 16-1 که هنوز صفحه ما مستطیل شکل است به صورتی در می آید که در صفحه روی ویلن قوس دار با ضخامت 8 میلی متر دیده می شود. این الگوی نودال از این به بعد دیگر تغییر نمی کند. در ضمن توجه داشته باشید، اگرچه خطوط نودال از مرحله a به مرحله b تغییر می کند اما آنتی نودهای موجود در لبه ها، بین خطوط نودال در تمام مراحل آزمایش ثابت می مانند و تغییر نمی کنند. رزونانس سوم در مرحله b یک خط نودال صاف و یک خط نودال منحنی دارد. این الگوی نودالی در مرحله c بصورت برعکس به وجود می آید.

در مرحله d که ضخامت های صفحه ویلن ما بین 4 تا 5 میلی متر تلورانس دارد، رزونانس پنجم آن دارای خط نودال حلقوی است.

هر چه صفحه نازک تر شود این خطوط نودالی حلقوی شکل به صورت مستطیل در می آید. این آزمایش نشان می دهد، زمانیکه یک صفحه بر طبق قوسهای خود به یک ضخامت مشخص می رسد، خط نودال حلقوی دیده می شود. در مرحله d، خطوط نودال ایجاد شده در رزونانس سوم شبیه به خطوط نودال چهارمین رزونانس در صفحات خام و کار نشده است. در این آزمایشات شکلهای اصلی الگوهای خطوط نودال با نازک شدن صفحه در قسمتهای مختلف تغییر چندانی نمی کنند تنها خطوط نودال ایجاد شده در رزونانس پنجم است که نسبت به تغییر ضخامت از خود تغییرات زیادی را نشان دادند.


ویژگیهای شاخص صفحات رو و زیر از هم جدا:

مطالبی در مورد صفحات کار نشده: آزمایشاتی بر روی صفحات کار نشده که دارای اندازه های استاندارد بودند، صورت گرفته تا بدین وسیله ارتباط بین ویژگیهای موجود در چوب و ویژگیهای ارتعاش مشخص شود (تصویر 5-1). ده صفحه کار نشده رو و زیر، سه فرکانس رزونانس اولیه آنها به ترتیب خاصی به وجود می آیند که اسامی نت های آنها در پایین آورده شده است. بوسیله فرمولهای داده شده در انتهای این فصل، ویژگیهای ارتعاش سنجیده شده اند.

برای صفحات روی کار نشده، فرکانس ها بدین صورت می باشند. 333-270 هرتز (C4 – E4 )، 577-471 هرتز(A#4 – D5 )، 727-596 هرتز (D5 – F#5 ). وزن این صفحات بین 545 – 445 گرم بوده است و برای صفحات زیر فرکانس های 352-326 هرتز (E – F)، 540-474 هرتز (A#4 – C#5) و 770-682 هرتز (E5 – G5) را خواهیم داشت که وزن آنها بین 710- 630 گرم بوده است. خطوط نودال این صفحات تفاوتهای زیادی با هم ندارند، فقط در یک مورد از صفحات کار نشده رو تغییر مسیرهای زیادی در این خطوط مشاهده شده است.


تصویر 17-1. فرکانس های مرتعش شده مشخص، عامل های کیفیت و الگوهای خطوط نودال برای صفحات رو و زیر (L نشان دهنده سطوح ارتعاش اندازه گیری شده در کل آزمایشات است).


REFERENCES:
1. Carleen Hutchins: “The Acoustics of Violin Plates”, Sci Amer 245 no 4 1981, pp. 126-135.
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
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۱۵ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #8
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (VIII)

رضا ضیایی


الگوهای کلادنی (فرکانس های رزونانس، bandwidths و خطوط نودال):

شما می توانید در تصویر 17-1 ارتعاشات رزونانس صفحات رو و زیر جدا از هم که توسط روش کلادنی به ثبت رسیده است را ملاحظه کنید. سه رزونانس به راحتی قابل ثبت می باشند و سازندگان می توانند بعنوان راهنما در کار ساخت خود از آنها استفاده نمایند. در اولین رزونانس، هر دو صفحه رو و زیر دارای خطوط نودال صلیب شکل هستند (تصویر 17-1). محل قرارگیری بیشترین ارتعاشات و آنتی نودها در لبه ها بین خطوط نودال می باشد.

آنتی نودهایی که به صورت مورب قرار گرفته اند در جهت های مختلف به ارتعاش در می آیند اما آنتی نودهایی که در کنار و پایین صفحه ایجاد می شوند در یک جهت ارتعاش پیدا می کنند (حالت پیچشی).


دومین رزونانس بیشترین ارتعاش را در طول لبه ها بین خطوط نودال به وجود می آورد، یعنی در محدوده مرکز به صورت افقی از لبه بالایی تا لبه پائینی است که محدوده C شکل صفحه را نیز شامل می شود. شکل خطوط نودال این رزونانس بر روی صفحه رو بصورت دو پرانتز عمودی)(است در حالیکه این خطوط نودال در صفحه پشت به شکل دو پرانتز افقی خمیده شده، دیده می شوند. توجه داشته باشید این رزونانس بیشترین ارتعاش ایجاد شده در صفحه رو و زیر در یک مکان می باشد اما خطوط نودال آنها متفاوت به نظر می رسند.

سومین رزونانس که در واقع همان رزونانس پنجم است، بیشترین ارتعاش را در مرکز و بقیه نقاط دیگر لبه صفحات دارد. دو خط نودال موجود در این رزونانس تمایل دارند به هم نزدیک شوند به همین دلیل به این شکل خطوط نودال ,حالت حلقوی مانند می گویند. در صفحه زیر دو خط نودال بهم کاملا ً چسبیده اند در صورتی که در صفحه رو در قسمت C شکل ویلن این خطوط از هم باز هستند.

الگوهای خطوط نودال موجود در تصویر 17-1، از اندازه گیری 14 صفحه رو و زیر کوک شده بدست آمده اند. این الگوهای خطوط نودال را می توان با خطوط نودال موجود در صفحات کار نشده، مقایسه کرد. با این کار متوجه می شوید که خطوط نودال صفحات کار نشده و صفحات رو و زیر ویلن در رزونانس اول شبیه به هم هستند.


در رزونانس دوم، تنها خطوط نودال صفحه زیر با صفحات کار نشده مشابه می باشند، در ضمن در این رزونانس با مقایسه محل بیشترین ارتعاش در صفحات رو و زیر با صفحات کار نشده، در می یابید این محل در هر سه شبیه به هم می باشد. در رزونانس سوم خطوط نودال صفحات کار نشده با خطوط نودال موجود در رزونانس پنجم صفحات رو و زیر یکی می باشد، که در این حالت بیشترین محل ارتعاش در مرکز و دور تا دور لبه (گوشه ها) است. رزونانس های اول، دوم و پنجم موجود در صفحات جدا از هم را می توان برای داشتن ویژگیهای ارتعاش در این صفحات بکار برد.

Carleen Hutchins توانست با موفقیت از این روش استفاده کند که البته بعدها در این رابطه صحبت خواهیم کرد. باید توجه داشته باشید که با وجود شباهت در بین خطوط نودال در صفحات کار نشده و صفحات رو و زیر ویلن چنین استنباط نشود که این صفحات از نظر حالت نیز به هم شباهت دارند چرا که ارتباط بین این صفحات پیچیده تر از این مقولات می باشد. محدوده فرکانس های مرتعش شده و bandwidth ها) عاملهای Q) در تصویر 17-1 نشان داده شده است
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۲۱ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #9
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (IX)

رضا ضیایی


با توجه به تئوری و نتایج اندازه گیری های خطوط نودال می توان برخی از پیش بینی های کلی را بیان کرد. در رزونانس اول، صفحه به دور نقاط خطوط نودال صلیب شکل ایجاد شده در صفحه، حرکت گردشی دارد. بنابراین کم کردن ضخامت صفحه در اطراف این خطوط نودال می تواند تأثیر بسیار زیادی داشته باشد.

در رزونانس دوم، خطوط نودال در صفحه رو و زیر به صورت خطهای منحنی طولی و عرضی است که مرکز انحناء آنها در وسط خطوط است و این امر باعث شده قسمت مرکزی خطوط نودال باریک تر از بقیه محدوده آنها شود و در عین حال تأثیری بیشتری هم در این رزونانس خواهد داشت.

در رزونانس پنجم، صفحه رو و زیر هم در جهت طولی و هم در جهت عرضی خمش پیدا می کنند که یک حالت پیچشی به وجود می آید.


نازک کردن لبه ها و وسط صفحه بیشترین تأثیر را در این رزونانس به وجود می آورند.


تصویر 1.18. خطوط نودال موجود در رزونانس های دوم و پنجم a) بدون دریچه های صوتی ff این خطوط نودال با خطوط خط چین و نقطه و با دریچه های صوتی ff با خطوط خط چین و با باس بار با خطوط کامل مشخص شده اند. b) با وجود کلاف رزونانس دوم به صورت خطوط خط چین و رزونانس پنجم به شکل خطوط کامل و بعلاوه + می باشد.
جدول 4-1 : تغییرات فرکانس و محدوده فرکانس های موجود در پنج صفحه روی ویلن (Hansen) دریچه های صوتی ff و باس بار:

دو عامل مهمی که باعث تغییر در فرکانسهای صفحه رو می شود وجود دریچه های صوتی ff و باس بار می باشد. Birgit و Carlo Hansen بر روی 5 صفحه رو و زیر بهمراه یک الگوی هندسی مشابه با دارا بودن دریچه های صوتی ff و باس بار آزمایشاتی انجام دادند که بر طبق این آزمایشات تغییرات خطوط نودال و فرکانس های رزونانس اندازه گیری شده که می توانید آنها را در تصویر 18-1 و جدول 4-1 ملاحظه کنید.

آزمایشات نشان می دهد که هر سه فرکانس در صفحه رو با توجه به وجود دریچه های صوتیff پائین می آیند که البته تأثیر آن در فرکانس دوم و پنجم بیشتر بوده است. تأثیر باس بار در مقاومت فرکانس دوم کم است در صورتی که باس بار باعث می شود مقاومت در رزونانس های اول و پنجم به طور قابل ملاحظه ای افزایش یابد.

به طور کلی، در هنگام کوک صفحات ویژگیهای ارتعاشی چون فرکانس های مرتعش شده و حالتهای ارتعاش (خطوط نودال و آنتی نودها) تنظیم می شوند که با توجه به این جزئیات می توانیم bandwidth ها را نیز تنظیم کنیم که در نهایت این اطلاعات این امکان را برای سازنده فراهم می کند که بتواند ویژگیهای کلی چوب، ارتفاع قوس صفحات و توزیع ضخامت را در سازهای خود انتخاب کند.
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۲۲ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
*
ارسال ها: 16,155
اعتبار: 226
سپاس کرده: 3,004
سپاس شده: 9,457 در 5,513 موضوع

امتياز: 6,430.12

ارسال: #10
RE: ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن
ویژگیهای ارتعاشی چوب و کوک کردن صفحات ویولن (X)



سازندگان ویلن در مورد طراحی دریچه های صوتی ff و باس بار و سازندگان گیتار در رابطه با طراحی خرک و مقاوم سازی کلافها کمی آزادی عمل دارند. کوک کردن صفحات ویلن بسیار متداول است که در ادامه مطالبی در مورد آن خواهیم داشت. خطوط نودال موجود در 5 صفحه رو با تمام جزئیات مورد بررسی قرار گرفت که شما می توانید نتایج آن را در جدول 4-1 و تصویر 18-1 ملاحظه کنید. از این تصاویر در می یابیم که در تمام صفحات خطوط نودال مربوط به رزونانس دوم و پنجم همدیگر را در جاهای مشخص قطع می کنند که وجود دریچه های صوتی ff و باس بار جای این نقاط مشابه را تغییر نمی دهد. در مورد 5 صفحه زیر هم بدین صورت می باشد.

تصویر 1.19. محل مناسب برای نگهداشتن و ضربه زدن در صفحات رو و زیر مستقل. جای نگه داشتن صفحات با دوایر کامل مشخص شده است که بهترین جا برای نگه داشتن صفحه می باشد اما پیدا کردن آنها کار بسیار مشکلی است در صورتیکه محل پیدا کردن دوایری که با خط چین مشخص شده اند بسیار ساده است اما بهترین مکان برای نگه داشتن صفحات نمی باشد. در این تصاویر محل ضربه زدن با شکل مثلث یا حرف T نشان داده شده است. (نقطه صحیح برای نگه داشتن باید جائی در فاصله 10 میلی متری اندازه های داده شده باشد).

8-1: تمرینی برای کوک کردن صفحات ویلن:
مطالب کلی:
در مورد تأثیر متفاوت بودن ویژگیهای چوب و داشتن اندازه های مختلف در صفحات توضیحاتی داده شده است.

در نظر داشته باشید که با وجود تغییرات بسیار زیاد در ویژگیهای چوب در ترتیب الگوهای خطوط نودال نیز تغییر به وجود می آید.

بنابراین اندازه های صفحات کار نشده ای که مورد آزمایش قرار می گیرند، نباید با اندازه های استاندارد تفاوت چندانی داشته باشند.

تغییرات ایجاد شده در الگوها نشان می دهند که فرکانس های مرتعش شده نسبت به الگوی خطوط نودال از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. بنابراین فرکانس های صفحات خام کار نشده ای که به روش ضربه زدن بدست آمده اند، بسیار مهم می باشند (تصویر 6-1 و 19-1).

تصویر 1.20. قوانین کلی برای کوک کردن رزونانس های دوم و پنجم در صفحه رو (ارائه شده از Hutchins به سال 1983).


تصویر 1.21. قوانین کلی برای کوک کردن رزونانس های دوم و پنجم واقع در صفحه پشت (ارائه شده از Hutchins به سال 1983).
آزمایشات انجام شده بر روی صفحات خام در روش کلادنی، حساسیت ارتعاشی و اندازه گیری نوری نیز نتایج این آزمایشات را تأئید نموده اند. سازنده ویلن با روش ضربه زدن می تواند فرکانس های مرتعش شده مربوط به سه رزونانس را در صفحه کار نشده بدست آورد (تصویر 6-1). او می تواند صفحه خام را از یک خط نودال مربوط به رزونانس مورد نظر نگه داشته و در نزدیکی یکی از آنتی نودها ضربه بزند (تصویر 6-1). با داشتن اندازه های استاندارد نزدیک به اندازه های عنوان شده در چوب، وزن و سه فرکانس رزونانس، ویژگیهای چوب قابل تعیین می باشند.

اگر اندازه صفحات کار نشده خود را مطابق با صفحات مطرح شده بگیرید می توانید پارامترهای کششی تکنیکی توضیح داده شده را بر روی آنها محاسبه کنید. ما امیدواریم سازندگان ویلن از این روش استفاده کنند تا به واسطه آن بتوانند ویژگیهای مناسب موجود در صفحاتی که استفاده می کنند را تشخیص دهند و قوسها و ضخامت صفحات خود را برگزینند.
پنج شنبه ۵ آبا ۱۳۹۰ ۰۵:۲۳ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر
1 کاربر به دلیل این ارسال از صحرا سپاسگزاری کرده است. مهدی پایا
ارسال موضوع  موضوع بسته شده است 






تالار گفتمان اف دی ال - انجمن تخصصی دانلود رایگان - تالار گفتگوی ایرانیان © 1397.