Re: [請益] 為甚麼低音唱不大聲？&鋼琴一鍵多絃原因

看板ask-why (知識奧秘)作者nidor (awful)時間17年前 (2009/05/14 22:51)推噓1(1推 0噓 1→)

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※ 引述《Geigemachen ()》之銘言： : ※ 引述《nidor (awful)》之銘言： : : 你說的我了解。 : : 但是我不清楚ADSR是否純粹是多弦共振的結果。 : : 若是如此，那鋼琴的單絃低音應該會不帶有ADSR envelope的特性才是。 : : 你這邊有沒有資料顯示鋼琴低音的envelope呢？ : 有的，我剛剛錄好了波形放上來， : http://tinyurl.com/o28gka : 原連結： : http://www.facebook.com/album.php?aid=2023928&id=1015618611&saved#/ : photo.php?pid=30476007&id=1015618611 : http://en.wikipedia.org/wiki/File:ADSR_parameter.svg : 一條絃的 55Hz低音絃的波形，由Decay進入Sustain的轉折不明顯， : 三條絃的440Hz高音絃合成的波形，由Decay進入Sustain的轉折很清楚感謝你的資料。不過這仍然無法排除是因為響板共振favor低頻的影響。如果可以同一音高，三條絃mute兩條再次錄音我想會是更加有力的說明。 : : 以這樣的假設為前提，我認為你的說法是合理的。 : 好的，有共識了 : : 但是正如你前面所說，以真實的鋼琴而言，我認為這個前提是很有問題的。 : : 我拆過。 : : 我的提問也是基於真實鋼琴的構造而產生的。 : : 若如此說來，當垂直擊弦，琴槌撞擊琴弦時間相同時，這個現象就消失了。 : ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ : 事實上就是無法保證差異在8μm以內，我的算式就是針對擊弦列出的， : 如果垂直擊絃，擊槌的平面打到絃的路程差無法掌握在8μm=0.008mm以內， : 就會造成T/10的時間差，也就造成2pi/10=36度的明顯相位差， : 除非調音師很有空，把鋼琴裡的上百條絃對應的螺絲， : 每次按鍵都是槌打敲擊過程都有位移，還有耗損中的擊槌表面絨布， : 都做了精密測量，精密微調，恐怕nidor的這個高難度願望才可能實現。這段的說明我同意。但我仍然認為響板的巨大尺寸是另一個重要素。而且我覺得很有可能比起弦的共振干涉影響更大。 : : 我認為影響最大的主因其實不是相位差，而是更簡單的東西。 : : 響板的巨大尺寸。 : : 若將鋼琴的鋼架取出，連接上一個極小的共振箱， : 響板一般是用木頭作的，你要把鋼琴的鋼架取出， : 我不確定你要不要把響板與鋼架一起拿出來，剩下的鋼琴部份是怎麼維持組裝的， : ＂連接上一個極小的共振箱＂的同時是否會讓鋼琴後半部直接架空。 : 琴絃的兩端固定的轉軸也固定在響板上，響板的作用是與被固定的琴絃一起共振， : 所以響板本身的木種與材質紋理也是故意選過的， : 讓大面積的響板可以產生大面積的平面波向外輸出。 : http://en.wikipedia.org/wiki/Sounding_board : 每條絃的兩端轉軸都固定到響板上共振。當然若為了進行這個實驗，就必須得把整台鋼琴拆卸到只剩下鋼架。 : : 我認為影響最大的主因其實不是相位差，而是更簡單的東西。 : : 響板的巨大尺寸。 : 整體而言有點奇怪。 : 考慮響板與琴絃的關係 : 怎麼接　　串聯，並聯， : 怎麼耦合　fully/strongly/weakly/not coupled : 看看你說的事情可能是怎麼發生的。 : ■ -[空氣]-■ : ■　　　　 ■　　 : ■ -[響板]-■ : ■　　　　 ■ : ■ -[琴絃]-■ ■=琴體鋼骨 : 如果部分琴絃中的聲波反覆經過響板， : 也就是串聯-strongly/weakly coupled的狀況下， : 響板裏的共振條件　2L=nλ : f=c/λ=nc/2L 其中c是響板中聲速， : 若響板尺寸L很大，n=1對應的頻率f0很低，會允許f0整數倍的高頻率也共振。 : nidor所言應該會造成＂f0整數倍＂頻率的琴鍵因為共振而大聲，其他的琴鍵不共振較小聲 : 而不是＂低音較高音大聲＂響板應該是膜共振，而膜共振並不像線共振一樣單純，尤其是以一個形狀複雜的膜來說。膜共振會有很多極為複雜的共振頻率，而當共振系統的阻尼並不是非常小的時候，每個共振頻率又會涵蓋附近的頻率，讓不是恰好在共振頻率上的聲音也能夠得到增幅。 http://www.youtube.com/watch?v=v4ELxKKT5Rw

http://www.youtube.com/watch?v=05Io6lop3mk

: 以上nidor試圖推導的現象的適用範圍也有問題， : 因為每條絃的兩端轉軸都固定到響板上共振， : 別條絃附近的響板很大但是也不是直接共振的部份， : 絃的端點切入的部份有金屬轉軸固定， : 金屬絃，金屬轉軸螺旋，木質響板，三者的聲速不同，會有介面折射反射現象， : 實際上共振的部份應該是與絃長相同的木質響板才對，對現象L應該代入絃長對應的響板 : 長度比較對。膜共振並不是單純以線長計算的。 : 此兩現象即使混合考慮，也不會必然讓低頻音響變大，也不會直接出現nidor想要的結果。 : : 我相信可以大幅改變被放大的音頻範圍--而原本清晰可聞的低頻不見了。 : 這是可能的，發生的。 : : 說穿了也就只是共振是否符合自然頻率而已.... : 我舉一個你的美夢成真的明顯例子，串聯-strongly coupled : 一間鋼材所蓋的教會大樓，有十幾層樓高，把一台管風琴建築在很接近鋼骨的位置， : 結果高樓的鋼骨與管風琴發生了強烈的耦合共振。 : 因為f=c/λ=nc/2L 中　L=高樓的鋼骨長度　是很大的， : 所以n=1時的f=f0是很小的，f=n*f0就分布得很密， : 教會禮拜時，常常彈到了頻率很接近f=n*f0的音， : 結果管風琴的聲波就共振到了鋼骨大樓末端放出， : 造成鋼骨大樓頂端放出管風琴的強大聲波，干擾附近住戶， : 也因為鋼骨在管風琴發出了f=n*f0附近共振，管風琴演出的音樂一直被鋼骨干擾。 : 既然不利人也不利己，此教會就先暫停使用此管風琴，以後再考慮怎麼改建其架構。 : 這是nidor所說的現象，從鋼琴移到管風琴上的極端強烈案例。這個現象可能是管狀的房屋形成了共鳴管。當此現象發生時較為接近管樂器的共振。而平面共振較一維的共振複雜許多。 : nidor如果願意付鐘點費給調音師，他們應該很願意分享實際經驗，提供現場變因實作。 : 我自己彈鋼琴當娛樂也很多年了，至少對基本音量，音準上，沒有這類的困擾。 : 此類現象對調音師也沒有造成困擾。事實上影響鋼琴音量的問題至少有 1. 響板尺寸 2. 擊鍵的能量轉移率 3. 多弦共振的破壞性干涉如果不做實驗很難找出影響最大的因素。不過如果把響板拆掉，應該聲音會聽不見.... 如果把響板縮小，整體的共振應該會往高頻方向移動。這也就是弦樂器箱體尺寸往往與音域範圍有關的原因。若非如此，double bass只要使用violin尺寸的箱體就可以了。 -- 「如果我沒錯認你們，你們必也自知都是天上的子民，本來不從屬於誰，即使不完全自由，卻都自由，平等地自由；因為地位和等級，跟自由不相矛盾，可以和諧地共存。那麼，論理性和正義，誰能對平等的同輩冒稱帝王而君臨？論權利和光榮，雖有所不同，但論自由，卻都是平等的，我們本沒有法律，也不犯罪，怎能拿法律和命令壓在我們頭上。」 --撒旦對天使演說。<失樂園>，彌爾敦，1667 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 220.132.89.136