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ギターボディー 振動の力学
(6)
第6章 ギターの共振モードを探る |
ここまでは、ギターの音の波形
や 表板の振動の強さ・弦の振動の様子 などを見てきました
では、いよいよ、ギター表板や裏板は、どのように振動しているか・・・それを目で確認してみることにしましょう。
ギターをスピーカーで鳴らしてみました
ギターのボディーの振動の様子が、目で見えました・・・凄い・・・
これは、何をしているものでしょうか
(Top)
(約6分半)
(Back)
(約6分半)
始めに、ビデオ映像
をご覧下さい。 サイズが小さいので、画面表示の大きさを、200%
か、全画面表示 にしてご覧いただくと、少しボケますが、動きがご覧いただけるとおもいます。
上の写真のように、ギターを2点で水平な状態に支えて置きます。 サウンドホールから
5cm程度離した位置に、小型スピーカーを配置します。 表板のばあいは、スピーカーは上から吊るして置きます。
弦は、鳴らないように、テープなどで止めておきます。
この写真は、何だとおもいますか・・・のところで、 やったのと同じように、
ギターの表板
(Top)や裏板 (Back)
の上に、良質の良く乾燥した
紅茶の葉
(TWININGS
CEYLON ORANGE PEKOE TEA
が粒が細かく、良好でした) を
満遍なく撒いた状態です。
この状態で、パワーアンプに繋がれたスピーカーを、周波数を変えられる信号発生器の信号で鳴らします。
信号発生器の周波数を、低い周波数から、徐々に高い周波数に変えて行くと、ある周波数で、紅茶の葉
が激しく踊り出すところが有ります。 その状態を1分程度保つと、紅茶の葉
が集まって、縞模様を形成します。
すなわち、ギターの表板
(Top)や裏板 (Back)
の激しく振動している部分の紅茶の葉
は吹き飛んでしまい、振動が小さいか、振動していない部分に集まって縞模様を形成しているのです。
この時の信号発生器の周波数を、ストロボチューナーなどで読み取ると、どの周波数の時に、ギターの表板
(Top)や裏板 (Back)
がどのように振動しているかが分かる・・・と言う計測法です。
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スピーカーを鳴らす前暫くたって、縞模様が形成された状態
さて、何が見えたでしょうか・・・・・・もう一度、ビデオ映像
をご覧んになって、下記を検証してみて下さい。
表板 や 裏板 が 激しく振動する周波数が分かりました・・・ 万歳・・・
表板、裏板とものに、#6弦の開放弦
E2
の周波数から、#1弦の#15フレットの
G5
程度の周波数まで探ってみました。
計測された周波数との紅茶の葉
の様子(縞模様)を、表にまとめてみました。 中の写真をクリックすると、
大きくご覧いただけます。
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表板
裏板
表の色の同じところは、表板、裏板がほぼ同じ周波数である事を示しています。
この状況から分かった事を、大まかに整理して見ましょう。
ここで、縞模様
がはっきりと現れる周波数を、
共振点
と呼びます。 実際は、音程で表示しています。
■実測した周波数の範囲で、表板(Top)
の
共振点
は、整数の倍数関係がはっきりと見られる。
■実測した周波数の範囲で、裏板(Back)
の
共振点
にも、整数の倍数関係もあると考えられるが、倍数関係でないところにも
共振点
が見られる。
■裏板の
F#3 や
G3 に
は、縞模様 はなく、紅茶の葉
が全て吹き飛んでいて、非常に強い振動が発生していると考えられる。
■表板の
G#3 の
共振点
では、表板中央部・ブリッジ周辺の紅茶の葉
が全て吹き飛んでいて、非常に強い振動が発生していると考えられる。
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「ギターボディー
振動の力学」
の一番初めのデータと比較してみましょう・・・
音の強さ(dB)
の大きい音は、表板(Top) が大きく振動している・・・
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と言う事だったと思います。
すなわち、ビデオ映像
からも分かるように、
表板(Top)
の
共振点
近くの音が、ギターから大きく出ている・・・
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と言えます。 ・・・なーんだ、そんな事当たり前じゃないですか・・・そうですね。 でも、この目で見えたのですから、そういわないで、もっと先まで読んでみて下さい。
共振点
の 振動モード を このように考えましょう・・・
下のアニメーションは、クリックすると大きくご覧いただけます。 アニメーションに動きがない場合は、ブラウザーの<更新>ボタンを押して下さい。
アニメーションで、赤い部分は、出っ張る部分、青い部分は、引っ込んでいる部分 を意味します。
それらが交互に振動している様子をアニメーションで示した積もりです。
赤い部分や、青い部分の色の一番濃い位置が、最も大きく振動しているところで、「腹」と呼ばれます。 外周部やブリッジ部を通る太い線の部分は、振動してない位置で「節」と呼ばれます。
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ギター表板(Top)には、共振点がある事が分かりました
・・・実際には、裏板にも幾つかの
共振点
は有りますが、このテーマの本筋である、「音の強さ・音の性質」に大きく関与する物は、表板が支配的のようですので、ここから先は、主に、表板について話を進めたいとおもいます。
でも、
モード (0)、モード
(0,0)、モード
(1,0) などの
共振点は、何故現れるのでしょうか・・・それは、良い事なのでしょうか・・・まだ疑問は残っています・・・よね。
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Updated:2007/2/3
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