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。

 

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。

　表板　

G#2

G#3

G#4

F#5

　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。

「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・・・

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・・・

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	モード名	振動の様子	このギターの Top 共振点
	モード (0)	サウンドホール辺りを最大にして、表板(Top)が上下に激しく振動する	G#2
	モード (0,0)	表板中央部・ブリッジ辺りを最大にして、表板(Top)が上下に激しく振動する	G#3
	モード (1,0)	ブリッジを境にして、表板(Top)の上半分と下半分が交互に上下に振動する	G#4
	高次のモード	表板(Top)の特定の部分が振動する	F#5 など

 

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。

 

　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。

この続きは、続き（7）　をご覧下さい

目次に戻る　 前に戻る

ギターボディー　振動の力学 続き（7） へ

　をお読み頂き、有り難う御座いました。

■Copyright (c) Lab Minehara, All rights reserved.  このページに掲載の全てのコンテンツ (記事、画像データ・数値データなど) の無断転載 ・公開等はお断りします。

工房ミネハラ
Mineo Harada

Updated:2007/2/3