歌唱的悸动——打造一把吉他

2009年3月1日

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弦吉他

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成分

字符串 字符串 一瓶柠檬水 重量——我发现装满水的柠檬水瓶子是理想的。
一个表 一个表 一些木块或其他类似形状的实心物体来放置琴弦

指令

弦吉他剪两条比桌子稍长的绳子。一端系在桌子上,另一端系在瓶口上。

在每根绳子下面放两个木块。

往瓶子里加点水。

试着拨动绳子。

试着改变瓶子的长度和重量,看看这对它产生的声音有什么影响。

设置第二根管柱,使其重量与第一根管柱相同。找出哪些长度搭配起来比较好。

结果

你会发现,把弦变短,或者把琴弦变重,会使音高变高。

如果你在两个瓶子里得到相同的重量,你摇动一下弦,使两根弦的张力相同,你会发现当一根弦的长度是另一根的1/2、2/3、3/4时,两根弦在一起听起来很好。

解释

一根被拉伸的弦之所以振动,是因为当它被朝一个方向拉时,弦上每一部分的张力不再朝相反的方向拉,从而相互抵消,一些张力会起到拉直弦的作用。

这意味着弦加速,直到它变直。在这一点上,它越过并开始向另一个方向弯曲。最终它开始向另一个方向加速。这个过程每秒发生数十次或数百次,

基本1
张力的作用是把绳子拉直
基本2
管柱加速,直到它变直并快速移动。
基本3
弦超调,减速,然后开始向相反的方向移动。
这是大提琴弦的振动,速度减慢了40倍。

你可以对弦做很多事情来改变它振动的速度:

高质量基本原理
使弦更粗更重,意味着同样的力移动更多的质量,所以它会加速更慢。这意味着它需要更长的时间来做一个振动,所以音高更低
基频低压
如果你减少了弦的张力,那么恢复力就会减少,这样振动就会持续更长时间,音高也会降低。
较短的字符串
然而,如果你把弦做得更短,它就会更弯曲,所以拉力的方向会更有效地把弦拉直,所以它振动得更快。如果你把弦的长度减半,弦就会以两倍的速度振动。

几个音符怎么合在一起才好听呢?

弦不只是以一种简单的方式振动,它有一整套不同的振动模式。有一个基本节点整个弦在一个方向上运动,然后是另一个方向目前所有的图表都显示了。

然后是一系列的谐波,弦以不同的方式振动:

一次谐波
第一谐波2
在第一次谐波中,弦振动形成S形,变直,然后形成倒S形。它的弯曲度和弦的一半长度一样所以振动的频率是弦的两倍。
大提琴弦上的第一和声的视频,它正在被拉出镜头。
二次谐波
二次谐波有两个不移动的点,当弦振动时,它们会变直或反转。由于曲率相当于弦的三分之一长,频率是基波的三倍高
以三次谐波振动的大提琴弦振动的大小现在是非常小的,因为弦实际上是非常短和硬。

谐波是小提琴和双簧管发出的相同音符听起来如此不同的原因。基频是相同的,但每次谐波的量不同。这也是我们区分不同元音的方式,“Aaaah”音可能和“Eeee”音的音高相同,但它们的谐波不同。

aaah光谱 ee声音的频谱
Aaah声音的频谱显示了许多不同的谐波 “Eeee”的谐波要少得多,所以听起来很不一样。

回到两个音符上。具有相似音高的谐波的声音在一起听起来很好。

例如,如果你有一根基频为100Hz的弦,它就会有200Hz、300Hz等频率的谐波

对于任何谐波重叠的音符,这应该听起来很好,所以另一根基频为150Hz的弦,它将有300Hz的第一谐波,这与另一根弦的第二谐波相同。

如果两根弦的张力相同,那么第二根弦的长度将是第一根弦的2/3。事实上,任何整数分数听起来都很好,尤其是那些涉及小数字的分数。

事实上,如果一根弦的长度是另一根弦的1/2那么长弦的很多谐波就会是短弦的谐波它们听起来非常相似我们称它们为同一个音符,只是相隔一个八度。

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