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科普 | 琴弦系统:琴弦运动的轨迹

     科普 | 琴弦系统:琴弦运动的轨迹



只有先了解琴弦振动的轨迹是怎样的,才能知道该如何调整吉他,使琴弦能充分振动。

 

琴弦系统是什么?

琴弦系统:和琴弦组合起来形成振动系统的部件

包括:琴颈,上弦枕,下弦枕,琴弦。

 

 

琴弦系统的重要性:

     琴颈,上弦枕,下弦枕,琴弦共同决定了:音准,手感(即弦高),振动幅度和延音(好的音色必然有大的振动幅度和延音)。

 

你的琴颈调好了吗?

    调到标准音,测试自己的吉他:用较大的力量去弹6弦空弦,是否会在拨响后1s内出现杂音呢?如果是,这是琴弦在振动中刮到了品丝的摩擦声音。 绝大多数没有调好的琴颈,都会出现这样的问题,这会导致在大力扫那些第一把位的开放和弦时,出现各种杂音,并且音色不够饱满。

 

 

琴弦振动的平面

     琴弦是处在三维空间中的物体,从弹响琴弦,到振动消失,琴弦并不会始终在一个平面上振动。

 

      这和我们的直觉是相反的,我们在拨弦时,施加力的方向,通常是平行于吉他面板的,直觉告诉我们,琴弦应该一直在平行于面板的平面上振动,像这样: 想像琴“躺”在地面上(音孔朝上方),眼睛在琴的桶底位置,向琴头的方向看。

 

(图中的圆点代表琴弦的横截面,

虚线代表琴弦的振动轨迹,下方的虚线代表面板平面)

 

     事实上,如果情况仅仅是一根琴弦固定在两个端点上,没有任何其他连在一起的物体(例如琴桥,面板),那么琴弦确实会这样振动下去。

 

     民谣吉他的面板,琴桥,共鸣箱,它们主要的振动方式是上下振动”(垂直于面板平面)。不论琴弦一开始是如何振动的,当振动传导到琴体时,琴体会以“上下振动”作为主要的振动方式(这是民谣吉他本身的特性)。而琴体的振动,又会传回琴弦,这会让琴弦“逐渐”变成和琴体一样的振动方向,即“上下振动”。

 

 

 

      在拨响琴弦的瞬间,琴弦运动的轨迹是A,这是由于琴弦会按我们拨弦的方向来回振动,此时琴弦轨迹平行于面板。

 

      在初始的约1s时间中,琴弦会由于琴体的振动方式影响,逐渐由B轨迹,变成C(最后一张),之后琴弦会一直按照C的方式振动(方向垂直于面板),直到停止振动。

 

      因此,我们很多时候会发现,很多音并不是第一时间出现杂音,而是拨动之后经过很短的时间,杂音才出现,这是因为琴弦垂直于面板振动后,更容易碰到品丝。同时,打品后的音符质量大大下降。

 

琴弦在平面上的振动轨迹

 

     在声学上,琴弦振动时,整个琴弦会以正弦函数的弧线作为振动范围的边界。

 

 

    琴弦的正中央,有最大的振动幅度,而两端的振动幅度为0。不过,只有当我们从琴弦中点位置拨动时,才会如上图那样。 实际情况中,我们通常在音孔上方拨弦,这个时候琴弦会这样振动,它最终形成的轮廓,是一个“梯形”。

   

    

      对于空弦来说,我们在音孔处拨弦,对称位置的另一个顶点,大约在6品的位置。

 

为什么6弦空弦音总是出现杂音

    通过琴弦振动所在平面的变化过程,我们知道了琴弦会在拨动后的1s左右,由平行于面板的振动变成垂直于面板的振动。而琴弦在平面上的轨迹,通常是一个“梯形”。我们尝试把这个梯形,放在一条笔直的琴颈上:

 

 

    我们发现,如果我们希望琴弦振动时(尤其是6弦空弦),不会出现打品的杂音,就需要将琴桥抬高许多,而这么高的琴桥是无法接受的。否则,我们只能以很小的力度来演奏,才能避免杂音。

 

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