051. Test Measurement and Sound Speed

 [ 1/30/2021 ]     Labels: 04.Basic Study

The measurement system gets started with some preliminary tests.
Four microphones are deployed at the location -0, -3, -6, -9 on a virtual circle that has an about 750mm diameter.
[A] Synthesized A(221Hz) sine wave is emitted from inside of the circle and then the signal is caught almost the same timing to four mics.
A lattice in the chart is relevant 5mS, so the wave is just A(221Hz, period=4.5mS).
[B] When a coffee mug is set at the center of the circle and struck, the noises are transmitted to four microphones with no time lug each other.
[C] However, if the coffee mug is struck at -9, other microphones get the signal 1mS or 2mS later respectively, because the sound speed in the air is 340m/sec, i.e. 340mm/millisecond.
We will probably see a dance of resonance inside or outside of cello body later with using this 'mS-graduated' scale.

測定装置のテストを兼ねて空気中の音速をあらためて確認しておく。
[A]は4点のマイク(-0,-3,-6,-9、直径約750mmの円状位置に配置)の円の内側から 人工的なA音正弦波(221Hz, 周期4.5ms)を発生させたものである。同期をとって四方のマイクへ伝わっている。ここでは 1格子は 5mS(5/1000秒)である。
[B]は音源(-S)の代わりに中心でコーヒーカップを軽くたたいてノイズを発生させたもの。4マイクで同時にノイズを検知している。
[C]はマイク(-9)位置でカップをたたいた場合である。他のマイクで、1mS-2mSの遅延が観測される。大気中の音速は 340m/秒(=340mm/m秒)であることを示している。
このラフな手作り装置でも、チェロ胴体の一端で生まれた波が、その舞っている姿を捉えられる可能性を予測させる。装置感度・時間軸を調整しながら(音階の)各音を調べてみよう。・・「1mSの刻みの付いた物差し」で何が見えてくるか。。

309 Test-Measurement-and-Sound-Speed

05. Resonance Measurememt and Analysis -2021-

 [ 1/24/2021 ]     Labels: 04.Basic Study

Cello resonance will be studied closer and posted hereafter..

 306_How_To_Do_Measurement_1400x900 



D(74Hz) on C-string x120 slower


[ 6/30/2020 ]     Labels: 4C2D.Resonance C

  
A typical resonance simulation for 4C2D( D 74Hz on C string ), the behavior is very similar to former studies of 4C4E(83Hz) and 4C0C(66Hz).

Left : Without endpin
Right: On floor, with Titanium rod endpin
Cello: Cello-1 (8-year-old)
120 times slower simulation, silent video  



 

C(66Hz) on C-string [ AEH ] x70 slower

[ 6/15/2020 ]     Labels: 80.AEH, 70.Solution

 
Left : Without endpin
Right: On AEH-011, with carbon endpin
Cello: Cello-1 (8-year-old)
70 times slower simulation, silent video




C(66Hz) on C-string Simulation x70 slower

[ 6/11/2020 ]     Labels: 4C0C.Resonance C

 
A typical resonance simulation for 4C0C(C 66Hz on C string, the lowest note on cello) was carefully studied by 70 times slower. The behavior was very similar to a former study of 4C4E(83 Hz).
For a C(66 Hz) down-beat given from strings, cello body(/top plate) resonates adopting 3 to 5 up-beats those are taking low angle vibration(:along a round slice direction ).
Just like an E(83 Hz) resonance, when a cello placed on the floor with endpin, the long endpin or prolonged height cannot keep rigorous up-beats no more, slightly delayed and shifted pitch brings endpin an 'interference beat'.
Consequently, cello body creates a new macroscopic single-beat along the height direction, reducing the round slice resonance and the amplitude instead.

チェロの最低音:C音(66Hz)の 70倍スローモーション-シミュレーションである。E音(83Hz)の場合とよく似ている。
C(66Hz)の場合、弦振動の頭打ち(1周期=15mS)に対してチェロの表板は、3~5ビートの裏拍を打ちながら共振している。エンドピン無しの場合もエンドピン装着時のいずれでも胴体の輪切り方向の振動を基調としている。
エンドピンを装着し床置きした場合、チェロの身長が伸びた形となるために、正確な裏拍を形成できなくなりエンドピンに1周期あたりに大きな 1ビートの「うなり」を生じ、縦伸び振動を生じていると考えられる。その一方で輪切り方向の(低角度の、楽器の音量に貢献する)響きが抑えられていると考えられる。

Left : Without endpin
Right: On floor, with 8mmD Metal rod endpin
Cello: Cello-1 (8-year-old)
70 times slower simulation, silent video 






E(83Hz) on C-string Simulation x160 slower

[ 5/31/2020 ]     Labels: 4C4E.Resonance C

 
Cello body creates a new macroscopic single-beat along the height direction on the floor, at the same time, with muting the round slice resonance. 
(全体としては身長方向に1ビートの縦振動を生みだしている)

Left : Without endpin
Right: On floor, with steel pipe endpin
Cello: Cello-1 (8-year-old)
160 times slower simulation, silent video 
(same post: https://advancedendpinholder.blogspot.com/  70h. E(83Hz) on C-string Simulation x160 slower)








04. Resonance Direction Simulation

[ 5/21/2020 ]     Labels: 04.Basic Study

The time delay between two microphones located vertically and horizontally enables us to guess the resonance direction of cello. Sound speed in the air is 100 times(or more) faster than the vibration speed of top-plate.

垂直方向と水平方向に配置されたマイクに感知される時間差によって振動の方向が推定(計算)できる。空気中の音速は チェロ胴体(表板)の振動速度より 100倍以上高速である。