
吉他音樑的科學研究 - 音梁
吉他手在評估吉他品質時經常做的第一件事就是檢查木材的類型。此外,仍有少數人了解吉他音樑的重要性。
音梁被理解為附在吉他內部的木桿,有助於加強琴皮——琴皮隨著吉他的每個節拍而振動,並使整個吉他的整體聲音更加圓潤。越南語的支撐稱為「支撐桿」。
製作吉他時使用的音樑有很多種,但總的來說,它們都必須確保平衡:適度加強琴頭,以免消除聲音振動。木材、音板和支撐板的組合將突出設計中的一些和諧特徵。
在過去的四十年裡,卡迪夫大學的伯納德·理查森博士深入研究了頭部如何振動以及支撐如何影響頭部。 「音板設計的重要一點是:使用支撐板達到所需的最小強度,防止馬身上的拉繩變形(以及音板扭曲)。此外,它還提供正常聲學操作所需的最小剛度,同時將面板的振盪質量保持在最低限度。這就是吉他製作的藝術——在硬度和輕盈之間取得平衡。
理查森博士的研究有助於為儀器製造商提供深入的新知識。然而,這些知識也有助於吉他演奏者更了解他們的樂器,並對製琴師在製作吉他過程中遇到的困難表示同情。
扇形音梁經典吉他音梁
根據制琴師 Jose L.Romanillos 介紹,為 19 世紀末現代吉他設計奠定基礎的 Antonio Torres 使用了三板支撐系統。
托雷斯的最佳設計有 7 個螺旋槳形狀的徑向支柱(其中 2 個位於對角線位置),而他的其他 2 個設計只有 5 個支柱。其他著名的製琴師也設計過 4、6、7、8、9 或 11 個支柱的吉他。
下面是一張雅馬哈 C40 初學者吉他的圖片,它有一個螺旋槳形狀的框架,每側底部有 4 個支柱。下面的下一張圖片是 Artist Guitar CL44PK AM,有 5 個支柱。
上面兩張照片中我們看不到的是音板的厚度和硬度,來評估支撐系統的影響。這正是理查森博士使用先進設備在幾種不同音板上測試的結果。
弗拉明戈吉他扇形音梁(扇形音梁)
我們可以清楚地看到,白松製成的吉他比上面提到的兩款吉他品質要好。然而,這並不是一個蹩腳的比較,因為拉斐爾·羅密歐吉他的價格比其他兩把吉他貴。
吉他仍然有扇形邊緣和尼龍弦,但有多達 7 個支撐桿。此外,Santo Hernandez、Domingo Esteso 和 Marcelo Barbero 創作的其他吉他都具有透明的超輕音板,也由 7 個弗拉門戈風格的支柱支撐。
Jose L.Romanillos 表示:「這項技術對於理想的佛朗明哥吉他所需的打擊品質非常重要,可以避免聲音從音板到琴弦的迴聲現象。為了實現這一目標,弗拉門戈吉他製造商必須設計吉他,使音符聲音與演奏者的彈奏動作同時發生和結束。
X 型木吉他音梁 (X BRACING)
由於原聲吉他使用鋼弦,因此會對琴馬和吉他面板造成強烈衝擊。內部音梁不僅必須能夠牢固地抵抗琴弦的拉力作用,而且還要幫助聲音產生所需的共鳴。 X 音梁被認為對原聲吉他有效。 X型框架是馬丁吉他發明的。
制琴工程師特雷弗·戈爾 (Trevor Gore) 認為,大型吉他的 X 框架設計有助於創造極其有吸引力的效果:低音強勁,高音高,中音深沉。這種設計也非常適合藍草音樂,因為它為聲音創造了空間。
此外,使用掃弦技術的吉他手可能會考慮這種設計,因為如果你在掃弦吉他上有完整的中音,那麼吉他通常很難聽到。 「吉他手仍然需要意識到,每把吉他都是獨一無二的,一種元素對聲音的影響,例如邊緣設計,可以透過另一種元素來平衡。
相機捕捉到的音板振動的真實影像
我們可以透過考慮音板作用在琴弦上的反射來評估吉他的音質。特別是,除了木材的品質、音板的尺寸和厚度之外,樂器的內部框架是最重要的因素。
卡迪夫大學物理與天文學院聲學小組的理查森博士記錄了不同類型吉他音板的振動反應。儘管這種運動難以捉摸且複雜,但我們可以將其分解為不同的共振頻率或模式頻率。這些是旨在放大吉他動作的特定頻率。
下面的圖片來自 2002 年的文章“十把古典吉他的輸入導納和聲場測量”,顯示了五種音板設計的基本模式。圖表點的波動類似地圖的等高線。
Soundboard II是 Torres 的標準設計;三:網格設計; V :拉米雷斯的設計; VI :放射狀設計; VII :擴展托雷斯設計。
這些是微妙但重要的差異,以複雜的方式影響聲音。
這項研究最有趣的發現之一是,每把吉他都有自己的特點,但會根據演奏者的喜好產生優質的音色。
理查森博士說:「一把好吉他沒有特定的公式,就像葡萄酒一樣,有很多類型的葡萄酒一樣好,但各有風味。當然,也會有劣質葡萄酒。
沒有單一的支撐設計可以保證特定類型的響應 - 相反,每種設計都旨在實現音板本身的剛度和質量分佈之間的精確整體平衡(抗振有助於成型)。
吉他是複雜的樂器,內部支撐系統只是影響整體音色和品質的因素之一。但值得考慮的是,吉他的內部可以揭示一些外部看不到的基本元素。