Физические вопросы для скрипичных мастеров

[murom]

Не пойму, зачем постоянно мусолится фазоинвертор. Эф - это ведь не фазоинвертор.

Эф- это порт фазоинвертра. Фазоинветор - то весь корпус срипки.

Те колебания воздуха, что в итоге слышим, формирует львино сама дека. А разрезы в деке (эфы и пр.) определяют тембровые свойства вовсе не на основе резонаторов Гельмгольца.

На тембр много чего влияет, даже конфигурация, вес и пр. в головке.

В первую очередь положением "где порезали" по отношению к : источникам возбуждения деки (контакты с подставкой), контурам деки (основные отражающие границы) и местам локальных отражений (всевозможные "рёбра жесткости" в инструменте).
Во вторую : подвижностью и жёсткостью периметра разреза - то бишь, его личными отражающими свойствами. Например, если разрез в деке, у которого рыхлые и лёгкие границы, окантовать сверхтонким, очень тяжёлым и упругим материалом, то общий тембр тоже изменится значительно.

И это тоже Я же говорю: много чего.

[Walie]

Извиняюсь, что в айболитской теме, но скажу про фазоинвертор.
Просто нет смысла вообще упоминать ни его, ни его же в виде "резонатор Гельмгольца", ведя речь о вырезах в деке. Если уж уподобить акустическому ящику с динамиком, то аналогом будет то, как мы вдруг возьмём и вырежем эфы прямо на диффузоре динамика. Получившееся творение не будет являться фазоинвертором в нормальном его понимании. Ибо нормальное - это прежде всего наличие воздушного "столбика" со сколько-нибудь значительной массой. Он является необходимым компонентом системы "фазоинвертор".
Вот если б эф-вырез имел хотя бы уходяший внутрь корпуса глубокий кант, в котором и сосредотачивается вышеупомянутая масса воздуха, тогда - да. Дырки-порта мало, к ней нужна ещё и ёмкость, где поведение воздуха существенно иное, чем бултыхание в остальном объёме корпуса. И даже это ещё не достаточное условие для системы, чтобы говорить о ней "фазоинвертор".
Ну, а затыкание или заклеивание вырезов в относительно тонкой деке (колеблющейся мембране) - конечно, тоже меняет характер передачи колебаний в среду. Только природа не фазоинверторная.

[murom]

Извиняюсь, что в айболитской теме, но скажу про фазоинвертор.
Просто нет смысла вообще упоминать ни его, ни его же в виде "резонатор Гельмгольца", ведя речь о вырезах в деке. Если уж уподобить акустическому ящику с динамиком, то аналогом будет то, как мы вдруг возьмём и вырежем эфы прямо на диффузоре динамика. Получившееся творение не будет являться фазоинвертором в нормальном его понимании. Ибо нормальное - это прежде всего наличие воздушного "столбика" со сколько-нибудь значительной массой. Он является необходимым компонентом системы "фазоинвертор".
Вот если б эф-вырез имел хотя бы уходяший внутрь корпуса глубокий кант, в котором и сосредотачивается вышеупомянутая масса воздуха, тогда - да. Дырки-порта мало, к ней нужна ещё и ёмкость, где поведение воздуха существенно иное, чем бултыхание в остальном объёме корпуса. И даже это ещё не достаточное условие для системы, чтобы говорить о ней "фазоинвертор".
Ну, а затыкание или заклеивание вырезов в относительно тонкой деке (колеблющейся мембране) - конечно, тоже меняет характер передачи колебаний в среду. Только природа не фазоинверторная.

Фазоинвертор работает и без "уходящего внутрь корпуса глубокого канта". Достаточно определенной глубины самого корпуса, чтобы волна от верхней деки отразилась от нижней и вылетела через эф уже немного под другим углом, чем от верхней деки прямо в зал.
Скрипка, как фазоинвертор, немного посложнее будет, чем ящик с динамиком.
А вот для резонатора Гемгольца действительно нужно горлышко, которого в скрипке нет.
Но скрипка - это не только фазоинвертор, но и диффузор звуковой волны, вылетающей из эфов. Ну много чего в скрипке есть. На одном только никуда не уедешь.

[Денис Шульман]

В одном из постов Murom выставил таблицу из книги А.Горлова А.Леонова "Производство и ремонт смычковых музыкальных инструментов".В таблице даны некоторые монтажные размеры разной величины скрипок но,как мне видится , они преувеличены.

К сожалению Сергей Витальевич сейчас очень занят переписыванием сообщений про фазоинвертор из темы "физические вопросы....., которые уже переписаны десятки раз))))) и ему дела нет до кубанских детей и их родителей)))).....не знаю может ностальгия, но зачем в этой теме?...

[Роман Н]

.
Просто нет смысла вообще упоминать ни его, ни его же в виде "резонатор Гельмгольца", ведя речь о вырезах в деке.

Тады непонятно, кого благодарить за воздушный резонанс в районе "до" первой.

Если уж уподобить акустическому ящику с динамиком, то аналогом будет то, как мы вдруг возьмём и вырежем эфы прямо на диффузоре динамика.

Ну, это уже другая крайность. Скрипичный корпус - это и динамик и ящик в одном флаконе. Поэтому эфы можно рассматривать и как дырку в диффузоре, и как порт ФИ.

Получившееся творение не будет являться фазоинвертором в нормальном его понимании. Ибо нормальное - это прежде всего наличие воздушного "столбика" со сколько-нибудь значительной массой. Он является необходимым компонентом системы "фазоинвертор".

Сколько-нибудь значительная масса нужна для понижения частоты резонанса и увеличения добротности. Внутри эфа содержится ровно столько воздуха, сколько необходимо для достижения нужной ЧВР. Если к эфу приделать трубку, то ЧВР понизится и мы получим другую настройку ФИ. Если локально уменьшим толщину деки вокруг эфа, получим более высокую настройку. Но принципиальной разницы между первым и вторым вариантами все равно не будет.

Ну, а затыкание или заклеивание вырезов в относительно тонкой деке (колеблющейся мембране) - конечно, тоже меняет характер передачи колебаний в среду. Только природа не фазоинверторная.

Можно обойтись и без затыкания/заклеивания. Достаточно поднести к резонаторному отверстию ладошку (бесконтактный способ).

[lubytel]

Во вторую : подвижностью и жёсткостью периметра разреза - то бишь, его личными отражающими свойствами. Например, если разрез в деке, у которого рыхлые и лёгкие границы, окантовать сверхтонким, очень тяжёлым и упругим материалом, то общий тембр тоже изменится значительно.

В гитаре это делают - укрепляют края отверстия, подклеивая футор. Разница довольно заметная.

[lubytel]

Ибо нормальное - это прежде всего наличие воздушного "столбика" со сколько-нибудь значительной массой. Он является необходимым компонентом системы "фазоинвертор".

Мне кааца лучше говорить не о массе, а об инертных свойствах воздуха в отверстии. Это понятие шире и больше отражает физику процесса - инертность здесь достигается не самой массой, а трением воздуха о края отверстия. Можно ввести понятие эффективной массы, которая примерно обратно пропорциональна периметру дырки и зависит от её формы.

[Walie]

Внутри эфа содержится ровно столько воздуха, сколько необходимо для достижения нужной ЧВР.

Дык с этим-то я согласен. Вообще, говоря, что не стоит называть эфы РГ (и тем более ФИ !), я имел ввиду немножко иное. На скрипке манипуляции и с площадью эфов, и с их перемещением относительно контактов подставки практически никак не даёт попользовать теорию этого резонатора в сколько-нибудь "очищенном" виде. Настолько он не вписывается в эту дурацкую и несовершенную конструкцию . Вернее, РГ-свойства эфов скрипки настолько влиты в другие, не менее приоритетные процессы, что представление "ЭФ -всего лишь РГ" практически бессмысленно. Разве что готовый инструмент капельку подпилить - и то не всегда будет однозначный факт увеличения гундения в желаемую сторону. Та же гитарная дырка - гораздо гельмгольцевей, конечно.
А вот смотрите - упражнение.
Воздух 293К, давление 1 атм. Пользуемся только теорией резонатора Г. Считая скрипку 4/4 шаром эквивалентного объёма, приведите эфы к туннелю постоянного диаметра и рассчитайте длину этого туннеля для резонанса на частоте 220 Гц. Или, задавшись длиной туннеля (скажем, толщина деки), рассчитайте необходимую для 220 Гц площадь эфов. Результаты должны Вас немного удивить. Но если ошибка процентов эдак на 300 - этничево, то пусь РГ, конечно .

Мне кааца лучше говорить не о массе, а об инертных свойствах воздуха в отверстии. Это понятие шире и больше отражает физику процесса - инертность здесь достигается не самой массой, а трением воздуха о края отверстия.

Как-то никогда об этом не задумывался. Всегда полагал, что даже если диаметр отверстия гораздо больше длины туннеля, то первична именно ненулевая масса воздуха всего ФИ-слоя. Вернее, его кинетическая энергия. Пусть скачок давления даже не отражением от дна, а хлюпаньем периметра, частота всё равно привязана к энергии всего слоя, хоть и распределённо по-другому. Но да : инертные свойства отверстия - это гораздо правильнее. Просто масса - этак каждый гражданин волен думать, что весь кружок воздуха единым целым мечется .
Кстати, о трении речь тоже всегда заходит. Но в основном для заморочек в длинных трубках - каким бы макаром минимизировать паразитные вихри. Ну... отделка стенок всякими полупоглощающими материалами, и прочие извращения.

[murom]

Дык с этим-то я согласен. Вообще, говоря, что не стоит называть эфы РГ (и тем более ФИ !)

Можете их не называть, но они оба есть в корпусе скрипки. В тех количествах, которые нужны, не более.

[Walie]

murom, да, в корпусе скрипки есть вырезы, и - да, есть базовое свойство : внутреннее давление не может уравняться с внешним мгновенно. Но на этом всё и заканчивается. При рассмотрении, как процесс выравнивания происходит в скрипке при рабочих условиях, модели резонатора Гельмгольца настолько сильно потеряют актуальность, что ни одну из них невозможно будет устойчиво применять на практике. В том виде, в каком они формируют характеристики и зависимости РГ.
А фазоинвертор тут при чём? Фазу чего, по отношению к чему надо инвертировать, и, главное - зачем? Читая Ваши сообщения и видя вот такие вещи :

Фазоинвертор работает и без "уходящего внутрь корпуса глубокого канта". Достаточно определенной глубины самого корпуса, чтобы волна от верхней деки отразилась от нижней и вылетела через эф уже немного под другим углом, чем от верхней деки прямо в зал.

я понимаю, что за ФИ Вы можете считать всё, что придумается. Но люди, проектирующие ФИ в акустических системах (и всегда использующие для этого модели РГ), Вас совершенно не поймут.