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![]() 弓の力学 (7) 第2章 弓の強さ・柔らかさを考える |
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弓の振動は・・・誰が止めてくれるのか・・・
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弓先は、弓の性能次第・・・ |
弓中央から弓元は、右手のコントロール次第・・・ |
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弓の強さは十分ですか・・・
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弓の振り子振動、 誰が止めてくれているのか・・・考えてみました・・・
弓先の振り子振動を詳しく見てみると・・・
違いの明確な、極端な例について見てみます。
下のデータは、上のデータの 3番目の Gabriel G30 と 5番目の AC-30 の時間軸を拡大して表示したものです。 明らかに、AC-30 の方は、振動が収まるまでに時間がかかっています。
そうです。 弓によって、このように 振動の収ままり方に違いがある ・・・というです。
次の検討課題は・・・ この違いは、何なのか ・・・と言うことになりました。
振動は、なぜ減衰する・・・?
上の写真のように、一旦始まった振動が収まってゆく現象を、 振動が減衰する ・・・と言います。
振動工学 では、この様子と、その程度を定量的に評価する手法が確立しています。 ここでは、その考え方を導入して、弓の違い・・・について考えて見たいと思います。 参考文献はこちら (SHOCK AND VIBRATION HANDBOOK Vol. 1 McGraw-Hill 1960)
下の、 図 19 振り子振動における減衰振動の減衰比 に示したように、何もしないのに 振動が減衰する ・・・と言うことは、材料・・・(ここでは、弓のスティックや毛・・・ということと考えられますが) の中で振動のエネルギーが熱のエネルギーとしして散逸(消費されてしまう)してしまう・・・ということです。
弓を持って、実際に演奏しているときは、持っている手や弦に当たっている部分でもエネルギーは散逸してゆくでしょうから、実際の振り子振動の減衰はもっと早く行われ、 コントロールの良いボウイング が出来ているのだと思います。
図19 振り子振動における減衰振動の減衰比

それでは、上で示した、13本のチェロ弓について、x=0.25 の位置での 振り子振動 における、 減衰比 ζ (ゼータ) の値を実際に求めてみましょう。
ζ (ゼータ) の値は、図 19 に表した計算式で計算しました。
データの信頼性を高めるために、振動波形において (区間 A) -9dB ~ -15dB と (区間 B) -12dB ~ -18dB の2ケ所で、6dB 減衰する振動の回数 n を波形から読み取った。 6dB の減衰というのは、振幅が 1/2 (50%) に減衰したことを意味する。
測定結果を、表7 振り子振動の減衰比 ζ (ゼータ)
表7 振り子振動の減衰比 ζ (ゼータ)
| Cello Bow | 材質 | 形状 | 重量、重心 | 長さ (cm) | 太さ (mm) |
振子 振動数 (実測値) 平均値 fo (Hz) |
先から 位置 x |
Damping 計測 (25)による計算 | リンク貼付 | リンク貼付 | ||||||||||||
| 区間B (-12-18dB) でζプロット |
Stick 中央 変位 ds (mm) |
中央 バネ定数 (計算値) (Km) (gr/mm) |
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Ws Stick (gr) |
W 全重量 (gr) |
lG 重心 (cm) |
全長 |
ls Stick |
毛 | 先 | 中央 | 元 | 区間A | 区間B | ζA | ζB | (ζ平均) |
振幅比 (xi+1)/(xi) |
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| 1 | Sandner | 53.5 | 0.00 | 2.0 | 885 | |||||||||||||||||
| Pe | 丸 | 50.0 | 81.0 | 17.0 | 71.5 | 69.8 | 61.0 | 5.9 | 9.5 | 10.0 | 25.9 | 0.25 | 10.0 | 8.0 | 0.011 | 0.014 | 0.012 | 0.917 | 2.4 | 567 | ||
| 15.4 | 0.50 | 2.7 | 330 | |||||||||||||||||||
| 9.3 | 0.75 | 3.1 | 147 | |||||||||||||||||||
| 2 |
Arcus Veloce |
87.5 | 0.00 | 1.1 | 1646 | |||||||||||||||||
| CFRP | 丸 | 48.0 | 78.0 | 17.7 | 73.3 | 71.6 | 62.0 | 6.6 | 9.6 | 10.4 | 28.8 | 0.25 | 7.0 | 6.0 | 0.016 | 0.018 | 0.017 | 0.891 | 1.6 | 864 | ||
| di | 8.5 | 16.1 | 0.50 | 2.0 | 443 | |||||||||||||||||
| 9.7 | 0.75 | 2.5 | 180 | |||||||||||||||||||
| 3 |
J.P.Gabriel G-30 |
54.0 | 0.00 | 1.7 | 1024 | |||||||||||||||||
| Pe | 丸 | 57.0 | 85.0 | 17.4 | 71.3 | 69.6 | 60.4 | 6.6 | 9.1 | 9.7 | 28.6 | 0.25 | 9.0 | 7.0 | 0.012 | 0.016 | 0.014 | 0.906 | 2.0 | 656 | ||