作者Geigemachen ()
看板ask-why
标题Re: [请益] 为甚麽低音唱不大声?&钢琴一键多弦原因
时间Thu May 14 20:30:11 2009
※ 引述《void ( avoid)》之铭言:
: ※ 引述《Geigemachen ()》之铭言:
: : 我要说明的状况其实是weakly-coupled真的钢琴的状况并不是fully-coupled,
: : T/2刚好是破坏性干涉,T/4刚好是90度互相错开orthogonal都不好,
: : 其实选个T/4以下较大的值说明weakly coupled也就还可以,
: : 我选了T/10举例说明fully-coupled所需要的精确度。
: OK 我可以认同
: 但我上一篇只是要表达 我认为你取的数字可能需要在精确一点或多加说明
好我多说明
: : 如果按键很轻很慢,要表现ppp弱音,或largo时,v_槌=4cm/s也是会有的。
: : 会到0.5-1秒才打下去也是会发生的。
: 我想慢板应该还是不会这麽慢吧XD
: 不晓得你怎麽量的? 从按下去那刻开始算?
不是,真的看琴槌从启动直到打下去为止,
琴键轻轻按, barely audible ppp
这是worst case
: 但是钢琴的设计在按下去的开始一小段琴槌本来就还不会动...要按深一点才会
: 我只是觉得这样的时间差并不合理 应该要快一点
我已经听了你的话,用best case 评估了。
我们饶了可怜的绒布吧,他不达成fully-coupled 又不会让钢琴变得太难听,
不为难它。
: : 仍然不怎麽好
: : 事实上钢琴槌头的绒布,弹了以後敲下去会一条条的凹陷,每个凹陷常有1-2mm的深度,
: : 每条弦对应的击槌的凹陷还不一样深,每次打击以後又会变深,
: : 我用肉眼都看得到每条弦对应的击槌的凹陷还不一样。
: : 调音师的整音服务之一,就是把这些凹陷磨平。
: : 钢琴槌头的绒布,这种软绵绵有弹性,敲击了会凹陷的的东西,
: : 对它期待best case 快板0.4mm都不见得可靠
: : (440Hz以上两个八度,f~2kHz,波长接近1.7mm,
: : 这0.4mm对应到T/4相角90度刚好是orthogonal已经不是fully-coupled了,
: : 刚好又证明回来,fully-coupled在高音失败)
: : 加上钢琴每个琴键敲下去都是震动,弹一首曲子就已经很多次敲击了,
在此向绒布致敬
: : 定位也会晃动。
: : 看来我应该不用再算worst case了,因为best case已经不太好了。
: : 即使两条弦起振时间有差,各弦打进响板附近的点也提供了互相耦合的机会,
: : 所以一条弦先被击槌打到,另外一条没被打到的也会先共振起来,
: : 只是後来打下来的击槌打下来的共振并不是必定会跟原先的相位match很好。
: : 响板的设计本来就有利於weakly coupled,所以三条弦都被打到以後,
: : 三条弦不会完全是独立的三条弦,而是各波合成变成以三个正交的normal mode
^^^^^^^^
此处我是指线性代数上的线性独立,我换词好了
: : 一起在三条弦上流窜,照不同的变率输出。
: : 有兴趣我可以把钢琴的时变频率分析po上来。
: 如果照你这样讲 那在敲击端控制相位根本就是不可能
: 为什麽可以设计到让三条弦相位正交? 这样不是矛盾吗?
不会矛盾,因为三条弦提供了三个自由度
以两个物体A,B为例,可以容许两个自由度两个normal mode
A,B相位差0度同向,与180度反向
此两态都是eigenstate系统所允许的
http://en.wikipedia.org/wiki/Normal_mode#Example_.E2.80.94_normal_modes_of_coupled_oscillators
两者很有可能相位与envelope都不同
: 还是你的意思是敲击端无法做到 响板端可以?
你这句话说对了,事实上我们听到的音色是响板端整合的相位,
也就是你发那篇文说不确定该怎麽描述的共鸣,就是共振没几趟就走掉的。
不同的normal mode在钢琴也对应不同时间的输出,满足了ADSR的需求
: 可是相位基本上并不会受共鸣影响(共鸣或共振无法改变相位) 如此的机制何在?
原先的波分别拆解成新系统的两个normal mode (用线性投影来决定各自含两个mode多少)
他们有两个normal mode则有两个相位(一个相位差),两个振幅,
以superposition型态共存,
两者相位差不为零也不会怎样,因为两者是线性独立的,不会永久抵销。
因为他们都是此系统的本徵态eigenstate,只是由一弦扩充到两弦
我先给你看一弦的你对照normal mode算式
http://en.wikipedia.org/wiki/Eigenstate#Waves_on_a_string
--
鱼防水,无法呼吸啊......
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 118.168.163.43
※ 编辑: Geigemachen 来自: 118.168.163.43 (05/14 20:36)
1F:推 void:我怎麽觉得你没有回答到我问题XD 05/14 20:35
2F:→ void:你这篇只是告诉我 自由度可以满足让两条弦的波正交 05/14 20:35
3F:→ void:是的这我知道 可是你没说怎麽控制阿! 05/14 20:35
我在normal mode连结里告诉你了
4F:→ void:我以为你之前的文章的意思是 钢琴的结构可以保证三条弦 05/14 20:36
5F:→ void:发出来的波是互相正交的?? 05/14 20:36
^^^^
是两条弦weakly-coupled的结构给了两个自由度,线性代数就给予了他们
建立两个normal mode的权力
6F:→ void:但是击鎚的时候照你所说根本无法控制相位差 怎麽保证正交? 05/14 20:36
两条弦各自击弦常有相位差,两个normal mode也有相位差
两个normal mode A,B线性独立(正交)的意义是指他们内积为零
7F:→ Geigemachen:你搞混了文中两个不同的"正交"的语义 05/14 20:47
void大,我讲的这个normal mode包含在台大光电所硕一的某课程,
与中研院原分所某实验室的国防役应徵考题,
用了不少术语,回答恐怕也还都是数学与物理的术语。
我可以"证明"给你看,不过就会用到2x2矩阵,
还有一些微分方程式,频率响应部分用到Fouriere transform
你愿意的话,我找有空的时间证明给你看。
或是"说明"给你看。
看你的意愿了
※ 编辑: Geigemachen 来自: 118.168.163.43 (05/14 21:04)
8F:→ void:喔 线性独立...那怎麽保证weakly coupled? 05/14 20:49
9F:→ void:你根本没办法控制相位不是吗? 也许敲了10次会有一次完全建设? 05/14 20:49
10F:推 phreniax:正交是独立的充分条件...差很多= = 05/14 20:54
11F:→ Geigemachen:ph大懂我的意思,麻烦您说明了,现有事先离开..多谢 05/14 21:06
12F:推 phreniax:这就是为什麽数学物理板上容易嘴炮化... 05/14 21:17
13F:→ void:我们之间有点误会.... 05/14 21:17
14F:→ void:让我厘清一下: 其实钢琴根本就不能"控制"三条弦出来的相位差 05/14 21:18
15F:→ phreniax:刚找到一些资料 是你说最後留言的没错 只是微方跟 05/14 21:18
16F:→ void:是吧? 我以为你的意思是说钢琴的结构可以保证三条弦 05/14 21:18
17F:→ phreniax:傅立叶的混和计算有点烦= = 05/14 21:18
18F:→ void:"一定是" weakly coupled? 05/14 21:18
19F:→ void:但实际上是根本不行? 他相位差根本无法预测? 05/14 21:19
20F:推 void:ph生是在回应谁? 05/14 21:21
21F:→ void: 先生 05/14 21:21
22F:推 phreniax:gei阿~~他最後回文部分完全对了~只是我难得打数学式 05/14 21:22
23F:→ phreniax:因为刚有找到资料 他也给你出触了 你可以找 05/14 21:23
24F:推 void:我并没有质疑什麽FT或是微分方程阿~"~ 我问题一直在相位 05/14 21:23
25F:→ phreniax:不过要看你傅立叶强不强了 因为同时还有微方~ 05/14 21:23
26F:→ void:三条弦独立我知道 我只是想搞清楚他是不是有说相位可以控制 05/14 21:23
27F:→ phreniax:因为 式子里面会告诉你^^ 05/14 21:24
28F:→ void:如果不行 那OK 我误会; 如果可以 控制的机制式什麽? 05/14 21:24
29F:→ phreniax:你等她回来吧^^ 05/14 21:24
30F:→ void:不需要看式子 只需要看用什麽变数控制 05/14 21:24
31F:→ phreniax:还寄信给我要我说XD 05/14 21:24
32F:→ void:好吧 不能理解我的问题就算了 anyway你的work令人赞赏 05/14 21:25
33F:推 phreniax:他的倒数第二跟第三段已经有回答你的问题喔 05/14 21:29