Физика гитарных ладов и звука

Я понимаю, как работает гитара. Высота/частота производимого звука зависит от длины вибрирующей струны. Таким образом, у нас есть разные лады для создания разных нот. Отлично.

Однако мне любопытно понять, как устроен сам лад. Когда палец перемещается на новый лад, мы слышим новый звук. Но в пределах одного и того же лада, даже если палец находится в другом положении (так здесь меняется длина вибрирующей струны), мы слышим одну и ту же ноту. Почему и как? Как лады сконструированы таким образом?

Если это просто естественно, то являются ли музыкальные ноты дискретными? Я считаю, что классический мюзикл, такой как индийская карнатическая музыка, предполагает, что музыкальные ноты непрерывны. Поэтому я не думаю, что музыкальные ноты дискретны, вместо этого гитарные лады спроектированы таким образом, чтобы они звучали дискретно. Пожалуйста, порекомендуйте. Спасибо :)

Чтобы поднять высоту струны, ее нужно укоротить. Так что смотрите на ладу. Нажмите на струну внутри лада и посмотрите, как ладовая планка укорачивает часть струны, на которую вы играете. Затем проведите пальцем внутри лада. Здесь нет никакой тайны. Вы можете видеть, что происходит довольно ясно.
@only_pro - а что так четко происходит ?
@Tim OP должен попробовать и посмотреть. Вот почему я этого не сказал. Но, очевидно, и я уверен, вы уже знаете, что ладовая планка удерживает струну одинаковой длины.
@only_pro - правда, струна всегда будет одинаковой длины с одного и того же лада. Что я пытался объяснить в своем «слегка смещенном» ответе, так это то, что из-за величины давления, приложенного к этому конкретному ладу, сама нота может и будет меняться по высоте, а это не то, что думает OP.

Ответы (5)

На самом деле, это спрашивают, используя неточные факты.

Положение кончика пальца в пространстве между двумя ладами действительно производит ноту, но высота этой ноты зависит от того, где в этом пространстве находится палец. Так мы получаем вибрато - классический стиль. При движении кончика пальца к мосту и от него в пределах одного лада нота меняется, хотя и незначительно.

Кроме того, предпосылка состоит в том, что где бы ни была нажата струна на определенном месте лада, нота одна и та же. Это потому, что струна будет звучать от бриджа (или седла) до этого лада. Это всегда одно и то же расстояние, поэтому всегда будет одна и та же нота. По сути.

Есть также тот факт, что внутри ладового пространства может быть применено дополнительное давление. Это усилит раздраженную ноту. Так один мой ученик делает вибрато.

Суть ладов в том, что они разбивают гриф на дискретные диатонические части, а хорошо сделанные накладки грифа (в основном) означают, что одна и та же нота каждый раз проигрывается на одном и том же ладу на одной и той же струне — при условии, что гитара настроена правильно!

Существуют безладовые гитары — так же, как и безладовые бас-гитары, — но хотя на них гораздо труднее играть в настройке из-за неточности аппликатуры, поскольку лады не помогают — они ведут себя больше как скрипки, следовательно, более способные сыграть какую-либо ноту с большей точностью, чем те, кто скомпрометирован раздражением.

Судя по ответу, у вас нет. Я не говорю, например, что если палец находится на полпути за ладом, то нота находится на полпути между ним и нижним полутоном!
Что? Второй абзац не о том, как работают мои гитары.
@ToddWilcox Но это теория лада - именно лад обеспечивает положение узла и, следовательно, частоту. Это не идеальная остановка, поэтому положение пальцев имеет значение. Но попробуйте сыграть на безладовой модели, и вы увидите, насколько «неаккуратно» позиционирует ваши пальцы. (Поверьте мне: я виолончелист)
@ToddWilcox - второй абзац объясняет классический способ создания вибрато - высота звука повышается, когда палец движется к головке гитары в пределах одного и того же ладового пространства. Если это не так на любой из ваших гитар, проблема либо с ними, либо с механизмом/техникой, которую вы используете. Попробуйте с тюнером. Я предполагаю, что dv твой. Пожалуйста, проверьте еще раз и сообщите. Как ни странно, это работает на всех моих гитарах и басах. С безладовым все наоборот.
Когда я создаю вибрато на гитаре с нейлоновыми струнами, я растягиваю и сжимаю струну. Когда мой палец отходит от подставки, струна натягивается сильнее, повышая высоту звука. Когда мой палец движется к подставке, струна ослабевает, понижая высоту тона. В моей технике вибрато на стальных струнах нет ничего необычного: я двигаю пальцем вверх и вниз. Это может только поднять высоту тона и вернуть ее к ладовой высоте, но опять же это очень распространено. Причина, по которой я и большинство других не пробуют нейлоновую технику на стальной струне, заключается в том, что там меньше трения при натяжении и нажатии, и это было бы болезненно.
Без трения и растяжения/сжатия струны любое положение пальца между ладами должно воспроизводить одну и ту же ноту (за исключением более сильного нажатия на гриф). Это можно проверить, просто подняв и заменив палец в разных местах между ладами при работающем тюнере.
@CarlWitthoft Я тоже играю на скрипке. Я не уверен, что вы подразумеваете под «это не идеальная остановка». Перемещение пальца между ладами может слегка изменить натяжение струны, но совершенно не меняет длину звучания.
@ToddWilcox - есть противоречие. Классическое вибрато повышает высоту тона, когда палец движется к пластику гитары из-за повышенного натяжения струны. Почему бы не сделать то же самое, если струна находится как можно дальше от ладовой проволоки в ладовом пространстве? Эта техника работает на всех ладовых гитарах, но более эффективна на нейлоновых струнах. Вибрато изгибов более эффективно, с более широкими изгибами, доступными на гитарах со стальными струнами - трение о лады увеличивает сустейн. Также не согласен с тем, что классика болезненна - сгибание струны имело бы больше склонности к этому.
Напряжение в классическом вибрато не повышается положением пальца. Его поднимают, натягивая веревку сильнее. Для меня трение пальца вперед и назад по стальной струне диаметром 0,010 дюйма просто привело бы к тому, что струна врезалась бы мне в палец. Отсюда боль.
@ToddWilcox - кончики пальцев вращаются вдоль струны, а не трутся! Более сильное натяжение струны вызвано изменением угла струны от лада до кончика пальца, что дает больший рычаг, когда кончик находится у головки лада.
Да, я говорю, что не делаю вибрато вращением.
@ToddWilcox - вернемся к исходной точке - почему вы думаете, что ответ неправильный?
Классические гитаристы используют обе техники, прокатывая по длине струны и перпендикулярно струне в плоскости грифа. Они производят разное качество вибрато.
@ToddWilcox, хотя это правда, что натяжение струны к пластику может натянуть ее, но если вы примените вибрато близко к ладу, когда будете катить палец вперед (к мосту), вы увеличите натяжение, прижав струну к ладу. Вы пробовали это и видели, отменяет ли это снижение напряжения из-за эффекта трения?

На самом деле музыкальные ноты не дискретны. Гитара, как и фортепиано, спроектирована так, чтобы иметь равномерную темперированную настройку, а не просто настройку. В этой системе настройки ноты дискретны, полшага = корень 12-й степени из 2. Даже при простом строе у нас есть только 7 нот в диатонической гамме, но мы можем делать небольшие отклонения, а в некоторых культурах используются четверть шага (половина половины). шаг) в своих весах.

Что касается того, куда вы поместите палец, есть «правильный» способ сделать это. Палец должен располагаться сразу за ладом. Это делается для того, чтобы струна не скользила и не ударялась о лад во время вибрации. Если вы нажимаете ноту пальцем где-то в середине пространства между ладами, вы на самом деле не создаете граничное условие между подставкой и ладом. Струна на самом деле не «фиксирована» на ладу. Если вы не перегружаете струну механически, это не имеет значения, но если вы играете слишком сильно, струна не будет оставаться фиксированной на ладу, а будет скользить вдоль него, даже слегка приподнимаясь и шлепая по ладу. Это вызовет жужжание и звук, похожий на звук ситара. Это большая проблема с классикой. Когда у вас есть сложные формы аккордов, у нас иногда нет выбора, и нам просто нужно провести пальцем где-то в пространстве, но если мы можем, мы должны зажать их прямо за ладом. В том же духе распространено заблуждение, что струну нужно прижимать к дереву накладки грифа. Это также неверно. Требуется только достаточное усилие, чтобы перестать гудить по ладу и получить хороший тон. Теоретически можно просунуть лист бумаги под струну, даже если он натянут. Это верно как для электрогитары, так и для акустики или классики, но не столь необходимо. По моему опыту, электрический немного более щадящий (если настроен правильно). Если вы прижмете струну к дереву, вы согнете ее правильно. Если вы поэкспериментируете, сыграв всего одну ноту, меняя все эти разные параметры, вы ее услышите. В том же духе распространено заблуждение, что струну нужно прижимать к дереву накладки грифа. Это также неверно. Требуется только достаточное усилие, чтобы перестать гудить по ладу и получить хороший тон. Теоретически можно просунуть лист бумаги под струну, даже если он натянут. Это верно как для электрогитары, так и для акустики или классики, но не столь необходимо. По моему опыту, электрический немного более щадящий (если настроен правильно). Если вы прижмете струну к дереву, вы согнете ее правильно. Если вы поэкспериментируете, сыграв всего одну ноту, меняя все эти разные параметры, вы ее услышите. В том же духе распространено заблуждение, что струну нужно прижимать к дереву накладки грифа. Это также неверно. Требуется только достаточное усилие, чтобы перестать гудить по ладу и получить хороший тон. Теоретически можно просунуть лист бумаги под струну, даже если он натянут. Это верно как для электрогитары, так и для акустики или классики, но не столь необходимо. По моему опыту, электрический немного более щадящий (если настроен правильно). Если вы прижмете струну к дереву, вы согнете ее правильно. Если вы поэкспериментируете, сыграв всего одну ноту, меняя все эти разные параметры, вы ее услышите. Теоретически можно просунуть лист бумаги под струну, даже если он натянут. Это верно как для электрогитары, так и для акустики или классики, но не столь необходимо. По моему опыту, электрический немного более щадящий (если настроен правильно). Если вы прижмете струну к дереву, вы согнете ее правильно. Если вы поэкспериментируете, сыграв всего одну ноту, меняя все эти разные параметры, вы ее услышите. Теоретически можно просунуть лист бумаги под струну, даже если он натянут. Это верно как для электрогитары, так и для акустики или классики, но не столь необходимо. По моему опыту, электрический немного более щадящий (если настроен правильно). Если вы прижмете струну к дереву, вы согнете ее правильно. Если вы поэкспериментируете, сыграв всего одну ноту, меняя все эти разные параметры, вы ее услышите.

У меня есть Telecaster с большими ладами, и я должен быть осторожным, чтобы не натянуть струны до самого дерева. Это расстроит струну, но мне нравится изгибать струну во время игры. Я думаю, что это примерно то же самое, что и зубчатая накладка на гриф, просто мне нужно быть очень внимательным, когда я играю на нем.
Да, не нужно портить дерево высокими ладами.

Почему и как? Как лады сконструированы таким образом?

Если у вас действительно есть гитара в руках, очень очевидно, как работают лады. Лад приподнят над грифом, поэтому, если вы поместите палец за лад, струна «остановится» на этом ладу, так что «говорящая длина» струны будет равна длине между мостом и ладом. Вот упрощенная схема, показывающая гитару с одним ладом:

гитара с одним ладом.

Из вашего удаленного ответа:

Теперь я узнал, как это работает. Таким образом, у ладов есть разделитель между ними. Таким образом, всякий раз, когда пальцы нажимают на лад, независимо от положения пальца на одном и том же ладу, именно этот разделитель соприкасается со струной, поэтому длина вибрирующей струны не меняется, за исключением случаев, когда пальцы перемещаются на новый лад, вступает в действие новый разделитель.

Вы поняли идею, но «лада» — это название «разделителя».

Если это просто естественно, то являются ли музыкальные ноты дискретными? Я считаю, что классический мюзикл, такой как индийская карнатическая музыка, предполагает, что музыкальные ноты непрерывны. Поэтому я не думаю, что музыкальные ноты дискретны, вместо этого гитарные лады спроектированы таким образом, чтобы они звучали дискретно.

Это довольно сложный вопрос! В большинстве контекстов в западной музыке предполагается, что ноты имеют одну конкретную высоту звука, но также известно, что они могут быть согнуты или что для изменения высоты звука можно использовать такие эффекты, как вибрато или глиссандо. Гитара с ладами не может легко выполнять глиссандо, но она может выполнять изгибы и вибрато с помощью механизмов, описанных в других ответах.

«Если вы действительно держите в руках гитару, совершенно очевидно, как работают лады». Я задавался тем же вопросом, когда читал вопрос.

Высота ноты (частота вибрации) определяется (как минимум) 3 факторами;

  1. длина вибрирующей части струны,

  2. масса вибрирующей части струны и

  3. натяжение струны.

Так:

  1. Вибрирующая длина струны между ладом и седлом остается неизменной, независимо от того, где вы ладите. Лады предназначены для того, чтобы сделать ноты дискретными.

  2. Я не знаю, как изменить массу струн на лету.

  3. Изменение натяжения, например, сгибание или натяжение струны или сгибание грифа, меняет ноту.

Хм, а жесткость материала струны тоже влияет на частоту?

- нет. Это повлияет на количество усилий, необходимых для изменения высоты звука, вот и все.
Ваш комментарий к (1) не совсем верен. Эффективная длина меняется, потому что граница не находится на ладу, если вы нажмете на нее пальцем слишком далеко за ладом. Это довольно известный факт.
Извините, не уверен, что вы имеете в виду. На моих гитарах, куда бы я ни клал палец (даже сразу после предыдущего лада), лад остается границей. Может быть, я неправильно понимаю это...
Нет, это определенно не основано только на физике.
Хватит драться, дети, все правы. ;) Это будет зависеть от того, насколько "высоко" или "наружу" находится лад. Если он «ниже» (ближе к доске), то разница будет иметь значение, если поставить палец далеко, но если он «высокий» (более заметная выпуклость на грифе), то возможно, что даже если палец находится почти на следующем ладу. струна все равно будет остановлена ​​на предыдущем ладу. ;)
Определенно, материал также влияет на частоту не только струн, но и вообще всего (потому что почти все вещи имеют собственную частоту).

Здесь задействована небольшая тригонометрия, но есть как минимум три эффекта, которые могут немного изменить высоту тона из-за положения пальцев и давления между ладами.

Вот один:

Три точки, вершины двух ладов и пятно на грифе между ними и под ними по высоте составляют треугольник.

Кратчайшее расстояние между двумя прямыми линиями между накладками ладов и накладками ладов определяется, когда они равны, например, когда положение нажатия пальца находится точно между двумя ладами. Любая другая рифленая геометрия приводит к немного большему общему расстоянию между этими двумя линейными сегментами. например, если вы нажмете рядом с ладом, ближайшим к мосту, то расстояние треугольника будет немного больше. Чтобы обеспечить эту большую длину, вся струна должна быть больше натянута. Натяжение струны создает более высокое натяжение. И натяжение (а также длина, диаметр и распределенный вес) является одним из факторов, влияющих на устойчивые формы колебаний звучащей части струны, например, на частоту основного тона.

Во-вторых, давление пальца, воздействующее на струну, не всегда должно доводить струну до ладовой доски, но достаточно для того, чтобы струна не вибрировала с лада. Дополнительное давление может снова изменить длину сегментов струны между ладами, либо удлиняя, либо увеличивая натяжение вдоль вибрирующей части.

Третий эффект можно создать, слегка сдвинув струну в сторону по ладу во время ладов. Это небольшое смещение угла может немного увеличить расстояние между точкой лада и подставкой, как растягивая, так и удлиняя струны, что опять же повлияет на устойчивые формы колебаний.

Один или несколько из них можно модулировать положением пальца и давлением. И именно тогда, когда они модулируются, либо во время щипкового переходного процесса, либо во время стабильной сустейн-части развивающихся движений струн, они также могут по-разному влиять на тембр, а также на воспринимаемую высоту звука.