Larsil2009's Blog

Tonfärgen och responsen hos en nyckelharpa kan justeras enligt samma principer som gäller för övriga stråkinstrument. Nyckelharpans konstruktion gör naturligtvis att det inte går att överföra alla detaljer från fiol till nyckelharpa oförändrade, men många likheter finns.

Allmänt om nyckelharpans konstruktion

En ”klassisk” nyckelharpa är ett folkligt instrument som kunde byggas hemma i vedboden. Kroppen är ofta utsågad ur en ram hoplimmad ur utvalt grovt virke. Locket är jämntjock gran med tjockleken 4 … 4.5 mm. Då jag diskuterade nyckelharpsbygge på stämman i Österby bruk med Leif Alpsjö fick jag kommentaren att inte göra locket alltför tunnt. ”Du bygger nyckelharpa inte banjo.” Det stora antalet strängar gör naturligtvis att krafterna mot locket blir betydande trots att strängarnas vinklar över stallet är små vilket minskar de vertikala krafterna.

Botten görs av gran i tjockleken ca. 7 mm eller i annat trädslag, då ofta något tunnare.

Avsikten med ovanstående beskrivning är att göra läsaren uppmärksam på att locket är en jämntjock böjd skiva och botten är en tjockare helt plan skiva. En nyckelharpa är också betydligt långsmalare än en fiol.

Då man jämför nyckelharpans lock/botten med instrument i fiolfamiljen ser man att nyckelharpan är betydligt primitivare än fiolliknande instrument. Nyckelharpans konstruktion gör att det verkar naturligt att det kan bli problem med att få igång vissa grundläggande svängningsmoder i lock och botten. Resultatet blir då en dålig bas och ett strävt ljud speciellt i basregistret.

Trimning av ljudpinnen

Innan något annat görs är det skäl att kontrollera att ljudpinnen står rätt och att den är rätt skuren. Ljudpinnen skall stå lodrätt i förhållande till bottenplattan. Det kan löna sig att göra en 90-graders vinkelmall som man kan manipulera genom ljudhålet för att få ljudpinnen att stå rakt.

Ljudpinnens övre ända skärs sned så att vinkeln motsvarar lockets vinkel på den plats där ljudpinnen skall stå. Utgångspunkten är att ljudpinnen skall stå under en linje som går parallellt med instrumentets mittlinje samt under mitten av höger stallsfot. Ljudpinnen skall stå kanske en ljudpinnediameter bakom stallet i riktningen mot stränghållaren.

Man kan få betydande förändringar i tonen genom att flytta ljudpinnen små steg 0.2 … 0.5 mm i längdriktningen samt också i sidoriktningen. Flyttningen kan göras så att pinnen försiktigt dras/skuffas/knackas i det läge dit man vill ha den.

Om ljudpinnen har en tendens att vrida sig då den flyttas kan det betyda att sneddningen av den övre ändan är fel.

Då man hittat en bra plats för ljudpinnen d.v.s. den plats som enligt det egna örat ger det bästa ljudet och där tonen pålitligt ”tänder” genast på alla strängar kan det vara värt att märka ut ljudpinnens plats. Märkningen kan ske med penna genom f-hålet eller genom att spruta en aning färg på ljudpinnefoten.

Man kan enkelt tillverka att verktyg som tillåter en någorlunda exakt mätning av ljudpinnens plats. Ovanstående verktyg ritades ut med hjälp av OpenOffice presentationsprogram. Efter utskrift laminerades papperet för att ge verktyget mera stadga. Det vikta verktyget används så att gaffeln läggs mot ljudpinnen på insidan och ljudpinnens plats på locket kan avläsas på locket.

Trimning av nyckelharpans stall

Om man har ett stall med en form som påminner om ett fiolstall d.v.s. det har två fötter, två öron och ett hjärta mitt på stallet kan det enkelt justeras på samma sätt som ett fiolstall. Observera att det finns olika idéer om hur ett nyckelharpstall skall se ut, det är inte självklart att nedanstående metod fungerar på alla typer av nyckelharpstall.

Ett nyckelharpstall ( källa: http://sorenahker.com ) som påminner om ett fiolstall och för vilket nedanstående instruktioner gäller. Resonanssträngarna är nedsänkta för att stråken inte skall röra vid dem då man spelar. Stallets vibrationer exiterar resonanssträngarna. Läs igenom min artikel om trimning av ett fiolstall innan du börjar eftersom principerna är lika och det finns mera detaljer i artikeln om fiolstall.

Stäm harpan och spela på den så att du får en uppfattning om vad som fungerar och vad som borde förbättras. Ge akt på om tonerna tänder korrekt i alla lägen och om tonen på de låga strängarna är torr (ofta kombinerat med att tonen inte vill tända).

Om tonen är ”sluten” kan det vara skäl att försiktigt fila valvet mellan stallsfötterna. Då valvet filas på diskantsidan påverkas hela registret men mest basen. Då valvet slipas på bassidan påverkas diskanten. Kom ihåg att göra förändringar i små steg. Skydda locket med tunn papp eller tyg så att du inte av misstag repar locket vid justering. Idéen med filandet av ”valvet” är att göra stallsfötterna något mjukare då man ser dem som mekaniska fjädrar. Samtidigt kommer motsvarande resonansfrekvens att sjunka i någon mån.

Torrheten i tonen kan tas bort genom att försiktigt fila hålet i örat större på diskantsidan d.v.s. på tangentsidan/knaversidan. Främst justerar man midjans tjocklek på diskantsidan. Midjan bestämmer resonansfrekvensen för massan av stallets övre del i relation till mijan som fungerar som fjäder. Filandet sänker stallets grundfrekvens. Förändringarna som behöver göras är oftast mycket små. Fila några drag med filen och lyssna därefter om resultatet blev bättre. Idén här är att söka en optimal resonansfrekvens för stallets överdel då ”midjan” fungerar som fjäder. På en fiol borde denna resonans ligga på strax under 3 kHz. Jag har inte mätt resonansen på mina nyckelharpor, om filande enligt ovanstående instruktioner ger en förbättring kan det vara värt att gå vidare i små steg. Om man däremot inte hör en förändring skall man naturligtvis inte fila vidare. Här gäller samma sak som på en fiol, då man filar hör man genast en relativt kraftig effekt som delvis klingar av under de närmaste minuterna … det är därför jag filar på en strängad och spelbar harpa man kan inte höra effekten om man måste vänta en halv timme på att instrumentet strängas och stäms.

Om C och G strängarna har olika volym kan det ofta åtgärdas genom att försiktigt förstora hjärtats hål. Hålet under G-strängen påverkar den höga C-strängen och hålet under C-strängen påverkar G-strängen. Filar man för mycket blir tonen nasal och då gör man ett nytt stall …

Trimning av sadel och strängskåror på stallet

Då man gör skårorna för strängarna i sadeln alltså den del där strängarna löper över en kant till nyckellådan lönar det sig att kontrollera att övergången mot nyckellådan är distinkt. Man vill inte ha en situation där strängen nästan är i kontakt med sadeln över ett område på i värsta fall fem mm. En sträng med en icke distinkt sadelpunkt har de fakto ingen bestämd längd utan längden varierar beroende av t.ex stråktrycket. Man kan också, då sadelskåran är fel skuren, få en situation där en sträng ibland klirrar/skallrar beroende av hur stort stråktryck som används.

Exakt samma situation finns på stallet, men eftersom överkanten på stallet är mycket tunnare uppstår motsvarande problem mera sällan där. Det är dock skäl att också här kontrollera att strängarna, också resonanssträngarna, löper över en distinkt kant. Det är rätt lätt gjort att såga vinkeln på resonanssträngarna som är nedsänkta i stallet fel så att kanten kommer på stränghållarsidan i stället för på knaversidan.

Trimning av locket

För att få en god bas måste locket fås att svänga osymmetriskt. Om locket svänger alltför symmetriskt kommer mycket lite ljud att komma ut ur klanglådan eftersom luften i huvudsak då skvalpar inne i harpan och ljud kommer ut genom ljudhålen i motfas eftersom ena lockhalvan rör sig uppåt och den andra nedåt. Harpan är konstruerad så att locket normalt skall svänga osymmetriskt, detta säkerställs genom den i sidled osymmetriska basbjälken samt av ljudpinnen som i längdled står osymmetriskt.

Om låga toner inte ”tänder” kan detta bero på att de lägsta svängningsmoderna i locket inte framträder korrekt. Situationen kan då förbättras genom att från insidan slipa locket så att de mest grundläggande svängningsmoderna fås fram.

Slipning av insidan av en nyckelharpa

För slipning av insidan av en nyckelharpa måste man konstruera några mycket enkla specialverktyg. Man tar en supermagnet t.ex. Claes Ohlssons prod. 31-1466 eller 31-1467 och limmar slipmedel på båda sidorna av magneten. Jag använder grovleken P80 och använder cyanoakrylatlim (superlim).

Därefter limmar man tunn filt på supermagneter av olika storlekar. Det kan också vara idé att limma en tunn magnet men med stor diameter på en bit kantband. Man kan med detta specialverktyg slipa under knaverlådan då harpan är strängad och i spelbart skick.

Specialverktygens utseende framgår av bilden nedan.

Den röda pappersremsan med en liten magnet pålimmad används till att slipa området mellan halsen och basbjälkens ända. De två följande små magneterna har olika grovlekars slipmaterial P40 och P80. Observera att det är helt möjligt att limma olika grovlekars slipmaterial på olika sidor av slipmagneten. Slipmagneten kan vändas genom att helt enkelt vända den yttre magneten (det lönar sig då att limma på filt i olika färger för att ha kontroll över vilken slipsida som används). De följande tre magneterna har pålimmad filt för att inte repa lacket eftersom de används på utsidan av instrumentet. Magneten som limmats på en träpinne används rätt mycket för att komma åt besvärliga ställen t.ex. under stallet. Den slitna missfärgade stora magneten är ca. 20 mm i diameter och ca. 10 mm tjock. Den magnetiska kraften är mycket stor och magneten är lätt att greppa, det här är den magnet jag använder mest tillsammans med de två små slipmagneterna.

Då man vill slipa insidan av locket fäller man in slipmagneten, alltså den man limmade slipmedel på, och söker upp den med en filtklädd magnet från utsidan. Ju större den filtklädda magneten är desto större blir sliptrycket. Teknikmagasinet säljer supermagneter som är ca. 10 mm tjocka och 20 mm i diameter som är lämpliga för snabb slipning på ställen där det finns tillräckligt mycket utrymme.

Hur snabbt slipar man med en supermagnet? Jag mätte sliphastigheten med Claes Ohlssons supermagneter med hål i. Samma magnettyp för inre och yttre magnet. Mätningen gav som resultat att en ca. 3 mm tjock träbit slipades ner med ca. 0.1 tusendedels mm per drag fram och tillbaka. Materialet jag testade på var rödbok, min gissning är att gran som används till lock slipas ned något snabbare eftersom materialet är mjukare. Ett nyckelharpslock har tjockleken 4 – 4.5 mm vilket också betyder att sliptrycket blir mindre eftersom kraften avtar med kvadraten på avståndet mellan magneterna. Om man använder större yttre magnet går slipningen snabbare men jag har inte gjort mätningar. Med de små magneterna får man fram tydligt hörbara förändringar efter 20 – 40 slipdrag fram/tillbaka. Generellt kan man konstatera att risken för att man skall slipa igenom ett lock är i det närmaste obefintlig eftersom slipdjupet per drag är mindre än en tusendedels millimeter.

Då man slipar locket hör man strax efter slipningen oftast en rätt tydlig förändring som delvis avklingar på några minuter. Min gissning är att locket blir betydligt mjukare då ett tunt oxiderat hårt ytskikt slipas bort. Den nya råa ytan hårdnar relativt snabbt efter slipningen och tidsskalan är ca. 5 minuter. Det är bra att vara medveten om detta fenomen. Om man av misstag har slipat alltför långt så att tonen börjar förändras i oönskad riktning så kommer resultatet efter ”härdning” eventuellt vara precis det önskade.

Kom ihåg att göra endast små förändringar. Om du slipar alltför mycket så kan du förstöra instrumentet. Jobba i små steg och spela instrumentet/lyssna mellan varje steg. En god princip är att justera instrumentet så långt man vågar(!) och därefter låta instrumentet vila genom att man aktivt spelar på det några veckor. Efter några veckor analyserar man instrumentets goda/dåliga sidor igen och kör en ny justeringsomgång. Kom också ihåg att det inte lönar sig att hela tiden justera instrumentet. Luftfuktigeten under olika årstider inverkar på instrumentets ljud, jag tror att det är vettigt att acceptera att ett instrument inte alltid är i perfekt skick till följd av externa faktorer.

Slipning av nyckelharpans lägsta grundmod

Den lägsta grundmoden bestäms av basbjälken och ljudpinnens placering. Locket som begränsas av den vänstra sargkanten och basbjälken (sett från strånghållaren mot halsen) samt området nedanom ljudpinnen på höger sida kommer att svänga i fas och området ovanför ljudpinnen till höger om basbjälken kommer att svänga i motfas. Områdena har klart olika stora ytor vilket leder till att locket fungerar som pump som tvingar luft ut/in genom ljudhålen.

Några förslag till ställen att slipa:

• Slipa området mellan basbjälken och halsen tvärs över locket. Detta åstadkommer ofta en mjukare rundare ton.
• Slipa från halsen ner längs sargen och böj av uppåt mot ändan av ljudhålet. Ofta behövs mycket lite slipande här. Idéen är att skapa en antydning till gångjärn för huvudsvängningsmoden.
• Slipa försiktigt under stränghållaren bakom nedre ändan av basbjälken och böj av längs den vänstra nedre sargkanten. Normalt behövs endast en antydning här inget grovslipande.
• Slipa svag båge med start mellan ljudpinnen och basbjälken men så nära ljudpinnen du kan gå och sedan ner förbi ljudhålet och därifrån ner längs den högra sargkanten. Den här slipningen ger ofta en mycket hörbar förbättring.
• Vill man fortsätta med följande mod kan man slipa från starten av föregående slipning mitt under stallet förbi ändan av det högra ljudhålet och och böjer av mot ungefär halva sargsidan mellan C-bågen och halsen på höger sida. Man går därefter upp längs sargen tills slipningen förenas med den första tvärslipningen vid halsen.

Grundsvängningsmoden vi försöker få fram ser ut på följande sätt. Sett från stränghållaren kommer hela vänstra sidan av locket samt området från stallet snett ner bakåt förbi det högra f-hålet att svänga i fas. Gränsen för det svängande området går strax till höger om basbjälken (sett från stgränghållaren). Det är antagligen därför slipning mellan basbjälken och ljudpinnen samt mitt under stallet har en hörbar inverkan på ljudet. Vi försöker helt enkelt avsiktligt få fram en svängningsnod (ett gångjärn) på den platsen för att hjälpa ovanstående svängning att starta pålitligt. Resten av locket d.v.s. ca. 30% kommer att röra sig i motsatt riktning. Genom att skillnaden är stor kommer svängningarna inte att ta ut varandra utan man får fram en betydligt bättre bas än man skulle få då denna svängningsmod inte fungerar korrekt. Intresserade läsare kan titta på Martin Schleskes mätningar och experiment med att bygga akustiska kopior av fioler. Martin Schleske har visat att den beskrivna grundmoden finns i alla goda fioler (Schleske har använt en Stradivarius 1712 som förlaga för akustisk kopiering). Grundmoderna i en bra fiol finns presenterade som animationer på Schleskes vebbplats. Det är inte självklart att de högre moderna Schleske presenterar direkt går att överföra till en nyckelharpa. Mitt eget experimenterande tyder på att ovanstående justering ger ett enligt min smak bättre ljud också på en nyckelharpa.

Observera!

Alla slipningar sker i små steg med harpan stämd hela tiden. Mellan varje steg provspelas harpan så att man hör vilken effekt slipning har. Om tonen försämras på någon plats, slipa inte mera på den platsen!

Justering av bottenplattan

Bottenplattan på en nyckelharpa är normalt helt plan och tjockleken justeras inte. Jag har experimenterat med att justera också bottenplattan med fiolen som förlaga. Det verkar självklart att om botten och lock svänger tillsammans på lämpligt sätt i fas så kommer detta att förstärka det lägre tonregistret. På motsvarande sätt är det lätt att förstå att om lock och botten svänger i motfas så kommer volymförändringerna i lådan att bli mindre och resultatet blir en sämre basåtergivning.

En fiol är i allmänhet konstruerad så att lockets egenfrekvens ligger i trakten av C# till D# och bottenplattan stäms ett halvt till ett tonsteg högre. Erfarenheten har visat att detta ofta ger goda instrument. Bottenplattan svänger inte fritt utan den är kopplad till locket via ljudpinnen. På en fiol kan man sträva efter en situation där området mellan C-bågarna och halsen (som har en högre egenfrekvens eftersom dimensionerna är mindre) stäms en oktav högre än motsvarande något större område runt ljdpinnen och under stränghållaren.

Man kan stämma bottenplattan genom att t.ex. knacka mitt på ovanstående två områden. Man eftersträvar då en oktavs skillnad i knacktonen vilket dock i praktiken betyder att knacktonerna skall låta lika eftersom knacktonen innehåller mycket brus. Min erfarenhet är att man behöver ta bort rätt mycket material för att få detta att stämma. Jag har av denna anledning formgett bottenplattan från utsidan.

Det är möjligt att de gamla violinbyggarmästarna använde sig av områdesstämning av plattorna. Ren tekniskt bör områdesstämning av plattorna ha varit helt möjlig med 1700-tals teknik. Områdesstämning bör vara ett bekvämt sätt att säkra en jämn kvalitetsnivå och det enda mätinstrument som behövs är byggarens öron.

Ett exempel på mitt eget experimenterande med att stämma bottenplattan. Kopiera inte formen utan lyssna medan botten gröps ur. Akustiskt kommer stämning av plattan att leda till en form som påminner om formen på violinens bottenplatta.

Andra praktiska hjälpmedel

Då man vill ta reda på var det lönar sig att slipa kan man ofta använda två små supermagneter som testvikter. Om tonen blir tydligt sämre med en testvikt på plats, t.ex. från sträv ton till ännu strävare ton kan det ofta vara värt att försöka slipa inom det området. Testvikten visar alltså var extra vikt skulle ge en försämring och alltså en lägre vikt i membranet en förbättring. Kom ihåg, gör allt i små steg och lyssna. Eftersom slipningen sker långsamt så är risken för oreparerbara skador inte speciellt stor bara man spelar och lyssnar mellan varje steg. Observera att man hittar platser på locket där en testvikt inte ger någon effekt. Man kan parkera magneterna i dessa punkter då man provspelar vilket sparar tid eftersom man inte behöver ta ur magneterna mellan justeringsvarven.

Obs!  Kommentarer är välkomna. Jag samlar på observationer gällande justering av fioler, nyckelharpor och hardangerfioler. Om du lägger märke till någon intressant metod för justering  är jag intresserad av att prova den.

Uppdatering 29.4.2013 (baserad på kommentarer):

Ett stort problem då man diskuterar justering av musikinstrument är avsaknaden av en gemensam terminologi. Hur vi uppfattar en ton är alltid något personligt och det verkar självklart att olika individer uppfattar t.ex. tonfärg olika. Det verkar också rätt klart att t.ex. en nybörjare knappast har samma tonideal som en professionell musiker. T.ex. en fiol som är lättspelad i första läget och alltså uppskattas av en nybörjare behöver inte fungera bra i högre lägen vilket betyder att en professionell musiker uppfattar den som problematisk.

Jag skall se om jag får tid att demonstrera nedanstående terminologi via inbandningar i ett senare skede. Speciellt en torr ton kan rätt enkelt simuleras genom att placera ett magnetpar på lämplig plats på locket så att de lägsta frekvenserna delvis dämpas bort. Det finns också platser där extra vikt ger en varmare ton.

Terminologi vad menar jag då jag talar om att:

Tonen är torr: Med detta avser jag att den varma djupa basen på t.ex. G-strängen på en fiol eller G-strängen på en nyckelharpa saknas. I stället för en mustig djup ton så väser strängen. Jag tror att man kan jämföra detta med en sångare där tonen läcker d.v.s. man hör den ton sångaren försöker producera men tonen produceras alltid tillsammans med rätt mycket brus. Då man spelar in en torr ton märker man att tonens grundton ofta är svag medan däremot övertonerna ligger på en normal nivå. Skillnaden i nivå mellan grundtonen (t.ex. låga G och övertonerna) kan vara 10 – 15 dB.

Tonen är sluten: Med detta avser jag att instrumentet producerar de toner musikern försöker få fram men det krävs mycket energi för att få fram musiken.  Tänk dig att instrumentet är delvis fyllt med vadd. Ljudet finns där men det är hela tiden dämpat och det är svårt att få fram god volym.

This entry was posted on 28/04/2013 at 07:04 and is filed under Musik, instrumentbygge. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.