Archive for the ‘Fioltrimning’ Category

Fantasier i realtid

11/05/2015

Jag har igen gjort en serie modifikationer på min Hardangerfiol. Jag har uppfattat att fiolens låga register har blivit rätt torrt eventuellt till följd av att lacket med åren hårdnar eller att träet långsamt oxiderar. Jag har försiktigt slipat lock och botten på insidan för att ge instrumentet lite mera must/djup. En justering är dock alltid en balansgång. Jag gillar mitt instrument och jag vill inte modifiera det så att det blir ett helt annat instrument eller så att den ljusa klangen i instrumentet försvinner.

P1040108

Min Kinesiskbyggda hardangerfiol.

 

fiol_botten

Slipning av området A gör tonen rundare/mörkare. Det är skäl att slipa extremt försiktigt här. Jag slipade denna gång området A ungefär 20 drag på insidan. Området B gör tonen ljusare. I allmänhet är man tvungen att slipa både A och B flera gånger för att hitta den balans i tonen man vill ha. Slipning av området C i bottenplattan ger en effekt som påminner om slipning i området B. Området E i bottenplattan påminner om området A i locket men effekten är mycket svagare.

Jag deltog i en sång/musikkväll i ”Fredsstationen” i Böle i Helsingfors torsdagen den 7.5.2015. Publiken bestod av främst ungdomar i åldern 15 – 30 år. Då jag blev uppmanad att spela/sjunga efter ett antal stycken tydligt inspirerade av Sufimusik beslöt jag att spela en improviserad ”meditation” på den modifierade Hardangerfiolen. Nedanstående ljudexempel är återskapad ur minnet vilket betyder att tonarten är densamma och den allmänna känslan bör bara rätt lika … men liksom all improviserad musik är det fråga om någonting som skapas i stundens ingivelse och sedan försvinner i intet. Stycket har ingen egentlig rytm och längden är rätt exakt 5 minuter. Stycket får spelas/reproduceras fritt utan ersättning. Källan får gärna anges men det är inget krav.

Dünnwaldparametrar som hjälp vid fioltrimning

19/03/2015

Uppdaterin 20150320: Det ser ut som om det har rätt stor betydelse hur skalan spelas. Min gissning är att det är skäl att spela skalan i halvtonssteg för att inte av misstag överbetona vissa resonanser och därigenom skapa en falsk fild av de ”verkliga” parametrarna. Det här kräver en del extra experimenterande. Jag återkommer senare med ytterligare kommentarer.

 

Anders Buen har skrivit en intressant artikel om tonfärgsparametrar och ljudnivå i inspelningar av gamla violiner. Det visar sig att tre parametrar är tillräckligt för att skilja klassiska fioler av Stradivarius- eller Guarneriustyp från majoriteten av nya violiner. Buens artikel bygger på forskning av H. Dünnwald.

Dünnwald jämförde inspelningar av 15 st erkänt goda Stradivariusvioliner och 15 erkänt goda Guarneriusfioler med moderna fioler och kom fram till att man med hjälp av tre parametrar, genom mätningar, i allmännhet kan lägga de gamla Cremonensiska fiolerna i en grupp och moderna instrument i en annan grupp.  Dünnwalds parametrar är extremt enkla att beräkna … något som gör dem mycket intressanta om man vill utnyttja dem som hjälpmedel då man stegvis optimerar en fiol.

Definition av Dünnwaldparametrarna

Sonoritetsparametern ”L” är ett mått på hur djup bas instrumentet har. Parametern definieras som:

L(dB) = Lmax(244-325Hz) – Lmax(649-1090Hz)

Man jämför i praktiken de högsta topparna inom de angivna frekvensintervallen. Notera att t.ex. G på den lösa G-strängen inte finns med eftersom denna resonans i allmänhet ligger långt nedanför t.ex. resonansen D (vid ca. 294 Hz). I moderna instrument ligger värdet på L-parametern ofta lågt kanske inom området -10 eller lägre. Resultatet kan vara en bas som känns ”torr” eller ”sträv”.

Nasalitetsparametern ACD-B i dB definieras som skillnaden mellan medelamplituderna inom intervallen:

ACD-B = Leq(190-650Hz och 1300-2580Hz) – Leq(650-1300Hz)

Brillians DE-F i dB definieras som (medelvärdet i de olika områdena):

DE-F = Leq(1640-4200Hz) – Leq(4200-6879Hz)

Paramerarna beskriver fioler på följande sätt:

L(dB)        Höga värden erhålls för goda och basrika fioler.

ACD-B     Höga värden för fioler som inte är ”nasala”

DE-F         Höga värden för fioler som är klara/brillianta. Låga värden ger instrument som låter sträva.

Dünnwald definierade följande frekvensområden som beskriver ”Cremonensiska” instrument och som kan användas till att gruppera Cremonensiska instrument i en gemensam grupp jämfört med de flesta ”moderna” instrument.

Områdena betecnas A, B, C, D, E och F och jag har av praktiska orsaker valt att numrera samma områden 1 … 6 på följande sätt:

1 = A betecknar området 244 – 325 Hz

2 = B betecknar området 649 – 1090 Hz

3 = C betecknar området 1300 – 1640 Hz

4 = D betecknar området  1640 – 2580 Hz

5 = E betecknar området 2590 – 4200 Hz

6 = F betecknar området 4300 – 7000 Hz

Hur används Dunnwaldparametrarna vid injustering

Arbetsgången är följande:

Spela in en skala t.ex i G-dur från låga G på G-strängen upp till H (B) på E-strängen. Spela alla toner kraftigt med ett bestämt tryck på stråken och använd kraftigt vibrato på de toner där det är möjligt. Jag använder en Zoom R8 inspelningsapparat och en högklassig kondensatormikrofon med stort membran (Rode NT1, den nyaste versionen).

  • Läs in inspelningen i Audacity. Klipp bort onödigt material från inspelningen d.v.s. störningar före/efter skalan.
  • Välj hela den inspelade skalan och normalisera amplituden (Effect/Normalize)
  • Kör ett spectrum på den inspelade skalan (Analyze/Plot Spectrum). Ställ in spectret Hanning Window, Log frekvens och fönsterstorlek 4096.
  • Exportera spektret som en textfil.
  • Kör ditt program som beräknar Dunnwalparametrarna och som skapar en fil för uppritning av parametrarna. I mitt fall Dunn_A.py .

Resultatet blir en serie grafer som i sig så småningom börjar ge användbar information samt Dunnwaldparametrarna för ifrågavarande modifikationssteg.

Inläsning i Audacity ger en amplitudkurva som visar skalan vi spelade i grafisk form:

Demo_Audacity_harding_fiddle

Hardangerfela, inspelat ljud efter 17 justeringssteg.

Notera att Dunnwalparametrarna har bestämts utgående från inspelad musik (från skiva). Detta betyder att toppviolinerna spelas med naturligt vibrato. Filen ovan är också spelad med vibrator för att göra den egna inspelningen mera kompatibel med Dunnwalds material.

Följande steg är att beräkna ett spektrum utgående från den kompletta inspelade skalan.

Screenshot - 19.03.2015 - 10.48.04

Spektrum genererat med Audacity från inspelningen ovan (Hardangerfiol).

Vi exporterar därefter filen som en textfil som består av de datapunkter ovanstående spektrum består av.

Frequency (Hz) Level (dB)
10,766602 -61,425014
21,533203 -57,003529
32,299805 -57,556839
43,066406 -59,613266
53,833008 -63,019962
64,599609 -67,556679
75,366211 -70,066673
86,132812 -70,658653
96,899414 -72,279839
107,666016 -75,024010
118,432617 -77,286835
129,199219 -78,456154

… e.t.c.

Textfilen behandlas därefter i programmet Dunn_A.py som är ett såkallat Python-script. Programmet använder definitionerna på Dünnwaldparametrarna ovan och beräknar ifrågavarande Dünnwaldparametrar för spektret ovan. All analys görs under Linux men det är självklart att samma sak kan göras också under Windows … men jag gillar inte Windows som utvecklingsomgivning!  Resultatet blir:

./Dunn_A.py 17_har_btn_uppe_esidan_balans.txt

File to process: 17_har_btn_uppe_esidan_balans.txt
Dunnwald parameters for :17_har_btn_uppe_esidan_balans.txt
A = 57.2790034651
B = 55.5393324333
C = 52.5985449688
D = 51.3234882299
E = 49.7805976623
F = 39.7953643065
L[Db] = -3.600813
ACD – B = -2.3831962358
DE – F = 10.5492311683

Vi ser att fiolen i slutskedet av slipprocessen har Dünnwaldparametrarna:

Sonolitet (L(dB)) = -3,6

Nasalitet               = – 2,3

Klarhet                 = 10,55

Jämförelse med toppfioler. Jämförelsen är tagen ur Anders Buens artikel ”On Timbre Parameters and Sound Levels of Recorded Old Violins”.

Allmänt kan det sägas att högre värden på Dünnwaldparametrarna är bättre. Likaså är antagligen ett högt värde på summan av parametrarna ett mått på instrumentets godhet.

Exempel #1

Jag har via min son Sebastian, som är yrkesviolinist, haft tillgång till en fransk Chanot toppfiol. Bara möjligheten att provspela det här instrumentet lärde mig att lyssna efter en klarhet/tonfärg som saknades i mina egna fioler innan de justerades.

./Dunn_A.py chanot_vibrato_dominant_20150318.txt

File to process: chanot_vibrato_dominant_20150318.txt
Dunnwald parameters for :chanot_vibrato_dominant_20150318.txt
A = 56.2209502326
B = 53.89373555
C = 46.5512793437
D = 49.6366710345
E = 50.0042672649
F = 39.7148046734
L[Db] = -8.702337
ACD – B = -3.11884555617
DE – F = 10.1550891796

Notera att Hardangerfiolen efter en serie justeringssteg ligger över Chanot toppfiolen för alla Dünnwaldparametrar. Fiolen har nu faktiskt ett mycket gott ljud! Notera också att värdena är angivna i decibel (dB). Man anser i allmänhet att skillnader större än 2 … 3 dB börjar vara hörbara.

Hur mäter Hardangerfiolen in jämfört med kända Stradivariusfioler och Guarneriusfioler?

Exempel #2

Guarneriusfiolen ”Wieniawski” mäter in på följande sätt:

L(dB)    = -2,3

ACD-B = 0,6

DE-F     = 13,6

Hardangerfiolen ligger mycket nära. Skillnaden är liten men den bör vara hörbar:

Sonolitet (L(dB)) = -3,6

Nasalitet               = – 2,3

Klarhet                 = 10,55

 

Exempel #3

Guarneri del Gesu från 1742 ”Sloan” mäter in så här:

L(dB)        =  -2,7

ACD – B   =   0,1

DE – F       =  13,2

Hardangerfiolen mäter in:

Sonolitet (L(dB)) = -3,6

Nasalitet               = – 2,3

Klarhet                 = 10,55

 

Exempel #3

Stradivarius ”Hellier” från 1679 mäter in så här:

L(dB)     =  -6,0

ACD-B  =  -1,2

DE-F      =  10,3

Hardangerfiolen mäter in:

Sonolitet (L(dB)) = -3,6

Nasalitet               = – 2,3

Klarhet                 = 10,55

 

 

Förändring i Dünnwaldparametrarna under injusteringen

En violin kan korrigeras om den mäter in dåligt. Det faktum att den mäter in dåligt kan alltid höras då man spelar på instrumentet. I början av justeringsprocessen var mätresultatet för Hardangerfiolen:

L[Db] = -14.525938
ACD – B = -2.91313386481
DE – F = 9.31585192488

Speciellt L-värdet är lågt och man hör tydligt en viss ”strävhet” då man spelar på instrumentet. Orsaken till den sträva tonen är att basens grundton saknas nästan helt och den första övertonen är svag.

Justeringen gjordes på följande sätt:

  • Knacktestade bottenplattan som saknade ”ring”. Slipade bottenplattan på insidan tvärs över vid övre och nedre ringnoderna. Det här förbättrar generellt basresponsen. Slipning av noden uppe vid halsen (bottenplattan) verkar också påverka brilliansen positivt. Noderna uppe/nere slipas så att knacktonen blir jämn tvärs över bottenplattan.
  • Kanalen mellan hals och basbjälke på locket slipades för att ge tonen aningen mera djup.
  • Kanalen i locket mellan basbjälke och bottenkloss slipades. Basen blir bättre men tonen ljusnar i viss mån.
  • Kontrollerade knacktonen mitt på bassidans f-hål som var lägre än det stora området i fibrernas riktning ungefär vid största bredden på locket. Höjde knacktonen området vid f-hålet genom slipning. Slipning av detta område tenderar att ge mera ”märg” år G- och D-strängarna. L-parametern tenderar att stiga eftersom toppen D vid ungefär 294 Hz tenderar att stiga.
  • Brilliansen ökas genom att slipa E-sidans f-håls inre kant ungefär vid mitten av f-hålet. Det kan löna sig att experimentera i små steg och slipa mitt på f-hålet både på insidan och utsidan.

Alla justeringar bör göras i små steg d.v.s. 50 – 100 slipdrag varefter ljudet mäts på nytt och Dünnwaldparametrarna beräknas. Parametrarna ger en mycket bekväm och lättläst återkoppling d.v.s. man ser genast om en modifikation för instrumentet i fel riktning. Om slipning på en specifik plats ger en försämring så försöker man naturligtvis på en annan plats och fortsätter inte slipa fram en ytterligare försämring.

Det är vart att notera att 100 slipdrag motsvarar ungefär en uttunning på 1/100 mm vilket med konventionella mätmetoder är omätbart men resultatet hörs tydligt. Den extrema känsligheten för tjockleksförändringar är enligt min uppfattning orsaken till att det inte finns en pålitlig metod att försöka kopiera fioler genom att mäta lock och botten och därefter kopiera orginalets dimensioner. Kopian kan inte bli exakt! Däremot är det självklart att en välgjord platta kan efterjusteras av en skicklig instrumentbyggare så att instrumentet efter justering blir bra.

Dunnwald_raw_data

Bilden visar hur de olika områdena A … F förändras vid justering. Ur de olika kurvorna kan Dünnwaldparametrarna enkelt beräknas om så önskas. Notera att ett specifikt spektralban kan förändras med över 10 dB till följd av justeringen.

 

 

Några länkar:

http://www.maestronet.com/forum/index.php?/user/25136-anders-buen/

Anders Buens artikel:

http://www.google.fi/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCQQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.akutek.info%2FPapers%2FAB_Timbre_Parameters.pdf&ei=6K0KVaO1O5DxaOW-gNAE&usg=AFQjCNF4h1UWWcqbdVWNCUE0PxQR-twRsw&bvm=bv.88528373,d.d2s

What is old Italian Timbre:

http://www.google.fi/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CC8QFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.maestronet.com%2Fforum%2Findex.php%3Fapp%3Dcore%26module%3Dattach%26section%3Dattach%26attach_id%3D8999&ei=6K0KVaO1O5DxaOW-gNAE&usg=AFQjCNFRQRdfC_aWzlxSDx9SeLv9-JhFCA&bvm=bv.88528373,d.d2s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Justering av en kinesisk altiol (Yita Music)

18/01/2015

Jag köpte en altfiol från Yita Musik i Kina för några år sedan. Priset låg då på kanske 250 dollar. Fiolen har spelats av olika musiker, också proffs, och kommentarerna har allmänt taget varit rätt positiva. Instrumentet är välbyggt och ljudet är rätt skapligt men absolut inte perfekt. Jag fick nyligen tillbaka instrumentet och beslöt att titta på det igen och naturligtvis göra vissa justeringar. Jag vet att följande detaljer aldrig har justerats:

  • Bottenplattan har aldrig stämts genom inre slipning
  • Locket har aldrig stämts via inre slipning
  • Stallet har aldrig värmebehandlats
  • Stallet verkar rätt tjockt upptill baserat på mina nuvarande erfarenheter

Jag beslöt att justera bottenplattan och stallet men locket skulle inte röras denna gång.

IMGP1470

Altfiolen framifrån

IMGP1473

Altfiolen bakifrån

Om mätningarna

Alla mätningar har gjorts så att jag spelar en skala upp från låga C till D på A-strängen och därifrån ner igen till C. Vid inspelningen har jag använt en Logitech USB mikrofon som på intet sätt är perfekt men den fungerar inom det frekvensområde, 200 Hz – 6 kHz, som intresserar mig.

Fördelen med att spela en långsam skala jämfört med att göra ett knacktest på stallet är att man tydligare ser en specifik tons övertoner och framför allt amplitudförhållandet mellan övertonerna. De harmoniska övertonerna ger instrumentet dess klang.

C-strängen tonen F

Utgångsläget innan några som helst justeringar har gjorts visas i fig. 1.

Utgläge_F_C-str

Fig. 1 Tonen F på C-strängen spelad innan någon korrigering gjorts.

Notera hur övertonen F7 (den mittersta och högsta toppen i gropen mellan 2-3 kHz) ligger 33 dB under oktaven F4 mellan 300-400 Hz. Grundtonen F3 ligger itrakten av 180 Hz och den är svag.

Jag knackade runt på ringmoden på bottenplattan med altfiolen stämd och spelbar. Resultatet var att tvärnoden nere under stränghållaren hade en låh knackton jämfört med mitten av locket och tvärnoden uppe nära halsen (som även den var något låg).

Jag gjorde en första grovjustering genom att slipa tvärnoden nere 300 drag, uppe vid noden vid halsen 100 drag och noden vid C-bågarna 100 drav var. Provspelning efter slipningen gav en ”menlös” rätt tråkig ton utan sting. Situationen ordnade sig dock av sig själv antagligen till följd av att de slipade platserna svalnade och eventuellt ytlagret hårdnade. Efter 15 minuter kunde man tydligt höra en förbättring jämfört med utgångsläget.

Mätningar visade att området 3-5 kHz hade stigit med ca. 3 dB jämfört med grundregistret 200 – 1000 Hz.

Slipade ytterligare +100 drag efter några timmars paus.

Slipade noden vid C-bågarna i bottenplattan. Det här gav en försämring så att tonen blev torrare och strävare. Man skall helt tydligt vara försiktig med att röra området i trakten av C-bågarna. Dessa områden lämnas ofta relativt tjocka av byggare.

Balanserade f-hålens vingar ett första varv. Jag slipar vingen från insidan så att man får en jämnt sjunkande ton då man knackar från vingspetsen ner mot fiolens nedre del eller upp mot halsen. Min uppfattning är att en mjuk knacktonsövergång låter vingen koppla till ett större frekvensintervall utan att endast vissa toner förstärks.

Frovspelning visade att tonen på C- och G-strängarna fortfarande var något torr/sträv men utan den varma hartzighet jag vill ha. Lösningen är att slipa tvärs över nere vilket tar bort torrheten och ger lite mera värme och skärpa i tonen. Slipade 100 drag nere. Ett problem vid slipningen under stränghållaren är att den här fiolen har två frimärken som förstärker mittlimfogen. Eftersom frimärket låg mitt på den nod jag ville slipa slipade jag en lång ellips runt förstärkningsfrimärket. Resultatet var det förväntade och tonen blev bättre.

Jag tog nu loss stallet och tunnade av det något upptill. Resultatet är att vi flyttar stallets huvudresonans högre upp i frekvens vilket förstärker området 2-4 kHz som ger brillians åt tonen. Jag värmebehandlade stallet i en aluminiumkastrull så att jag lade stallet i kastrullen (torr!) och värmde den på full effekt på elspisen. Då temperaturen nådde 130 grader C flyttade jag bort kastrullen från plattan och lät stallet långsamt svalna i kastrullen. Sidan upp mot halsen värmdes mycket försiktigt endast så att stallet inte skulle slå sig. Temperaturgränsen 130 grader var antasgligen onödigt hög. Nästa gång värmer jag till 120 grader C eftersom dagens uppvärmning gav synliga färgförändringar.

Efter_värmebehandling

Fig. 2 Situationen efter värmebehandling av stallet.

Notera hur området 2-3 kHz har vuxit kraftigt, detta område ger ”must”, ”klang” åt den spelade grundtonen.

G- och D-strängarna kändes något svaga jämfört med C- och A-strängarna. Detta åtgärdades genom att försiktigt med stallet på plats vidga hålen i stallets hjärta. Hålet under D-strängen påverkar mera klangen i G-strängen och hålet under G-strängen påverkar klangen i D-strängen. Justeringen gav det förväntade resultatet.

Jag slipade ytterligare +100 drag i noden nere för att ge bättre klang i C- och G-strängarna.

Jag jämnade ut A-sidans inre vinge som lät låg nära stallet. En lätt slipning om 40 drag med liten magnet fixade detta.

Slutresultat:

Slutres_a-vinge

Fig. 3 Slutresultat för denna omgång.

Notera hur området 2-3 kH har stigit kraftigt jämfört med utgångspunkten.

 

 

 

 

Exempel på justering av en Hardangerfiol

15/01/2015

Jag deltog i år folkmusikkryssningen Folklandia från Helsingfors – Tallinn – Helsingfors. Fiolbyggarna i Finland (Suomen viulunrakentajat Ry där jag är medlem) hade ett krypin tillsammans med andra instrumentbyggare. Det blev mycket diskussion kring fiolbygge, lackering och naturligtvis fioltrimning som är det sista skedet i byggprocessen.

Min ”sockerfiol” byggd på kinesiskt halvfabrikat fanns med och fiolen uppskattades tydligen ljudmässigt bl.a. av föreningens ordförande yrkesviolinisten Simo Wuoristo … trots ett onödigt mekaniskt fel som gått genom kvalitetskontrollen. Översadeln var alltför låg på E-sidan vilket gav klirr då man knäppte på tom e-sträng. Problemet var lätt att åtgärda genom lätt sickling av greppbrädan.

Jag spelar i allmänhet på en kinesisk hardangerfiol som nu råkade få kommentaren ”det är antagligen det sämsta instrumentet som kunde provspelas 😉 ”. Faktum är att detta instrument var något torrt i tonen främst på G- och D-strängarna. Kommentaren fick mig att (äntligen?) göra något åt det instrument jag själv spelar på. Den här artikeln handlar om vad jag gjorde och vilket resultatet blev.

P1040107

Det här är den kinesiska hardangerfiol övningen gäller …

 

Problem jag ville åtgärda

Tonen på G och D-strängarna var torr/sträv och allmänt något tråkig. Strängarna jag använder är Pirastro Tonica som ger en något ljusare ton än Thomastic Dominant. Jag har aldrig använt traditionella sensträngar för min hardangerfiol. A- och E-strängarna klingade men en bredare klang vore önskvärd. Då jag knackade runt på bottenplattans rimgmod kunde jag tydligt höra att plattan inte uppförde sig normalt. Tonen var högst mitt på plattan vid C-bågarna och sjönk i riktning mot stränghållartappen och i riktning mot halsen. Tonen vid ringmoden nod nere ungefär tvärs över kroppen där den är bredast (något nedåt) låg betydligt lägre än knacktonerna i bottnen vid c-bågarna. Samma problem fanns uppe vid halsen d.v.s. ringmodens knackton vid noden var låg i förhållande till motsvarande ton vid C-bågarna.

Jag har upptäckt att om knacktonen är ungefär lika då man knackar sig sunt hela ringmoden så ringer också bottnen korrekt.  Min uppfattning är att man kan jämföra situationen med ett ostämt eller stämt banjomembran. Om tonhöjden är olika då man knackar sig runt membranet så klingar det inte. Lösningen var alltså att höja knacktonen i nodpunkterna uppe och nere så att de bättre skulle passa ihop med knacktonerna vid C-bågarna. Knacktonen kan höjas genom att slipa området runt/på nodlinjen. Eftersom instrumentet är lackar och snyggt utsirat med tuschmönster är det självklart att man inte kan slipa från utsidan eftersom man då skadar det som gör instrumentet speciellt d.v.s. lackarbetet och figurerna. Lösningen är att slipa från insidan med hjälp av magnetverktyg (verktygen finns beskrivna i andra artiklar).

Jag slipade den nedre nodlinjen ca. 700 drag fram/tillbaka och den övre ca. 900 drag. Provslipning (gjord tidigare) indikerar att ett slipdrag avlägsnar ca. 0.1 um trämaterial. Slipningen bör alltså ha tunnat av nodområdena med ca. 70 um respektive 90 um eller uttryck i millimeter ca. 0.07 mm respektive 0.09 mm. Slipningen gjordes i flera steg så att instrumentet spelades mellan varje slipningssteg. En skala spelades från i första lägets låga G upp till A på E-strängen. Instrumentet tonkaraktär ändrade tydligt så att torrheten försvann och tonen fick mera ”karaktär/klang”. Jag tunnade också av stallet upptill en aning vilket förbättrar diskanten genom att stallets grundresonans då stiger.

Bilderna nedan är skapade så att jag klippte ut tonerna som spelades på en sträng och beräknade ett spektrum före/efter.

Notera att skalan i höjdled är 3 dB d.v.s. ett skalsteg motsvarar en fördubbling av tonstyrkan. Eftersom det mänskliga örats känslighet är logaritmiskt så motsvarar ett steg ungefär vad örat kan uppfatta som en förändring.

G-strängen

G_start

Fig. 1 G-strängen före justering.

G_justerad_fig13

Fig. 2 G-strängen justerad.

Skillnaden mellan spektren är inte stor. Då man tar strängens grundton som referens (200 Hz) så ser man dock att området 2-3 kHz ligger 3-5 dB högre vilket ger tonen hörbart mera brillians.

D-strängen

D-sträng_start_fig14

Fig. 3 D-strängen före slipning.

D-sträng_final_fig15

Fig. 4 D-strängen efter slipning.

Skillnaden mellan spektren är mycket liten. Min uppfattning är dock att strängen klingar bättre efter justering. Mera must i klangen. Eventuellt är området 2-3 kHz något jämnare efter justeringen.

A-sträng_start_fig16

Fig. 5 A-strängen före justering.

 

A-strän_justerad_fig17

Fig. 6 A-strängen efter justering.

Notera hur det börjar växa fram en ”buckla” vid 5-7 kHz.

E-sträng_start_fig18

Fig. 7 E-strängen före justering.

E-sträng_justerad_fig19

Fig. 8 E-strängen efter justering.

Området 2.5 – 4 kHz har stigit vilket ger mera brillians på E-strängen. Skillnaderna är inte stora men tydligt hörbara.

Det gäller nu att låta instrumentet ”sätta sig” en tid. Vid behov kör jag en ny justeringsomgång senare. Notera att ett instrument tydligt reagerar på luftens fuktighet. Det är inte en god ide att försöka justera instrumentet ofta eftersom det kan sluta med katastrof. All slipning som görs är av den arten att det inte går att backa om man inte gillar resultatet. Det gäller alltså att gå mycket försiktigt fram med mycket spelande och lyssnande mellan varje steg.

Socker som bas för fiollack del 2

10/10/2014

Jag har jobbat rätt intensivt på att få Stradivarius #2 i spelskick till Suomen viulunrakantajats (Fiolbyggarna i finland) möte i Tammerfors den 11.10.2014. Fiolen är nu strängad och kontrollerad att åtminstone de viktigaste parametrarna är på plats d.v.s. korrekt stränghöjd, strängavstånd vid översadeln, strängavstånd vid stallet etc. Jag har avsiktligt låtit bli att göra några som helst akustiska justeringar eftersom jag vill ha en helt rå fiol med mig för demonstrationsändamål. Tanken är att provspela fiolen och betygsätta ljudet och därefter justera de grövsta felen i Tammerfors.

Så här ser fiolen ut idag.

IMGP1528

Stradivarius #2 med sockergrund. Den rödbruna färgen kommer i huvudsak från det brända sockret.

 

IMGP1531

Baksidan av Stradivarius #2. Den rödbruna färgen kommer från sockergrund.

Mätning av fiolens grundresonanser

Jag använde programmet Audacity för mätning av resonanserna A0, A1, B1-, B1+ samt B0. Du hittar information om hur man mäter dessa resonanser på adressen http://www.platetuning.org/html/resonances_of_violin_body.html .

Fiolens frekvensrespons mätt genom knackning på stallet från G-strängens sida har följande utseende:

Strad3_initial

Frekvenskurvan sjunker jämnt till ungefär 7 kHz och inga våldsamt dominerande toppar finns inom det nasala området 1000 – 2000 Hz.

Resultat och diskussion:

A0 d.v.s. Helmholzresonansen ligger på 267 Hz (standardvärde ca. 270 Hz).

B1-  Huvudresonansen ligger på 411 Hz men då samplingsfrekvensen höjs ser man tydligt att det är fråga om en dubbeltopp med en betydligt lägre topp vid ca. 449 Hz. Vid den akustiska justeringen är avsikten att höja amplituden vid 449 Hz. Min gissning är att toppen vid 449 Hz samtidigt kommer att sjunka till mellan 235 och 240 Hz.

B1+  ligger på 520 Hz.

A1  ligger vid  455 Hz.

B0 ligger vid 241 Hz vilket är relativt lågt. Orsaken till att denna resonans ligger lågt är antagligen att jag använder Wittners utväxlade stämskruvar vilket gör att vikten ute vid stämskruvarna ökar med 20 g jämfört med konventionella stämskruvar.

Vi kan bara för att det är kul titta på hur fiolen idag uppför sig enligt Carleen Hutchins kriterier. Observera att alla inte nödvändigtvis är överens om att reglerna är allmängiltiga.

Hutchins rekommenderar att matcha B0 till A0. Vi ser att vi här har en dålig anpassning (241 Hz – 267 Hz). Jag antar att den lägre frekvensen kommer att stiga något då jag kapar stämskruvarna till rätt längd. Greppbrädan är för tillfället provisoriskt limmad för att den skall kunna tas av. Min gissning är att den slutliga B0 frekvensen med greppbrädan slutligt fastlimmad kommer att stiga till mellan 255 och 260 Hz vilket som jag uppfattar det är acceptabelt.

Skillnaden mellan B1+ och A1 borde för ett solistinstrument ligga på 60 – 90 Hz. Högre är bättre men mycket högre än 90 Hz kan göra instrumentet svårspelat. Stradivarius #2 ligger på 65 Hz d.v.s. i solistområdet. Min gissning är att sillnaden mellan B1+ och A1 kommer att stiga då lackytan hårdnar.

Skillnaden mellan B1+ och B1- borde ligga på 75 – 95 Hz. Ojusterat ligger Stradivarius #2 på 109 Hz vilket är alltför högt enligt Hutchins tumregler. Som jag noterade ovan så är B1+ en dubbeltopp. Då dubbeltoppen förstärks på den nuvarande dominerande toppens bekostnad så kommer B1- att stiga till mellan 420 Hz och 440 Hz. Erfarenheten säger att med instrumentet slutjusterat så ligger B1- på ca. 440 Hz vilket ger en differens på 80 Hz vilket då fyller kriterierna. Eftersom lacket blir styvare då det härdar kommer antagligen B1+ att stiga i viss mån vilket kan betyda att instrumentet efter några månader ligger på 80 – 85 Hz vilket är ok.

Skillnaden mellan A1 och B1- borde ligga på 0 – 16 Hz. I vårt fall får vi 44 Hz vilket ligger onödigt högt. Om toppen B1- justeras så att bitoppen dominerar (nu. 449 Hz) så kommer instrumentet att ligga korrekt enligt Hutchins tumregler.

 

Biljud i E-strängen på fiol/hardangerfiol

30/08/2014

För några dagar sedan upptäckte jag ett intressant biljud i E-strängen (metall) på min hardangerfiol.

Ovan kan du höra ett kort ljudprov. Det låter som om antingen stråken eller strängen ställvis skulle vara smutsig så att strängen ibland glider fritt för att därefter igen ge ljud.

Försök att fixa problemet. Den första lösningen var att med en bit tyg putsa E-strängen så att eventuella hartzlager försvann. Inga förändringar kunde observeras. Jag tvättade därefter strängen med rödsprit/hushållspapper. Fortfarande inga förändringar.

Lösning:

Då inget annat hjälpte bytte jag strängen trots att den inte var gammal och trots att man inte kunde se några skador på den. Problemet försvann på en gång.

Den nya strängen låter så här, inspelad på exakt samma plats i samma akustik.

Man kan tydligt se biljudet i strängen då man studerar strängens spektrum.

Biljud

Den svarta kurvan visar spektret för öppen e-sträng. Notera de extra topparna mellan de normala harmoniska övertonerna. Den röda kurvan visar situationen efter strängbyte. Lägg märke till att det finns en svag antydling till fenomenet också i den nya strängen men man kan åtminstone inte ännu höra något. Tiden får utvisa om fenemenet återkommer.

Om problemet återkommer blir der att prova någon annan tillverkares E-sträng.

Spektren är intressanta genom att man tydligt ser att en störning som ligger på nivån -30 dB fortfarande tydligt går att uppfatta och att en störning på denna nivå är extremt irriterande. Min uppfattning är att instrumentet i stort sett är ospelbart med ett problem av denna ty.

Lösningen är alltså enkel: Byt sträng!

Hur korrigera en alltför mörk fiolton

28/08/2014

En fiol är ett diskaninstrument och den förväntas ha en ljus ton med mycket övertoner inom området 2 – 5 kHz (somliga säger 2 – 3.5 kHz). Orsaken till att en ensam soloviolin kan höras igenom en symfoniorkester är att de höga harmoniska övertonerna en fiol producerar ligger i ett sådant frekvensområde att väldigt få andra instrument i orkestern producerar ljud i detta intervall. I praktiken kommer orkestern att täcka över fiolens grundtoner så att den inte kan höras men då de harmoniska övertonerna hörs igenom så kommer lyssnarens hjärna själv att skapa de sakande grundtonerna vilket gör att man uppfattar att instrumentet hör igenom orkestern.

Frågan om hur mycket djup/bas en fiol skall ha på G- och D-strängarna är väldigt långt en smaksak och kompromiss. De flesta fioler klarar inte av att producera grundtonen G med vettig volym. Det låga G man hör skapas igen av hjärnan utgående från de harmoniska övertonernas amplituder. Om de viktigaste harmoniska övertonerna är alltför svaga i förhållande till grundtonen eller om de högre grundtonerna klingar av alltför snabbt uppfattar man tonen som mörk eller som om man skulle spela i en tunna med mycket eko.

Jag tog nyligen loss locket på en av mina fioler som jag justerat tidigare. Jag hittade en rätt stor valk av trä i övre delen av locket och jämnade ut detta område genom att sickla det … trots att jag vet att det är en stor risk för en alltför mörk ton i fiolen om man tunnar av området nära den övre ändan av basbjälken. Då jag provspelade fiolen hade den fått en mörk något ”råmande” ton … inte riktigt bra. Den här mörka tonen måste naturligtvis tas bort så att fiolen skulle få en ljusare och trevligare ton.

Hur ta bort den mörka tonen

Den mörka tonen är en följd av en obalans i styvheten mellan lockets övre del nära halsen och nedre del nära stränghållaren. Basbjälken är vår strukturella referens.

Då man betraktar ett fiollock så ser man att locket delas upp osymmetriskt av basbjälken och ljudpinnen. Ljudpinnens placering gör att om man löser upp locket nära övre ändan av basbjälken så kommer basen att mörkna. Avståndet från ljudpinnen till kanalen mellan basbjälke och hals är betydligt längre än avståndet från ljudpinnen till den nedre kanalen mellan basbjälke och ändkloss.

En naturlig väg att göra fioltonen ljusare är att slipa kanalen mellan basbjälke och ändkloss under hakstödet. På en olackerad fiol kan man slipa/sickla locket på utsidan. På en lackerad fiol lönar det sig att slipa från insidan. Man slipar 40 – 60 slipdrag och provspelar mellan justeringarna.

Resultatet blir att fioltonen ”ljusnar” men den blir samtidigt väldigt ”silkeslen” utan karaktär. Den alltför ”lena” snälla tonen kan därefter justeras genom att slipa motsvarande område nere på diskantsidan. Tonen får då lite mera strävhet och karaktär.

Observera!

Ta det varligt och i små steg. Låt gärna instrumentet vila några dagar mellan justeringarna så att de slipade ytorna hinner hårdna och läka. Man måste ofta göra justeringen i flera steg eftersom resultatet ofta backar något då de slipade ytorna oxiderar och hårdnar.

På Maestronet dök det upp en tråd angående en fiol med alltför kraftig råmande bas och vad man kan göra åt saken. Beklagligtvis hade jag i det här skedet redan påbörjat justeringen av min egen fiol, utan att göra en inspelning av utgångssituationen. De data jag presenterar nedan är alltså resultat som startar halvvägs.

Removing_darkness

– Svart kurva är utgångspunkten. – Röd kurva är situationen efter justering av den nedre kanalen. – Grön kurva, justering av f-hålets inre vinge.

Notera hur 600 Hz – 1 kHz har jämnats ut mycket och förstärkts med upp till 10 dB. Vissa toner i detta område har då en volym som kan vara nästan 10 ggr högre än före justeringen. Instrumentets ton är fortfarande mörk men inte längre enligt min uppfattning obehagligt mörk. 

Notera också hur det högre registret från 2 kH framåt har förstärkts med upp till 6 dB vilket tydligt hörs i klangen.

Hur gjordes mätningen

Jag spelade den svenska Fäbodsalmen kanske 20 ggr under justeringsprocessen. Spektret ovan har beräknats utgående från hela melodin. Det är alltså inte fråga om ett knackspektrum.

Notera! Jag är ren amatör och jag ber om ursäkt för ljudproven nedan. De gör på intet sätt rättvisa åt den otroligt vackra gamla fäbodpsalmen. Mikrofonen är på ca. två meters avstånd från fiolen vilket gör att stråkljud/brus hörs tydligt. Inspelningen har gjorts med en Zoom R8 inspeningsapparat. Den interna mikrofonen har använts.

Ljudexemplet nedan är den startpunkt där jag insåg att jag borde spela in utgångssituationen. Instrumentet var betydligt sämre då jag började justera det. Det här är den svarta kurvan i bilden ovan.

Följande exempel visar det justerade fiolen. Man hör tydligt en förändrad diskant jämfört med det första exemplet. Det här är den röda kurvan.

Sound_color_adjustment

Bilden visar den justerade fiolen. Det viktigaste området är området märkt ”Lighter” i bilden. Man kan slipa motsvarande område symmetriskt på E-strängens sida för att ge fioltonen mera karaktär.

Man kan också ge G- och D-strängarna mera karaktär genom att slipa spetsen på f-hålets inre vinge. Det här förstärker de harmoniska övertonerna på G- och D-strängarna vilket ger mera must i tonen.

Slipning av f-hålets ”vinge”

04/07/2014

En diskussionstråd på Maestronet diskuterar bland annat fioltrimning. Den bortgångna fysikern Fry experimenterade bl.a. med att skrapa fiolen på insidan med specialverktyg för att på såsätt locka fram önskade egenskaper his fiolen. Min metod (Lars & Johan Silén) är betydligt bättre än Frys, eftersom det är extremt enkelt att slipa fiolen på insidan. På Maestronet ställer sig en del skribenter tvivlande till effekten av inre justeringar. Jag beslöt att göra ett enkelt experiment.

Jag knacktestade min Guarnerikopia #4 och märkte att knacktonen i F-hålets yttre vinge på G-sidan klingade lägre än motsvarande vinge på diskantsidan. Det är lätt att höja knacktonen genom att försiktigt slipa vingen från insidan. Jag slipade 100 drag fram/tillbaka med 10 mm magneter. Uppskattningsvis blev det slipade området ca. 10 um tunnare d.v.s. ca. 1/100 mm. Kan den här förändringen mätas?

Jag mätte fiolens fulla spektrum genom att knacka på fiolens stall från G-sidan med den trubbiga ryggsidan av en smörkniv i metall. Knackverktyget måste vara hårt om man inte kraftigt vill dämpa spektret i de höga frekvenserna. Mätningen gjordes alltså innan fiolen hade pinats på något sätt.

Efter den första mätningen slipade jag vingen 100 drag varvid tjockleken uppskattningsvis minskade med 1/100 mm. En provspelning indikerade subjektivt att tonen lät brilliantare.

Därefter mättes det fulla spektret igen på samma sätt som tidigare och båda frekvenskurvorna exporterades till programmet Grace (xmgrace) så att kurvorna kunde ritas ut i samma bild. Resultatet blev att den största intensitetsförändringen blev ca. 3 dB i trakten av 1 kHz. Mindre förändringar går att se hela vägen upp till ca. 8 kHz.

G-side_f-hole_thinned_10um

G-side f-hole outer ”wing” thinned by 10 um (red curve). The original unmodified spectrum is in black.

Min uppfattning är att bilden entydigt stöder den subjektiva observationen att den testade minimala förändringen tydligt är hörbar.

f-hole_outer_wing

 

Fiolbygge: Experiment med omöjligt material (9)

11/06/2014

Axelstödets inverkan på fiolens B1- resonans (nära A=440 Hz)

maestronet har det förts en diskussion angående an ”vargton” på den öppna A-strängen. Olika alternativ för att åtgärda problemet har diskuterats. Olika förslag bl.a. att flytta ljudpinnen, att byta hakstöd etc. har föreslagits men till vidare utan resultat.

Jag kom plötligt att tänka på att jag har upplevt rätt stora skillnader i klangfärg beroende av vilket exelstöd jag använder. Kunde axelstödet vara orsaken till problemet d.v.s. axelstödet flyttar B1- resonanstoppen och om resonanstoppen råkar ligga väldigt olämpligt så uppkommer en vargton.

En serie mätningar av en fiols respons via knackmätningar visar tydligt att B1- resonansen flyttas rätt mycket beroende av vilket axelstöd som används.

shoulder_rest_good

Det axelstöd jag normalt använder lägger B1- på 439 Hz.

Mitt alternativa axelstöd ger ojusterat följande resultat:

shoulder_rest_other_initial

Observera hur det andra axelstödet dämpar och breder ut B1-.

Jag ändrade därefter bredden på axelstödets fastsättningar så att bottenplattan greppas närmade det bredaste stället. Jag monterade dessutom axelstödet så att det klämmer åt bottenplattan med relativt stor kraft.

shoulder_rest_other_final

Då axelstödet monteras så att bottenplattan läggs i komression over det bredast stället så flyttas B1- till 429 Hz.

Jag hoppas ovanstående resultat kan inspirera violinister till att göra enkla justeringar i hur axelstödet monteras och vilken kompressionskraft bottenplattan påverkas av. Det är helt klart att ljudet påverkas märkbart.

 

Fiolbygge: Experiment med omöjligt material (8)

06/06/2014

Att mäta attack

Det är ett känt faktum att det för en violinist har en stor betydelse hur snabbt, och pålitligt, tonen tänder i instrumentet. Om tonen tänder långsamt tvingas violinisten hela tiden tänka på detta och accentuera varje ton. Om instrumentet tänder genast och distinkt kan mera, mental, energi användas till att göra musik i stället för att medvetet jobba med att få tonen att tända distinkt.

Efter diskussion med min son Sebastian kom vi fram till att pizzicato borde vara en enkel och relativt reproducerbar metod för att mäta instrumentets respons. Vid pizzicato (knäppning) matas en extremt kort puls ljudenergi in i instrumentet. Vi kan sedan t.ex. använda fördröjningen mellan det första detekterade ljudet och maximinivån som ett mått på instrumentets respons. Det verkar rätt självklart att fördröjningen bör vara en funktion av hur instrumentets resonanser ligger men också en funktion av plattornas massor. Ju tyngre plattor desto långsammare kommer plattornas svängningar igång.

Nedan visas tre inspelningar med Audacity. Den första bilden visar Strad #1 som jag jobbar med för tillfället. Bild två är en tysk altfiol Edmund Paulus och det tredje instrumentet är min Guarnerius #1. Experimentet visar klart att Edmund Paulus med tjocka plattor kommer igång mycket långsammare än de båda fiolerna. Notera också hur de tjocka plattorna i Paulus altfiol har mycket högre dämpning än de båda fiolerna. Tonen försvinner mycket snabbare  i altfiolen än i fiolerna.

Strad1_g-string_pizzicato

Stradivarius ”birds eyes” pizzicato på G-strängen. Tonen når maxvolym på ca. 5 ms.

Paulus_g-string_pizzicato

Altfiol Edmund Paulus Markneukirchen pizzicato på G-strängen. Tonen når maxvolym på ca. 18 ms d.v.s. två till tre gånger långsammare än fiolerna.

Guarnerius1_G-strin_pizzicato

Guarnerius #1 pizzicato på G-strängen. Tonen når maxvolym på 5 – 8 ms.

Jag är intresserad av synpunkter på hur det lönar sig att mäta instrumentets respons på något enkelt sätt. Om du känner till något annat enkelt sätt att mäta en fiols respons så kommentera gärna.

 

 


Pointman's

A lagrange point in life

THE HOCKEY SCHTICK

Lars Silén: Reflex och Spegling

NoTricksZone

Lars Silén: Reflex och Spegling

Big Picture News, Informed Analysis

Fashionable dogma. Religious zealotry. We're bigger than that. (This blog is written by Candian journalist Donna Laframboise)

JoNova

Lars Silén: Reflex och Spegling

Climate Audit

by Steve McIntyre

Musings from the Chiefio

Techno bits and mind pleasers

Bishop Hill

Lars Silén: Reflex och Spegling

Watts Up With That?

The world's most viewed site on global warming and climate change

TED Blog

The TED Blog shares interesting news about TED, TED Talks video, the TED Prize and more.

Larsil2009's Blog

Lars Silén: Reflex och Spegling

%d bloggare gillar detta: