Archive for the ‘Instrumentbygge’ Category

Fiolbygge: Experiment med omöjligt material (1)

11/05/2014

Jag har under den senaste tiden jobbat rätt mycket med att stämma plattorna på fioler. Råmaterialet har varit vita fioler från Kina av Roy Kang. Jag har graduerat om fiolerna och efter lackering slutjusterat dem så att de viktigaste svängningsmoderna fungerar. Slutjusteringen har alltid skett genom min egna specialteknik för inre slipning. Plattorna på fiolen slutjusteras alltså i ett skede då fiolen är lackerad och spelbar. Eftersom justeringen sker efter lackeringen blir man samtidigt av med en betydande felkälla d.v.s. lacket som rätt kraftigt kan flytta vissa resonanser.

Det senaste instrumentet är en stardivariuskopia med botten av såkallad ”birds eye” lönn. Materialet påminner till strukturen om masurbjörk och materialet uppkommer, antar jag, så att det bildas mängder av små kvistar i stammen, kvistar som ger ögon (potentiellt kvisthål) samt en extremt vacker vedstruktur.

Justering av locket

lock_strad1

Fig. 1  Locket är nu omgraduerat enligt medeltal av ett antal Stradivariusfioler.

Locket vägde obearbetat ungefär 83 g. Locket var något tjockare än vad jag anser vara lämpligt, det här var naturligtvis bra eftersom det gör en justering möjlig. Om locket hade varit allför tunt så hade det gett upphov till problem, det är svårt att lägga tillbaka material 😉 .

Observera att det här endast är det första steget i bearbetningen av locket. Den slutliga justeringen sker från insidan då instrumentet är ihoplimmat och i spelbart skick. Som ett experiment kommer jag att lacka insidan med ett lager shellack. Jag uppfattar att lackning av insidan bör göra lockets två ytor mera symmetriska vilket bör minska på mekanisk distorsion (om nu detta har någon betydelse).

IMGP5686

Baksidan av fiolen med ett lager grundlack. Observera den kaotiska vedstrukturen. Ett normalt fiolbotten har en vågig vedstruktur vilket gör att ljuset då ytan lackats bryts po olika sätt och ett randigt vågmönster uppstår. ”Birds eyes” lönn uppkommer sannolikt så att ett stort antal kvistar bildas på ungefär samma område på stammen. Ögonen är små kvistar som samtidigt kraftigt påverkar fiberriktningarna i stammen vilket ger ett mycket extremt men samtidigt, tycker jag, intressant utseende åt instrumentet. Problemet är dock att jag uppfattar att normala tumregler för hur man graduerar bottenplattan inte fungerar eftersom virket är kaotiskt. Min teknik för efterjustering bör dock utan problem bita på den här typen av trä också.

Många yrkesviolinisters reaktion är ”glöm det” d.v.s. ett instrument med lönn av den typen blir inte bra. Det blir mycket intressant att se hurudant det här instrumentet blir!

 

 

Mätning av knackspektra på fiol

30/03/2014

Ett mycket bekvämt sätt att kontrollera responsen på en fiol man jobbar med att förbättra är att mäta instrumentets frekvensgång. Lättast görs detta med hjälp av dator och ett lämpligt program (t.ex. Audacity).

Man placerar mikrofonen en bit  från instrumentet. Man bandar därefter en serie knackningar på stallet t.ex. från G-strängens sida med ett hårt föremål t.ex. en metallstav. Använd folkvett då du knackar … du vill inte skada instrumentet. Den exakta placeringen av mikrofonen är inte kritisk men det lönar sig att köra med samma placering hela tiden för att olika mätningar skall kunna jämföras sinsemellan.

Bilden visar två knackspektra mätta på samma fiol (min Guarneri #3) mätta med mindre än 5 minuters intervall. Då man betraktar de två kurvorna så ser man att de skiljer sig betydligt från varandra speciellt vid frekvenser över ca. 2.5 kHz. Orsaken till skillnaden är enkel. Den svarta kurvan är knackad med en metallstav (stål) och den röda kurvan är knackad med gummihandtaget på en liten fil. Den mjuka hammaren fungerar som ett lågpassfilter som klipper kraftigt vid 2.5 kHz. Vad är det som händer?

Metoden att mäta spektrum genom att knacka på fiolstallet, eller andra platser, bygger på intressant matematik/fysik. Vi mäter ett spektrum genom att spela in ljud som vi sedan matematiskt behandlar så att vi omformar ljudet till frekvenser. Hjälpmedlet vi använder kallas Fourieranalys och mera speciellt Fast Fourier Transform (FFT). Skillnaden mellan en generell Fourier transformation och en snabb (fast) fouriertransformation är att den snabba transformationen begränsar antalet mätvärden till jämna multippler av 2 t.ex. 1024, 2048, 4096 … 16384 vilket gör att beräkningarna kan förenklas och de blir mycket snabbare.

Man kan också vända på transformationen och undersöka vilken typ av signal vi får ut om vi kombinerar en serie sinusvågor. Det visar sig att om vi vill skapa en oändligt hög puls som samtidigt är oändligt kort (en mycket teoretisk puls som inte existerar i naturen, en delta puls) så måste vi kombinera alla frekvenser från 0 Hz till oändligheten och alla frekvenser har samma amplitud. Då vi knackar på stallet så kommer vi att åstadkomma en approximation av en deltapuls d.v.s. då vi knackar så matar vi in alla frekvenser (inom det hörbara området) med ungefär samma amplitud. Vi gör alltså i princip ett frekvenssvep genom stallet utan att behöva någon frekvensgenerator. Genom att mäta ljudpulsen med mikrofon och därefter göra en fouriertransformation av ljudet vi hörde kommer vi att kunna se vilka frekvenser som har dämpats och andra frekvenser som instrumentet ger ifrån sig effektivt.

Hard_soft_hammer_spectrum

Fig. 1  Knackspektrum mätt på samma fiol knackat med hård hammare (svart) och gummihammare (röd).

Om vi knackar med en hård hammare så får vi en distinktare och kortare pulse som ligger närmare den ideala deltapulsen. Knackar vi med en gummihammare så får vi en längre deltapuls vilket syns som ett lågpassfilter som i bilden ovan skär kraftigt vid ca. 2.5 kHz.

Observera!

Man kan mycket väl knacka med en mjuk hammare under förutsättning att man vet att den resonans man vill titta på ligger under den frekvens där man börjar skära de höga frekvenserna. Ovanstående bild ger då man tittar på endast den röda kurvan ett intryck av ett instrument som har en extremt dålig diskantåtergivning. I verkligheten går det mätta instrumentet rätt högt i frekvens (6000 … 7000 Hz). Om vi t.ex. vill bestämma Helmholzresonansen genom att mäta över ljudhålet och knacka på locket så lönar det sig att använda gummihammaren för att inte skada lackytan. Helmholzresonansen 270 – 280 Hz ligger långt nedanför skärningsfrekvensen 2.5 kHz i figuren vilket betyder att gummihammaren inte förvränger låga frekvenser.

 

 

 

 

 

CARLEEN HUTCHINS en fiolbyggarmästare

17/03/2014

Carleen Hutchins har sedan 1950-talet i mycket hög grad påverkat den moderna fiolbyggnadskonsten. Carleen Hutchins stora bidrag var metoden att akustiskt stämma fiolens fria plattor d.v.s. innan komponenterna limmades ihop till en fiol. Stämning av plattorna till specifika toner och kontroll att plattorna svänger på önskat sätt med hjälp av Chladnymönster gjorde att fiolbyggandet blev mycket mera förutsebart än tidigare.

Jag blev tipsad om nedanstående korta video av min vän Anders. Längden på videon är 6 minuter och den ger en god bild av personen Carleen Hutchins samt av vissa av Hutchins byggmetoder.

Vid tiden 4 minuter visar Carleen Hutchins hur hon stämmer en fiolkropp från utsidan. Detaljen är intressant eftersom jag gör samma avstämning av fiolkroppen men min metod* som går ut på att kroppen slipas på insidan då den är spelbar tillåter att instrumentet är färdigt lackat då justeringarna görs.

Inre slipning tillåter att i princip godtyckliga fel på plattorna, då plattorna blivit alltför tjocka, kan korrigeras på det färdiga instrumentet. Man kan rätt enkelt med hjälp av dator och olika akustiska mätmetoder mäta sig fram till var det finns fel på en fiol som inte fungerar bra. Alternativt kan man använda hörseln och knacka sig fram till punkter av obalans i plattorna. Jag brukar som regerl stämma plattorna akustiskt symmetriskt över fiolens mittlinje så att knacktonerna i kanterna är någorlunda lika. Då knacktonen är lika i två punkter är också spänsten i locket ungefär lika … något jag uppfattar att klangen blir bättre av! Carleen Hutchins metod för att stämma de fria plattorna är dock på intet sätt föråldrad. Ju bättre man lyckas med tjockleksgradueringen av plattorna innan fiolen limmas ihop, desto mindre behöver man slipa senare.

(*) Utvecklad tillsammans med min bror fysikern Johan Silén.

Språket i videon är engelska.

Nyckelharpa, utskrift med 3D-skrivare

19/02/2014

Jag har börjat konstruera följande nyckelharpa. Jag har byggt två harpor enligt Sören Åhkers modell, båda är helt spelbara. Följande harpa har jag tänkt bygga i form på samma sätt som en fiol med i princip jämnhöga sarger. Lock och botten urholkas/formas som på en fiol vilket betyder att jag kan justera nyckelharpans resonanser enligt samma principer som på en fiol då plattorna inte längre är jämntjocka. Jag uppfattar också att harpan kan byggas snabbare och lättare i form än genom att såga ut den ur grovt virke.

nyckelharpa

Eftersom jag uppfattar att nycklarna och nyckellådan ger upphov till en hel del petande och arbetet dessutom tar mycket tid tänkte jag experimentera med att skriva ut nycklarna i plast med hjälp av 3D-skrivare. Det blir naturligtvis en hel del arbete att konstruera nycklarna för den första harpan men i fortsättningen bör nycklarna kunna framställas billigt med mycket lite besvär.

Konstruktion av en nyckel för 3D-utskrift

Jag har använt programmet OpenSCAD för att konstruera nycklar. Programmets fördel är att komponenten konstrueras som ett program och inte görs grafiskt från början till slut. Då komponenten konstrueras i textform kan man parametrisera många detaljer vilket gör det enkelt att återanvända konstruktionen i en grundnyckel i andra nycklar.

Nedanstående exempel är mycket primitivt men det kan antagligen illustrera vad jag försöker göra. Det finns en hel del ”hårdkodade” konstanter i konstruktionen men jag putsar upp listningen senare.

nyckelharpa_key

Den beskrivning som behövs för att skapa en nyckel kan t.ex. se ut på följande sätt:

// Body of a nyckelharpa key
// Nyckel för kromatisk nyckelharpa
// (c) 2014 Lars Silén
// Konstruktionen är i princip dimensionsfri men måtten i
// programlistan kommer på slutändan att vara mm.
 
// Variables
 
Body_len = 60;
Body_thickness = 8;
Body_width = 18;
Wall_thickness = 1.5;
PegBoxHoleW = 10;
 
// Discant side part going through the key box side
ALen = 20;
BLen = 20;
Slice = 3;
 
Cut_out_rect_len = 30;
Cut_out_width = Body_width - 3;
Cut_out_thickness = 2*Body_thickness;
 
// The actual pressed key part of a nyckelharpa key
// Creating the actual key part
translate(v=[-Body_len/2-ALen-BLen/2+1,-2,0]){
rotate(a = [0,0,15]){
cube(size=[BLen,Slice,Body_thickness],center=true);
}
}
translate(v=[-Body_len/2-ALen-BLen/2+1,2,0]){
rotate(a = [0,0,-15]){
cube(size=[BLen,Slice,Body_thickness],center=true);
}
}
translate(v=[-Body_len/2-ALen-BLen/2+1,0,0]){
rotate(a = [0,0,0]){
cube(size=[BLen,Slice,Body_thickness],center=true);
}
}
 
// End that goes into the peg box bass side
translate(v=[40,0,0]){
cube(size=[20,PegBoxHoleW,8],center=true);
}
 
// Part going through the discant side key box
translate(v=[-(Body_len/2)-ALen/2,0,0]){
cube(size=[ALen,PegBoxHoleW,8],center=true);
}
 
// Main body of the key
difference(){
cube(size = [Body_len,Body_width,Body_thickness],center=true);
translate(v=[3,0,0]){
// Remove cut out
cube(size =[Cut_out_rect_len, Cut_out_width, Cut_out_thickness], center=true);
}
// Round cut out for lower keys bass side
translate(v=[(Cut_out_rect_len/2)+4 ,0,0]){
cylinder(h=20,r=(Body_width - 2*Wall_thickness)/2,center=true);
}
 
// Round cut out for lower keys discant side
translate(v=[-(Cut_out_rect_len/2)+4,0,0]){
cylinder(h=20,r=(Body_width - 2*Wall_thickness)/2,center=true);
}
 
// Hole for the peg
translate(v=[-(Body_len/2)+4,0,0]){
cylinder(h=20,r1=2,r2=3,center=true);
}
}
 

Då koden kompileras genereras nyckeln som kan ses på bilden ovan. Koden kommer att köras genom ett andra 
kompileringssteg som genererar styrkod för 3D-skrivaren.

Knacktoner och intervall

22/01/2014

Många trimningsmetoder för fioler bygger på att man stämmer fiolens olika delar till specifika tonhöjder och att fiolens olika delar sinsemellan stäms till olika (oftast) harmoniska intervall. Det här låter ju enkelt kan man tycka. Man knackar och lyssnar och efter en del arbete har man ett instrument som är perfekt stämt …

Problemet är att det inte är riktigt så lätt. Då man knackar på t.ex. symmetriska punkter i bottnen eller locket hör man relativt lätt att tonerna i de olika punkterna är olika men det kan ibland vara mycket svårt att uppfatta om den ena tonen är högre eller lägre än den andra trots att de tydligt ligger på olika tonhöjder.

Det allmänna råd man ofta får är att föreställa sig att den första tonen är grundton och att man jämför den andra tonen med grundtonen. Man byter därefter mentalt ordningsföljden så att hjärnan föreställer sig att den andra tonen är grundton/startton och att man jämför den första tonen med denna grundton. Orsaken till problemet är att knacktoner innehåller mycket brus d.v.s. det ingår flera olika toner som kan vara nästan lika starka.

knackton

Bilden visar knacktonen från bottnen av en Guarnerikopia. Vi ser att det finns två kraftiga toppar, den första ligger vid D4=288 Hz och man kunde vänta sig att det här är den ”självklara ton man hör”. Problemet är dock att vi har en ännu högre topp vid A#4=469 Hz. Då man lyssnar kan man höra tonen A# antingen under eller över tonen D. Vad händer?

Sannolikt är problemet att det finns en svag A#3 topp strax vänster om toppen D4. Hjärnan kan alltså tolka knacktonen som ett A#3 med en stark överton A#4 vilket betyder att hjärnan hör ett A#3, eller D4 eller A#4.

Hur kan man hjälpa hjärnan att höra knacktonerna

En möjlighet är att med hjälp av Audacity skapa ett musikinstrument som producerar knacktoner och t.o.m. knacktoner från det instrument man vill stämma! Det visar sig att det är mycket enkelt att skapa sig egna referenstoner. Man spelar in några knacktoner och väljer ut en knackton som låter ren utan dubbelknackning etc. Skapa ett nytt ljudspår och kopiera in den valda knacktonen i ett antal kopior på det nya spåret. Välj nu ut t.ex. kopia nummer två (måla) och använd Effect/Change Pitch. Höj t.ex. knackningens tonhöjd med ett halvt tonsteg. Välj följande knackningskopia och höj tonhöjden med ett tonsteg o.s.v. Resultatet blir en serie knackningar med ökande tonhöjd men skapade utgående från den komponent du försöker stämma. Det är mycket lättare att höra skillnaden i tonhöjd då referensinstrumentet d.v.s. våra självskapade knackningar i stigande tonhöjd har ungeför samma tonkaraktär.

Vårt hjälpmedel motsvarar ett mekaniskt hjälpmedel som ibland har använts vid instrumentbygge. Man kan skära till en serie trätungor som man knackar på ungefär som en xylofon. En svängande trätunga har en tonkaraktär som ligger närmare en knackning än om man t.ex. försöker jämföra knackningen med en ton på ett piano.

Om man har en synt med midianslutning så kan man enkelt gå ett steg längre. På nätet finns instruktioner för hur man skapar samplade midi instrument. Vi genererar helt enkelt en serie knackningar i stigande tonhöjd och skapar ett midi-instrument som vi kan spela med synten. Vi kan då enkelt knacka på fiolen vi trimmar och direkt söka den närmaste knacktonen på syntens tangentbord!

Guarnerius #3, botten och greppbräda

03/12/2013

Jag har tagit loss greppbrädan för justering och för att komma åt att graduera om bottenplattan.

IMGP5561

Man ser tydligt att greppbrädan har varit mycket svagt pålimmad (detta är bra!) för att den lätt skall kunna tas loss. Med hjälp av mikrometerklocka jämförde jag tjockleken på bottenplattan med förlagan Tibor Vargas del Gesu från 1733. Det allmänna intrycket är att bottenplattan som väntat generellt är ca. 0,5 mm för tjock dock inte överallt. Du kan se tjockleksmarkeringarna d.v.s. hur mycket för tjockt locket är i olika punkter genom att klicka på bilden.

Min uppfattning är igen att om jag skulle ha färdigställt fiolen utan omgraduering av bottenplattan, samma kommentar gällde locket, så skulle man ha fått en medelmåttig typisk kinesisk fabriksfiol. Korrigering av plattorna kommer antagligen, igen, att ge en fiol med bra ljud och bra respons.

Hur går jag vidare?

Jag kommer nu att sickla bottenplattan så att jag överallt ligger inom ca. +0,1 … +0,05 mm från orginalet jag vill helst inte göra plattan tunnare än orginalet. Slutjusteringen kommer att göras akustiskt med hjälp av knackning så att insidan slipas då instrumentet är lackat och spelklart.

Greppbrädan stäms så att knacktonen tvärs över blir möjligast jämn. I praktiken betyder det att undersidans utfräsning som inte är exakt symmetriskt på mitten justeras. Justeringen görs genom att lyssna, samma justering kunde antagligen också göras genom att fräsa urtaget på nytt men det skulle kräva verktyg jag inte har tillgång till. Tanken bakom justeringen av greppbrädan är att se till att vridstyvheten i greppbrädan är symmetrisk och vettig (googla på ”Martin Schleske finger board”) . Jag uppfattar också att det är till fördel att göra greppbrädan något lättare för att kompensera den ökade vikten jag för i halsen via Wittners utväxlade stämskruvar.

Om vargtoner

30/11/2013

Jag har under några dagars tid justerat en barockfiol som länge hängt på väggen. Fiolen blev intressan genom att mitt övningsmaterial börjar ta slut. Jag har inte gjort stora ingrepp på den här fiolen som för några år sedan köptes från ”Old Violin House” på ebay.

Då jag efter ett antal justeringsomgångar provspelade fiolen lade jag märke till ett nästan metalliskt biljud på D-strängen då man spelar tonen E. Jag antog först att problemet låg i att greppbrädan inte var tillräckligt konkav så att strängen vid spelning slår i greppbrädan strax framför det nedtryckta fingret på vänster hand. Kontroll visade dock att greppbrädan antagligen är ok. Vad kan då problemet vara?

Tonen E är en generell stämning man strävar efter att få i botten.  Ofta strävar man efter att lägga locket på ungefär D och botten på E. Kan det här vara orsaken till problemet?

Jag körde ett knackspektrum och fick fram följande bild:

wolf

I programmet Audacity kan man med kursorn identifiera vilken ton en specifik topp representerar. Det visade sig att det inte fanns någon lämplig topp inom det förväntade området på 200 – 1000 Hz. Jag fortsatte då att söka högre up i övertonerna och där nappade det.  Det visade sig att det fanns en dubbeltopp vid 1298 Hz och 1309 Hz. Audacity anger att båda topparna ungefär motsvarar tonen E. Min gissning är att topparna är så distinkta att man då man spelar tonen E på D-strängen splittras grundtonen på två övertoner  på 1298 Hz och 1309 Hz. Eftersom tonerna ligger nära varandra kommer de kraftigt att påverka varandra och vi hör ett fenomen som man kallar svävningar. Man kan antagligen också uppfatta saken som att tonen först tänder på den ena frekvensen men frekvensen är inte stabil och tonen flyttas över till den närliggande frekvensen som inte heller är stabil utan tonen flyttar tillbaka till den tidigare frekvensen. Ur skillnaden mellan frekvenserna kan man se att ovanstående frekvensförflyttning/svävning kommer att ske med frekvensen 11 Hz vilket är tillräckligt långsamt för att örat skall uppfatta att tonen inte är normal.

Hur har jag tänkt åtgärda problemet?

Jag knackade mig igenom lock och botten och hittade tre områden i locket som låg mycket nära E.  De båda stora områdena på varsin sida om greppbrädan samt det stora området till höger om stränhållaren hade mycket lika ton. Jag beslöt att sänka tonen i området bredvid stränghållaren. Efter rätt mycket slipande och provande mellan slipningarna försvann vargtonen.

Guarnerius #3 några mätningar av locket

28/11/2013

Jag kontrollerade nyss gradueringen på locket till Guarnerius #3. Du kan se en del av locket på bilden nedan. Du betraktar locket från utsidan av fiolen och jacket till vänster är halsens infästning.

IMGP5556

Mätvärdena inom parentes är värdena mätta från Tibor Vargas Guarneri och värdena strax intill är de uppmätta värdena på halvfabrikatet. Jag har inte strävat efter någon speciellt stor exakthet i fråga om plats eftersom tjockleken förändras långsamt och mjukt. Tjockleksvärdena är alltså endast riktgivande.

Vad kan man då säga om halvfabrikatets lock? Materialet ser bra ut men den här gången är locket förvånande tjockt. Skulle man ha färdigställt fiolen utan förändringar skulle, anser jag, resultatet ha blivit en skrikig/gäll nybörjarfiol med mycket sträv och tunn bas. Lägg t.ex. märke till området mellan basbjälken och halsen som här är 4.63 mm medan värdet på orginalet ligger i närheten av 3 mm. Tunnar man av halsområdet alltför mycket blir fiolen väldigt mörk i klangen om området är väldigt tjockt blir basen lätt tunn och väsande. Det gäller att hitta den bästa kompromissen för tjockleken här.

Andra områden jag uppfattar som viktiga är områdena nära klossarna vid C-bågen. Vi ser att halvfabrikatet är nästan 0,6 mm tjockare här … resultatet är att de grundläggande svängningsmoderna inte startar och det låter som om fiolen har snuva, den klingar inte.

Områdena nära kanterna av C-bågarna är något tjocka men vi talar om +0,2 till +0,5 mm. Jag kommer att tunna av området mellan f-hålet och C-bågen men jag kommer att lämna det tjockare än orginalet eftersom jag vill ha arbetsmån för senare justeringar. Jag håller på och experimenterar med hur det här området påverkar frekvensområdet i trakten av 5 kHz d.v.s. det område som ger fiolen bärkraft i en stor sal.

De stora svängande områdena nedanför de lägre klossarna och trakten av strängållaren är kanske 0,5 mm för tjocka, inte katastrofalt men nog tjocka.

Observera att jag är tacksam över att halvfabrikatets lock är alltför tjockt. Avsikten har hela tiden varit att graduera om locket. Det är bra att det finns material att ta bort. Det skulle vara mycket otrevligt om locket skulle vara väldigt tunt på någon plats, det går inte i praktiken att lägga till material.

Här är ett litet ljudprov från en äkta Guernerius:

Fioltrimning Guarnerius #3

27/11/2013

Tibor Varga (4 July 1921 – 4 September 2003) spelade på en Guarnerius Del Gesu från 1733. Man hittar information om fiolen här.

Jag har utnyttjat Tibor Vargas fiol som förlaga för min egen experimentella serie Guarneriuskopior. Jag har tagit Tibor Vargas fiol som modell främst för att det helt klart är ett extremt bra instrument samt för att det finns vettiga mätresultat att tillgå för det här instrumentet. Du kan lyssna på fiolen nedan, stycket är Romans för violin  Romans av Beethoven.

Vad försöker jag göra?

Jag har kontakter till en mycket skicklig fiolbyggare i Kina (Roy) och jag gör en serie fiolen utgående från halvfabrikat byggda av Roy. Fiolerna är mycket välbyggda, se bild nedan:

IMGP5553

Bilden visar råmaterialet d.v.s. en såkallad trävit olackerad fiol med locket losstaget. I Kina skulle fiolen antagligen ha gått direkt till lackering och efter insättning av ljudpinne och anpassning av ett stall så skulle fiolen antagligen säljas på nätet för $300 – $500 plus en hundralapp för transporten. Resultatet skulle ljudmässigt antagligen ha blivit en god nybörjarfiol motsvarande de fioler man kan köpa i butik här hemma för 700 – 1000 Euro.

Då jag beställde fiolen som halvfabrikat bad jag också att säljaren skulle skära loss locket åt mig. Jag är listig 😉 det är nämligen inte helt ofarligt att skära loss locket. Om locket har limmats med alltför kraftigt lim kan det spricka då det tas loss … bättre att låta byggaren själv sköta det här jobbet!

Då jag nu har fått fiolen kommer jag att göra följande:

  • Jag mäter locket med mikrometerklocka och jämför tjockleken i olika punkter med mätningarna av Tibor Vargas fiol. Erfarenheten visar att lock och botten typiskt är kanske 0.2 mm för tjockt på många ställen. Jag tunnar ut plattorna så att de motsvarar förlagan rätt bra men jag lämnar plattorna något tjockare än i Vargas fiol eftersom jag vill ha arbetsmån för inre slipning då instrumentet är spelklart.
  • Jag tar loss greppbrädan. Greppbrädan limmas också avsiktligen på ett sådant sätt att den lätt skall kunna tas loss eftersom den slits och kan behöva bytas många gånger under instrumentets livstid. Jag brukar tunna av greppbrädan något från undersidan eftersom jag uppfattar halvfabrikatets greppbräda som något grov.
  • Jag mäter bottenplattan med mikrometerklocka och gör i princip samma jobb som på locket och jag lämnar också här en viss arbetsmån för slutjustering.
  • Kontrollera alla klossarna (6 st.). Klossarna är snyggt gjorda men speciellt klossen vid halsen uppfattade jag på de två tidigare exemplaren som onödigt grov.

De två första fiolerna har visat att det skulle ha varit en dålig idé att lacka instrumenten och tro att man skulle ha fått ett bra instrument. Båda de tidigare instrumenten krävde betydande korrigeringar.

Då de mekaniska ”problemen” är åtgärdade, observera att fiolerna är tekniskt välbyggda, limmas fiolen ihop. Efter limning bearbetas ytan till en så god finish att den kan lackeras. Guarnerius #1 i serien gjorde jag mörk men den ytbehandlades så att ådringen i trämaterialet framträder mycket tydligt. Jag gillar att kunna se trästrukturen men många fiolbyggare tycker att det är fult 😉 . Guarnerius #2 gjordes på samma sätt som #1 men lackeringen var rödare, ungefär mahognyfärg. Båda de första fiolerna lackades med spritlack och polerades med fransk polityr. Guarnerius #3 planeras att lackeras med enfärgat lack vilket ger en jämnare rätt guldgul färg. Slutpoleringen blir igen med fransk polityr. Jag uppfattar att jag kan göra lacklagret tunnare på locket med hjälp av spritlack vilket jag anser att positivt påverkar tonen.

Fiolen kommer att förses med Wittners utväxlade stämskruvar vilket betyder att finstämmare helt kan lämnas bort. Fördelen med att finstämmarna lämnas bort är att de lösa strängstumparna mellan stall och stränghållare kan justeras till exakt rätt längd vilket ger fiolen fyra extra resonanssträngar … det här fungerar inte om det finns finstämmare.

Hakstödet kommer också att bli Wittners eftersom det är extremt lätt och samtidigt gjort av ett material som inte irriterar huden.

Om du bor i Helsingforstrakten och är intresserad av att följa med en specialgjord fiol som justeras akustiskt så är du välkommen att komma och bekanta dig med det här exemplaret efter kanske två veckor. Fiolen får lånas för provspelning och den kommer att vara till salu i något skede. Fiol #1 i serien kan provspelas och eventuellt köpas.

Jag räknar med att bygga en serie på 5 – 6 fioler av den här typen för att lära mig injusteringen av plattorna, stall och ljudpinne och för att experimentera med olika lackningsmetoder. Orsaken till att jag startar från halvfabrikat är att jag som fysiker är mycket intresserad just av trimningen. Användning av halvfabrikat gör att jag får trimma oftare vilket förbättrar inlärningen för mig själv. Min metod för efterslipning av den färdiga fiolen är sannolikt för närvarande rätt unik i hela världen.

Hur snabbt slipar man med magnet?

11/10/2013

Jag gjorde för något år sedan ett enkelt test av slipning med magnet. Jag använde en bit rödbok med tjockleken ungefär tre mm och mätte sliphastigheten med små magneter. Resultatet var då att sliphastigheten var ungefär 0.1 um/drag. (Cleas Ohlssons små supermagneter med hål).

Jag använder nu supermagneter med tjockleken 1 mm och diametern 20 mm. Trycket per ytenhet blir annat och sliphastigheten ändrar samtidigt. Det slog mig idag att jag nu har ett bättre testmaterial. Jag kände på spänsten i ett nyckeharpslock med tjockleken 4.25 mm och tog i lite för hårt med resultatet att locket brast på mitten. Tanken är att eventuellt använda den ena eller båda bitarna till att bygga en/två grekiska Kemenche.

Det söndriga locket ger å andra sidan en perfekt möjlighet att mäta sliphastigheten i rätt material d.v.s. gran som används i locket på en fiol.

Jag mätt sliphastigheten på följande sätt:

  • Märkte ut en mätpunkt över vilken jag förde den ”yttre” filtklädda magneten. En likadan magnet med pålimmat slipmedel användes på undersidan för slipningen.
  • Jag slipade hundra drag fram/tillbaka och mätte tjockleken i mätpunkten med mikrometerklocka. I praktiken är det svårt att komma till bättre reproducerbarhet än kanske 0.05 mm mellan olika mätningar. Varje mätpunkt består av fem olika mätningar och mätpunkten är medeltalet av dessa fem mätningar.
  • Mätningarna upprepades upp till 800 drag.

IMGP5408

Fig. 1 Mina slipmagneter på utsidan av ett brustet nyckelharpslock med utgångstjockleken 4.25 mm. Den yttre filtklädda magneten är limmad på en tunn träpinne vilket tillåter slipning under halsen på en fiol. Se separat artikel om möjligheterna att ändra på basens tonförg. Mätpunkten är den lilla svarta cirkeln stax före texten.

IMGP5409

Fig. 2  Resultatet äv 800 slipdrag syns som ett slätt område men man känner inte ännu någon ändrad tjocklek med fingrarna. Så här många slipdrag mellan basbjälken och halsen gör basen hörbart djupare och mustigare!

slipning_av_lock_i_gran

Fig. 3  Resultatet av slipningen i grafisk form. Sliphastigheten med det slipmedel jag använde och med mina 1 mm tjocka magneter blev ungefär 0.00015 mm per drag eller 0.15 mikrometer/drag. Sannolikt är sliphastigheten något lägre än i bilden eftersom mäthuvudet sannolikt i viss mån deformerar träytan.

Observera att för att slipa ned locket med 0.1 mm med bildens magneter behövs ca. 600 slipdrag (fram/tillbaka). Risken för att slipa igenom ett lock som har utgångstjockleken 2 mm är obefintlig eftersom det för detta skulle krävas 6600 slipdrag.

Min erfarenhet är att man för att få bestående tonfärgsförändringar måste slipa flera hundra drag t.ex. mellan basbjälke och stall … med mina magneter.

Observera att då man slipar fria ytor med en kraftigare yttre magnet så avverkas material mycket snabbare. Återkommer med mätningar på detta i ett senare skede.


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

Canadian journalist Donna Laframboise. Former National Post & Toronto Star columnist, past vice president of the Canadian Civil Liberties Association.

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 news about TED Talks and TED Conferences.

Larsil2009's Blog

Lars Silén: Reflex och Spegling