Archive for the ‘Teknik’ Category

Alternativ färg för fiol

22/02/2015

Maestronet har man diskuterat olika tekniker för att lacka fioler. Det finns antagligen tusentals eller tiotusentals olika recept på lack både färgat och ofärgat. Personligen har jag köpt färdigt lack och jag har inte sett något behov av att börja koka lack själv. Genom de olika lackrecepten strävar man efter:

  • En vacker färg
  • Djup/lyster som framhäver träets struktur
  • En lackyta som håller i flera hundra år
  • Lack som inte förhindrar plattornas svängningar
  • Lack som inte är för tungt

Det finns många metoder för att ge instrumentets dess grundfärg. Den äldsta metoden var att hänga upp den trävita fiolen så att den utsattes för ljus varvid ytskiktet kommer att oxideras vilket gör att fiolen gulnar. Modernare metuder är att man hänger upp fiolen i ett UV-skåp, resultatet blir detsamma som för solbehandling men processen är snabbare … och processen lämpar sig bättre för vårt nordiska klimat.

Andra alternativ är att man tätar träytan med något lämpligt material. Många olika material används såsom gelatin, benlim, kasein etc. Tanken är att man ”tätar” porerna i träytan innan man lägger på färg eller lack. Färgämnet, bränt socker, i den här episteln både färgar och tätar ytan.

IMGP1289

Sockergrund på fiol. Ena halvan (den nedre halvan som är matt) av instrumentet har endast ett sockerlager. Den övre halvan har ett lager lack ovanpå sockerlagret.

Så här ser instrumentet ut som nästan färdigt:

IMGP1528

Sockerfiolen börjar vara färdig att provspela.

Hur tillverkar man sockertätningsmedlet/färgämnet

Häll upp mellan en halv och en deciliter mörk sirap i en liten kastrull. Sirapen kan inte användas obehandlad även om färgen kunde vara lämplig eftersom den obehandlade sirapen inte torkar! Genom att hetta upp sirapen kommer den att delvis förkolna vilket ger en djupare rödbrun färg och samtidigt polymeriseras sockret så att längre sockerkedjor bildas vilket gör att materialet torkar utan att vara klibbigt.

Det har visat sig att det är praktiskt att följa med processen med hjälp av en infrarödtermometer som mäter det smälta sockrets temperatur utan kontakt. Biltema säljer en lämplig IR-termometer för några tior (Euro).

IMGP1897_PEF_embedded

Kokprocessens första skede. Vatten avgår men färgen ändrar inte.

IMGP1898_PEF_embedded

Temperaturen ligger nu på ca. 130 grader C. Färgen börjar tydligt mörkna.

IMGP1899_PEF_embedded

Temperaturen ligger nu på ungefär 150 grader.

IMGP1900_PEF_embedded

Temperaturen är nu mellan 170 och 180 grader C. Längre än detta gick jag inte vid detta kok.

 

Uppvärmningen sker på elspis där plattan kan regleras i sex steg. Jag har kört på halv effekt. Då uppvärmningen startar börjar sirapen bubbla då vattnet avgår som ånga. Då vattnet har kokat bort börjar sirapens temperatur stiga från något över 100 grader upp till ca. 130 grader. Temperaturen kommer att ligga rätt länge på denna nivå medan färgen långsamt mörknar. Efter en stund börjar temperaturen stiga ytterligare. Jag slutade koket då temperaturen gick upp till 175 – 180 grader. Min gissning är att färgen skulle ha blivit bättre om jag hade fortsatt kokningen till ca. 200 grader. Färgen skulle ha blivit brunare och mörkare än den nu relativt gulbruna färgen.

Då sockret har fått den färg jag vill ha lägger jag försiktigt till vatten. Observera att det gäller att vara extremt försiktig eftersom det finns risk för stänk av tvåhundragradigt socker om man lägger till alltför mycket vatten på en gång. Vatten måste läggas till medan sockerfärgen är het eftersom materialet annars då det svalnar blir stenhårt och det krävs mycket tid att lösa upp materialet efter att det stelnat. Resultatet blir sockerfärg som i vattenlösning ser nästan svart ut. Då färgen dras på fiolen blir den guldbrun.

Sockerfiolen nummer två fick nu ett lager sockerfärg. På sockergrunden läggs därefter ett lager klarlack. Efter detta arbetsskede måste resultatet utvärderas. Om det behövs kan jag lägga på lite bärnstensfärgat lack och därefter mera klarlack beroende av vilken slutlig kulör jag vill ha.

Artikeln kommer att uppdateras med bilder på det nya instrumentet.

 

 

 

Experiment med konvertering av musik till noter

18/02/2015

Bakgrund

Min äldre bror stötte nyligen på ett nytt intressant programspråk ”Julia” som har influerats av Python, Matlab och många andra programmeringsspråk. Julia har en relativt intuitiv syntax vilket betyder att det är rätt enkelt att lära sig språket då man har använt andra programmeringsspråk. Julia påminner om språket Python men Julia kan vara tiotals gånger snabbare … nästan lika snabbt som kompilerad c-kod trots att Julia är ett tolkat språk med alla de fördelar detta medför (bl.a. enkelt att skriva program stegvis och tista medan man skriver).

Problemet att ur spelad musik har intresserat mig länge men jag har inte kommit mig för att skriva verktyg. Julia råkade nu bli den faktor som gjorde att jag började experimentera med notgenerering för att samtidigt lära mig språket Julia.

Det här kommer antagligen att bli en serie artiklar där olika aspekter av problemet behandlas … och det finns inga garantier för att slutresultatet på riktigt blir användbart.

Existerande hjälpmedel

Tanken är inte att skriva allt som behövs själv utan existerande programkod kommer att användas. Följande program används för närvarande.

  • Programmet Audacity används för inspelning. I samband med inspelningen normaliseras ljudfilen till standardamplitud eftersom detta förenklar analysen.
  • Julia används för programmeringen och Julia innehåller de FFT (fast fourier transform) rutiner som behövs för att plocka ut toner ur ljudmassan.
  • Programmet LilyPond används för att generera noter

Konvertering av ljudfilen till musikaliska toner

Det första programmet extract_notes.jl läser block om 8152 ljudsampel från ljudfilen som är samplad i CD-kvalité d.v.s. 44100 Hz. Ett datablock motsvarar då ungefär 200 ms ljud och den teoretiska upplösningen i spektret som skapas med FFT är ungefär 5 Hz.

Tanken är att analysera hela filen i 200 ms block. blocken/tonerna kan senare kombineras till något som motsvarar verkliga noter men detta är något för framtiden. Det är självklart att inte endast en ton utan en hel serie toner kommer att hittas i varje tonblock eftersom en fiolton innehåller en lång serie övertoner. Hur jag väljer att utnyttja övertonsserierna är också ett problem som lämnas för framtida optimering.

Programmet extract_notes.jl skapar en textfil som innehåller de noter programmet hittade samt amplituden för de olika tonerna (tonstyrkan). Textfilen ser för närvarande inte vacker ut:

Length:605696
Längd i sekunder:13.734603174603174
N ASCIIString[”d'”,”a””,”a”'”,”c”””,”d”””,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”, … ,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”]
A [-31.890321498989003,-30.634769023040928,-32.27245706229339,-30.018825559930626,-29.475444684452142,-9999.0,-9999.0, … , -9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0,-9999.0]
N ASCIIString[”d'”,”d””,”a””,”c”””,”d”””,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”, … , ”?”,”?”,”?”,”?”,”?”,”?”]

o.s.v.

En rad som börjar med ”N” innehåller detekterade noter t.ex. ” d’ ”  , ” a” ” . ”?” betyder att ingen not har hittas för denna position i tabellen.

En rad som börjar med ”A” innehåller amplituder. En amplitud med värdet -9999.0 betyder att ingen amplitud finns för denna not.

Notnotationen är den som används i LilyPond.

Generering av noter

För att generera noter behöver vi nu endast plocka ut notvärdena ur tabellen och skriva ut noterna (de harmoniska övertonerna) som ett ackord i LilyPond.

Ett ackord i LilyPond betecknas med:

< not0 not1 not2 … >

Då vi plockar ut noterna får vi:

<   d’    a”   a”’  c””  d”” >

Vi kan titta på noterna genom att helt enkelt lägga till LilyPond startkod och slutkod så att man får en LilyPondfil som kan kompileras. Jag har skrivit ett separat litet program som läser textfilen ovan och konverterar den till kompilerbar LilyPond-kod. Programmet heter process_notes.jl .

Startkoden är:

\version  ”2.16.2”
{

Slutkoden är:

}

Resultatet för melodin ”Gubben noak” blev:

\version  ”2.16.2”
{< d’  a”  a”’  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  fis”’  a”’ >
< d’  dis’  d”  a”  fis”’ >
< d’  d”  a”  a”’  c”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  fis”’  a”’ >
< cis’  d’  d”  a”  c”” >
< d’  d”  a”  fis”’  c”” >
< d’  d”  a”  a”’  c”” >
< d’  d”  a”  fis”’  a”’ >
< d’  dis’  d”  a”  a”’ >
< d’  dis’  d”  a”  a”’ >
< fis’  cis”’  fis”’  cis”” >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  cis”” >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  cis”” >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  cis”” >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  cis”” >
< e’  g”’ >
< e’  e”  b”  g”’  gis”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< dis’  e’  e”  b”  g”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  e”’  gis”’ >
< dis’  e’  e”  b”  gis”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< g’  d”’  g”’  b”’  d”” >
< g’  d”’  g”’  b”’  d”” >
< g’  d”’  g”’  b”’  d”” >
< g’  d”’  g”’  b”’  d”” >
< fis’  g’  cis”’ >
< fis’  cis”’  fis”’  cis”” >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  ais”’ >
< fis’  cis”’  fis”’  ais”’  cis”” >
< fis’  cis”’  fis”’  cis”” >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  ais”’ >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  ais”’ >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  ais”’ >
< fis’  fis”  cis”’  fis”’  ais”’ >
< fis’  cis”’  cis”” >
< e’  e”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  b”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  gis”’  b”’ >
< e’  e”  gis”’  b”’  cis”” >
< e’  e”  gis”’  b”’  cis”” >
< e’  e”  gis”’  b”’  cis”” >
< e’  e”  gis”’  b”’  cis”” >
< cis’  d’ >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  d”  a”  c””  d”” >
< d’  a” >

Den här filen kan nu LilyPond processa:

lilypond mellanresultat.ly

Resultatet blir en pdf-fil som heter mellanresultat.pdf .

ofiltrerad

Rå notutskrift då programmen har analyserat början av ”Gubben Noak”.

Mängden av toner är en följd av att en fiolton är mycket övertonsrik och spektret således inte innehåller endast en ton utan en mycket lång rad harmoniska och icke harmoniska övertoner.

Då man betraktar bilden så ser man en hel del dubletter som ligger på ett halvt tonstegs avstånd från varandra. Detta betyder inte att tonen är skärande dissonant utan på att ifrågavarande ton är relativt kraftig och spektraltoppen relativt bred. Resultatet är att analysprogrammet kommer att få flera träffar vid en ton. Frågan blir då hur man bäst filtrerar bort de oönskade tonerna?

Svaret på frågan får vila till nästa artikel 🙂 .

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.

 

 

Fiolbygge: Experiment med omöjligt material (7)

05/06/2014

Justering av bottenplattan och resonansen B1+

Då bottenplattan har ”rågraduerats” kommer de grundläggande resonanserna att ligga lite slumpmässigt och det är lätt att lura sig själv och tro att fiolen inte blev bra. Hutchins ansåg att en fiol för en solist bör ha ungefär följande grundresonanser och att resonanserna bör ligga i vettiga förhållanden till varandra.

Följande förhållanden anses gälla för ett solistinstrument:

B1+ – B1-    =   75 … 95 Hz

B1+ – A1     =   60 … 90 Hz

A1 –  B1-     =  0 … 16 Hz

Problemet är att det kan finnas flera tänkbara kandidater till B1- och B1+.  Vid intrimningen gäller det då att lyfta fram (öka amplituden) på de resonanser man vill ha och undertrycka de icke önskade resonanserna. Om vi betraktar utgångsläget för ”birds eye” Stradivariusen så startar vi från:

A1      =    462 Hz  (denna resonans bestäms av fiolens geometri och den ändras inte)

B1-    =    410 Hz dominerande topp samt 10 dB lägre 445 Hz

B1+   =    518 Hz dominerande samt 5 dB lägre 550 Hz

Om vi accepterar den nyss hoplimmade fiolen får vi som resultat:

B1+ – B1-   =   108 Hz vilket ligger utanför Hutchins gränser.

B1+  –  A1   =    56 Hz vilket är relativt lågt för ett solistinstrument.

A1  –  B1-   =   52 Hz vilket ligger skyhögt ovanför det önskade intervallet.

Vad kan man göra? Den normala metoden skulle antagligen vara att skära loss locket och försöka med omgraduering. Problemet är dock att resultatet rätt långt är fråga om tur. Extremt små tjockleksförändringar ger stor inverkan på resonanserna. Jag brukar justera med ca. 2 um d.v.s. 2/1000 mm arbetssteg. Eftersom en mätklocka i bästa fall mäter med noggrannheten 5/1000 mm så ligger justeringarna som är tydligt hörbara utanför våra mekaniska mätmöjligheter. Det här betyder samtidigt att en stor förändring där man tar loss locket och sicklar vissa punkter är en extremt grov metod för justering.

Då vi justerar lock och botten är det inte så mycket fråga om att flytta en resonanstopp som att förstärka de toppar vi är intresserade av utan att förstärka de oönskade topparna. Det visar sig att om vi justerar in ringmoden i lock och botten, se tidigare inlägg, så kommer automatiskt de önskade svängningsmoderna att förstärkas och då locket ”ringer” korrekt så kommer de svaga alternativa B1- och B1+ att dominera. Genom att justera ringmoden kommer vi alltså att börstärka B1- = ca. 445 Hz och B1+ = ca. 550 Hz.

Om vi lyckas med justeringen så kommer vi att få:

B1+  –  B1-   =   105 Hz vilket ligger utanför Hutchins gränser men rätt nära ett toppinstrument.

B1+  –  A1     =    88 Hz vilket motsvarar ett topp solistinstrument.

A1  –  B1+   =   17 Hz vilket ligger mycket nära värdet för ett toppinstrument.

Vi ser att om vi lyckas förstärka de svaga topparna så går instrumentet in som ett topp solistinstrument (om Hutchins klassificering gäller)! Notera att det inte i allmänhet är möjligt att förstärka den önskade toppen utan att den i viss mån flyttar plats. Toppens plats verkar dock i allmännhet inte flyttas mer än ca. +/- 10 Hz.

B1+_start_commented

Några identifierbara toppar i B1+ knackspektrum.

Artikel nummer fem i serien visar var det lönar sig att slipa.

Efter justering av bottenplattan, det största arbetet var att justera ringmoden uppe vid halsen, är resultatet:

B1+_final_commented

Slutresultat efter justering.

Notera!

Hela justeringsprocessen har gjorts med fiolen stämd och den har justerats i mycket små intervaller genom inre slipning  och den har provspelats mellan de olika justeringarna.

Justeringsprocessen för resonansen B1+ avslutas nu tillfälligt. Det är möjligt att jag återkommer och gör någon mindre korrektion senare då plattorna har härdat efter justeringen och fiolen har ”satt” sig.

Fiolen känns mycket bra då den provspelas.

Hur låter bottnens ringmod efter justeringen?
Bilden nedan visar vilka områden jag knackar på i ljudproven.

Bottom_plate_ring_mode_initial

Ljudprov #1:

Knackning mitt på ringmoden vid L ger ”referenston.  Därefer knackar jag från L utåt mot LL och den nedre klossen till vänster och sedan tillbaka till L. Jag går sedan tillbaka till L och knackar startreferens och sedan ut mot mot LR och den nedre klossen till höger och tillbaka till L.

Ljudprov #2:

Knackning mitt på ringmoden vid U ger ”referenston.  Därefer knackar jag från U utåt mot UL och den övre klossen till vänster och sedan tillbaka till U. Jag går sedan tillbaka till U och knackar startreferens och sedan ut mot mot UR och den övre klossen till höger och tillbaka till U.

Ljudprov #3:

Knackning mitt på bottenplattan nere vid största bredd, vid C-bågarna samt uppe vid största bredd.

Notera att justeringen av bottenplattan inte ännu är färdig. Man kan tydligt höra att nodlinjerna inte är i balans d.v.s. att tonen på mittlinjen inte är densamma som då man går ut mot klossarna. Bottenplattan kommer att justeras under de kommande veckorna i mycket små steg. Grundproblemet vid justering är att det tar kanske ett dygn för instrumentet att ”sätta sig” efter en justering.  För att inte göra stora dumheter lönar det sig att gå mycket långsamt framåt.

 

Fiolbygge: Experiment med omöjligt material (6)

05/06/2014

Några kommentarer om hur man justerar tonfärgen på en fiol

Många byggare är rädda för att göra locket alltför tunt.  Orsaken är arädsla för att få ett instrument som låter som om det skulle spelas i en tunna … mörkt, runt, dovt … inte bra. Orsaken till det här ljudet är att man har gjort området uppe vid halsen för tunt. Speciellt området i ändan av basbjälken uppe vid halsen är kritiskt. Extremt små förändringar här har en stor effekt på instrumentets tonfärg. Det är inget problem att höra förändringar då tjockleken ändras med 1/100 mm (beräknat utifrån mätt bearbetningshastighet). Notera att en mekanisk  mikrometerklocka mäter med kanske 5/100 mm d.v.s. vi hör utan problem en förändring som ligger långt under det vi mekaniskt kan mäta.

Ur byggarens synvinkel är situationen dock den att fiolens klangfärg är en följd av en balans (kompromiss) mellan mjukheten uppe vid halsen och mjukheten hos motsvarande kanal i ändan av basbjälken nere vid stränghållaren. Då man betraktar en fiol så ser man att ljudpinnen står osymmetriskt i förhållande till locket. Avståndet från ljudpinnen till den övre kanalen (vid halsen) är betydligt längre än avståndet till den nedre kanalen (vid stränghållaren). Det kortare avståndet från ljudpinnen till stränghållaren påverkar i högre grad högre frekvenser (kortare våglängd) och det längre avståndet från ljudpinnen till området uppe vid halsen påverkar lägre frekvenser. Ljudfärgen är en blandning av låga och höga harmoniska övertoner. Genom att justera övertonernas amplitud kan vi påverka tonfärgen.

Erfarenheten visar att:

  • Tonen kan göras mörkare genom att slipa kanalen uppe vid ändan av basbjälken. Slipningen kan göras på utsidan eller på insidan. Personligen slipar jag alltid på insidan eftersom man då inte gör åverkan på den lackerade ytan.
  • Om tonen uppfattas som alltför mörk kan det åtgärdas genom att slipa kanalen vid ändan av basbjälken bredvid stränghållaren.

Notera att effekten är mycket kraftig speciellt uppe vid halskanalen. Slipa mycket försiktigt och gör justeringen i små steg med provspelning mellan varje steg.

Justering av bottenplattan följer delvis samma regler men effekten är inte lika tydlig.

Sound_color_adjustment

Jutering av tonfärgen mörk/ljus. Slipning vid området ”Lighter” gör tonen ljusare och slipning vid området ”Darker” gör tonen mörkare. Effekten är kraftig gör alla justeringar i små steg.

Notera!

Experimentera på en ”skräpfiol”. Ge dig aldrig på ett värdefullt instrument. Många problem med äldre goda instrument kan bero på stallet, ljudpinnen står fel, någon limning har gått upp etc.

Fiolbygge: Experiment med omöjligt material (5)

03/06/2014

För att fiolen skall klinga korrekt måste lock och botten stämmas så att åtminstone ”ring”-moden och X-moden i både lock och botten svänger korrekt. Då man påbörjar justeringen är det rätt vanligt att lock/botten då man knackar på dem har ett dött ointressant ljud. Det här betyder helt enkelt att plattorna inte börjar svänga som de skall. Bilden nedan visar de områden i bottenplattan det lönar sig att justera på det strängade spelbara instrumentet genom inre slipning.

Bottom_plate_ring_mode_initial

Börja vid L och jämför med LL och LR. Om knacktonen för ett område är låg så slipar man ringmoden i den punkt som är låg. Då området vid L, LL samt LR börjar klinga gör man samma justering vid U, UL och UR. Knacktonen vid L kan sättas till t.ex. C# och vid U till F#. Kom ihåg att det inte går att backa! Gör förändringar i små steg och mät vid behov med t.ex. Audacity. Man ser enkelt vilken knacktonen är genom att spela in knacktonen vid L och U och sedan i spektret undersöka vilka de dominerande topparna är mellan t.ex. 400 och 800 Hz. Jämför med vad du uppfattar med örat.

Då man börjar få ringmodens nodlinjer inslipade nedtill och upptill blir bottenplattans knackton melodisk d.v.s. det är lätt att höra att plattan klingar. Om fiolen nu provspelas märker man att tonen är kraftig men relativt mjuk. Hur man lägger till must i tonen diskuteras i en senare artikel.

Om man kontrollerar tonen vid de fyra sidoklossarna märker man att tonen här i allmänhet är låg i förhållande till LL, LR, UL och UR. Det är lätt att flytta knacktonerna vid klossarna närmare de tidigare slipade områdena genom att slipa vid klossarna. Samma regel som tidigare gäller här. Då man slipar på en nodlinje så stiger knacktonen i den slipade punkten.

Vad händer med tonen då man justerar ringtonen i locket?

I en tidigare artikel visade jag hur Stradivariusens övertonsspektrum på de lösa strängarna hade högre amplitud inom området 1000 – 2000 Hz vilket gör att tonen lätt låter något nasal. En viss nasalitet är önskvärd, men inte alltför mycket. Då ringmoden i locket och i bottenplattan justerades så dämpades amplituden på övertonerna inom området 1000 – 2000 Hz betydligt (3 … 6 dB). Dämpningen är betydande, efter justeringen ligger effekten inom det kritiska området på 1/2 eller 1/4 av vad det var tidigare. Notera att skalan på Y-axeln är logaritmisk d.v.s. en förändring med 3 dB betyder en fördubbling. Å andra sidan är det mänskliga örat också logaritmiskt gällande känsligheten. Den minsta förändring örat pålitligt uppfattar är av storleksordningen 3 dB.

G-string_bottom_ring_mode

Notera hur den röda kurvan (efter justering) ligger betydligt lägre än den svarta (ojusterad) kurvan inom området 1000 – 2000 Hz. Lägg också märke till att övertonerna över 2000 Hz har förstärkts betydligt vilket ger en subjektivt ljusare klang.

Det är inte alltid så lätt att ”ta fram”

27/05/2014

Det finns ett svenskt uttryck jag inte gillar: ”Att ta fram något” … jag gillar själv mycket bättre t.ex. ”att utveckla något”. Varför gillar jag inte ”ta fram”? Orsaken är att jag som tidigare produktutvecklare och innovatör har sett den långa kedja av misstag som ofta ligger mellan ett beslut om att skapa en ny produkt och det i bästa fall säljbara resultatet. Jag uppfattar att ”ta fram” förminskar utvecklarnas roll genom att man ser framför sig hur försäljningschefen vänder stegen mot företagets ofantliga lager där en ofantlig mängd produkter som aldrig visats för någon ligger prydligt radade på hyllor så långt ögat kan nå.  Chefen går fram till en produkt och tittar på den och säger ”kanonbra” den här sätter vi i produktion. Produkten är ”framtagen” … men det är inte så det går till!

Hur ser det ut i verkligheten

Det finns idag ett antal stater som har utvecklat, inte tagit fram, raketteknik som tillåter dem att skjuta upp en satellit i omloppsbana kring jorden. Kedjan av försök och misstag har varit lång innan man kom så här långt. Nästan varje misstag betydde en föstörd raket. Om en raketmotor inte höll måttet … explosion. Om styrsystemet inte fungerade … explosion. Om en drivmedelspump inte höll måttet … explosion o.s.v. Videomaterialet är på engelska.

Följande video visar en liten grupp amatörer som ställer upp målet att bygga en raket som kan nå rymden.

Finland behöver ”spara”, hur resonerar man?

28/02/2014

I Hufvudstadsbladet läser vi onsdagen den 26.2 att Finland behöver spara. Man talar om en inbesparing på kanske tre miljarder euro totalt. Hbl hade intervjuat några experter som gav förslag på vad man kunde spara på. Förslagslistan är ett fantastiskt exempel på Orwellskt ”Nyspråk”.

Hur ser sparlistan ut?

  1. Höj fastighetsskatten. Det här är ett säkert kort eftersom fastigheter inte kan rösta med fötterna och flytta utomlands. Notera att ”inbesparingen” görs genom att öka skatteuttaget. Nyspråk: Spara = skaffa mera pengar att spendera.
  2. Högre skatt på konsumtion. Nyspråk: Spara = skaffa mera pengar att spendera.
  3. Slopa avdrag för räntor på bostadslån. Nyspråk: Spara = skaffa mera pengar att spendera.
  4. En miljard per år bör sparas så att man sprider ut inbesparingen över tre år d.v.s. en miljard per år. Man poängterar att den största satsningen borde göras för att höja sysselsättningen. Om arbetslösheten sjunker med en procentenhet så sparar man en miljard i form av understöd. Nyspråk: Spara = skaffa mera pengar att spendera. Jag accepterar att den här punkten är viktig.
  5. Spara men inte på forskning. Man borde kunna spara genom att pruta på servicens kvalitet eller stödens storlek … i stället för att skära i forskningsanslagen. En fråga till forskarsamfundet: Hur borde forskningsanslagen fördelas för att man skall kunna undvika nollforskning där resultatet redan är känt innan projektet startar? Det finns em hel del idéer om hur fördelningen skulle kunna förenklas och samtidigt kunde man skära i den statliga fördelningsbyrokratin.
  6. Genomför pensionsreformen.Nyspråk: Spara = skaffa mera pengar att spendera.
  7. Bygg bostäder. Bristen på billiga bostäder är en propp för sysselsättningen. Jag accepterar det här argumentet. Problemet är dock att man i huvudstadsregionen tenderar att satsa på lyx och inte på adekvata bostäder eftersom man föredrar goda skattebetalare framom kreti och pleti …
  8. Slopa femårskravet d.v.s. det femåriga anställningsskyddet vid kommunsammanslagningar. Ok, betala hellre ut folk så att de möjligast snabbt kan komma ut i samhället och göra produktivt arbete.
  9. Satsa på lägre högskoleexamen. Spara genom att ge sämre utbildning vilket strider mot punkt fem … Min kommentar är att en hög utbildningsnivå är ett livsvillkor för Finland. Kunde man göra utbildningen bättre genom att i högre grad satsa på kompetenta ämneslärare redan från lågstadiet. Borde man framför allt kräva en ”riktig” högskole-examen för lärare i alla naturvetenskapliga ämnen … pedagogik i all ära men det behövs riktig kunskap också för att intressera ungdomen för vetenskap och teknik.

Det är intressant att notera att man ingenstans i listan ser något förslag att skära i statens egna strukturer d.v.s. ministerierna. Gör man inte situationen ganska lätt för sig då man konstaterar att då staten skall spara så skall inbesparingarna ske utanför den egentliga statsapparaten i kommunerna eller genom att höja skatterna. Vi har redan idag en totalskattegrad som torde ligga nära 60% för vanliga medborgare i form av statsskatt, kommunalskatt samt en mängd konsumtionsskatter och pålagor av skattenatur. Man bör ytterligare komma ihåg att alla konsumtionsskatter såsom moms, bränsleacciser, skatt på bostadsköp etc. beskattar redan beskattad inkomst.

Var borde man söka de verkliga inbesparingarna?

Min uppfattning är att man borde gå in för att på riktigt skära i själva statsapparaten. Vilka funktioner kunde man skära bort helt och hållet utan att systemet skulle ta skada?

Man har från experthåll under många års tid i massmedia och från ”experthåll” t.ex. Meteorologiska Institutet fört fram tanken att ”den globala uppvärmningen/klimatfölrändringen” som redan i sjutton år har varit försvunnen är ett vetenskapligt faktum. Eftersom vi här påstås ha vetenskaplig koncensus så är det naturligtvis helt onödigt att kasta miljoner på vidare nollforskning i en fråga som tydligen är klar. Här har vi ett självklart område att skära i utan att samhället tar skada. Vi kunna skära bort ungefär 30 miljoner/år från Meteorologiska institutets klimatforskning och eftersom i princip samma forskning bedrivs också på Miljöministeriet så bör man kunna skära också där. Observera att då man friställer uppskattningsvis 200 högt utbildade personer i den statliga byrokratin så får man en s.k. Win-Win situation. Vi skär ner statens utgifter med 30 miljoner per år men efter en övergångsperiod då de friställda börjar sköta ett produktivt arbete så får staten in ytterligare 15 miljoner euro per år. Totalinbesparingen är alltså ungefär 45 miljoner euro.

I Tyskland förs en aktiv debatt gällande den gröna energin. Industrin hotar med att flytta till USA där verksamhetsförutsättningarna är bättre då energikostnaderna är upp till 70% lägre än i Tyskland. Man planerar att i likhet med Spanien börja skära i energisubventionerna fär vind- och solkraft. Eftersom vi i Finland noggrant bör studera vad storebror Tyskland gör skulle det vara en god idé att göra samma nedskärningar hos oss. Om vi skär bort energisubventionerna hamnar vi på en inbesparing på ca. 100 miljoner Euro.

Bygg t.ex. upp ett extremt enkelt vebbaserat system för småföretag där all penningtrafik går via ett speciellt konto och alla löneutbetalningar likaså sker via ett specialkonto hos skattmasen. Inga skatter, t.ex. moms, skall betalas av ett litet företag innan motsvarande verklig fakturering har skett. Utlys en tävling t.ex. för studerande vid handelshögskolorna där uppgiften skulle vara att konstruera en extremt enkel byrokrati för uppstartbolag men så att systemet enkelt kan växa med företaget. Grundtanken är att den statliga ”övervakningen” skall vara minimal under förutsättning att företaget drivs enligt den givna mallen. Samtidigt skall företagaren vara helt skyddad från obehagliga ”överraskningar” från beskattarens sida. Resultatet kunde vara en stor mängd nya uppstartföretag av vilka en del naturligtvis går under men vissa kommer att växa och sysselsätta ett antal människor.

Det verkar klart att vi har en situation där man mycket väl kan förenkla byrokratin extremt mot att t.ex. kontanta medel inte används över huvudtaget. Hur stora nedskärningar kunde man göra i landets skattebyrokrati? Sannolikt talar vi om något hundratal miljoner euro. Kunde man ha ett system med extremt enkel skattebyrokrati upp till en given gräns eller upp till ett visst antal anställda … ?

Kommentare och idéer är välkomna …

Vi kan, vi vill, ge oss möjlighet

28/02/2014

Vi stöter ideligen på ordet ”progressiv” kopplad till grön politik, det här är väldigt olyckligt. Den gröna politiken har ingenting med progressivitet eller framsteg att göra. Grön politik är extremt konservativ och bakåtsträvande. Ordet ”progressiv” användes tidigare, helt korrekt, i relation till vänsterpolitik men den kopplingen kan inte längre göras för dagens blandning av grön och vänsterideologi.

Människan har höjt sig över ett liv där naturens nycker har dominerat livet. Människan uppfann elden och hon lärde sig att tillverka verktyg av trä och metall. De gröna söker en idealiserad väg tillbaka till naturen med allt det lidande det för med sig, det här är inte progressivt utan regressivt bakåtsträvande.

Bakom den gröna ideologin ligger tänkande som ursprungligen infördes av Thomas Malthus. Grundtanken är att bakom fattigdom ligger alltid överbefolkning. Denna tanke kan ytterligare kombineras med misstolkad Darvinism så att man konstaterar att de fattiga får skylla sig själva eftersom de är fattiga till följd av sämre arvsanlag än samhällets toppskikt. De fattiga påstås dessutom göra situationen värre genom att föröka sig som flugor … ungefär så här löper resonemanget.

Eftersom de flesta gröna inte har en aning om sina rötter så beskriver man sig som revolutionärer och progressiva då de i verkligheten är Ludditer (fiender till framsteg) och bakåtsträvare.

Malthus förklaringar gällande fattigdom och demografiskt teori återuppstod från de döda efter andra världskriget genom Neo-Malthusianerna. Paul Ehrlich, den synligaste representanten för neo-Malthusianismen, publicerade boken ”The Population Bomb” som är den viktigaste boken gällande återupplivandet av Malthus idéer. Ehrlich beskriver hur han kom till insikt gällande befolkningsproblemet en stinkande natt i Delhi i Indien.

Då vi långsamt kravlade oss genom staden (i en taxi) så kom vi till ett slumområde. Temperaturen var nära 40 grader Celsius och luften var disig av damm och rök. Gatorna var fulla av människor. Ätande människor, människor som tvättade sig och människor som sov. Människor på besök, människor som argumenterade och skrek. Människor stack sina händer in genom fönstret i taxin och tiggde. Människor som bajsade och urinerade på gatan. Människor som lutade sig mot husen. Människor som vallade djur. Människor, människor människor … medan vi långsamt rörde oss genom mobben och taxins signalhorn tutade. Dammet, oljudet, värmen och kokeldarna skapade en helvetisk bild. Kommer vi någonsin fram till vårt hotell. Alla tre av oss var ärligt talat livrädda … sedan den här kvällen har jag varit medveten om hur överbefolkning känns.
(Ehrlich 1968:15)

En Indisk sociolog Mahmood Mamdani (1972) påpekade att om Ehrlich hade besökt Times Square i New York eller Picadilly Circus i London så skulle han ha rört sig i betydligt större människomassor men att Ehrlich i dessa situationer inte skulle ha varit rädd för överbefolkning. Ehrlich besvärades inte av mängden människor utan av människornas fattigdom och det fysiska hot den fattiga och eventuellt instabila människomassan utgjorde.

Fattiga ungdomar är inte gjorda av ”sämre material” än ungdomar i vår egen näromgivning. Då man ger fattiga möjligheter att utveckla sina talanger kan de gå hur långt som helst. Jämför nedanstående slum-ungdomas inspiration med videoexemplen i slutet av artikeln. De problem man jobbar med är olika men jag uppfattar att båda grupperna är hänförda över vad de kan göra. Den här känslan av att vi kan göra, vi kan påverka är det som saknas i dagens samhälle.

Ursprungligen var vänsterpolitiken faktiskt progressiv. Under den franska revolutionen så stödde de som satt till höger i den lagstiftande församlingen aristokratin och monarkin. De som satt till vänster motsatte sig den gamla ordningen och stödde borgarklassens och en framväxande klass handelsmäns intressen. Bönderna hade inte rösträtt och hade ingen representation i församlingen. Ironiskt nog var stöd för kapitalism och fri marknad vänsteridéer under den här perioden.

Med tiden kom vänstern att identifieras med socialism och kommunism och uppfattades driva arbetarklassens och böndernas intressen. Kapitalistiska sympatier flyttades över till högern. Vänstern stödde inte längre fri kapitalism utan de stödde social jämlikhet och uppfattade att en oreglerad marknad leder till stor ojämlikhet i fråga om inkomster och förmögenhet vilket skadar samhället.

Den ursprungliga vänsterpolitiken var inriktad på att skapa möjligheter för individer att förbättra levladsvillkoren i samhällets botten och medelskikt.

Den sammansmältning av grön/vänsterideologi man ser idag är en skrämmande mutation. Partiet som strävar efter att bevara miljön till vilket pris som helst inkluderande folkmord på fattiga i den tredje världen har gått i säng med det parti som borde stöda arbetarna genom att skapa nya marknader och industirell tillväxt. Resultatet är bl.a. en energipolitik där man på konstgjord väg höjer energipriserna så att de som drabbas är de fattiga och småföretag.

Dagens skolsystem innehåller många Malthusianska element utan att människorna är medvetna om detta. Man håller på att förstöra idividens förmåga till självständigt tänkande genom att man monterar ner det naturvetenskapliga tänkandet, som baseras på en åtminstone i viss gradd ”objektiv och mätbar” sanning, och man ersätter denna bas med ett värdeneutralt allmänt tyckande.

Vi behöver en ny utbildningsstrategi där man visar ungdomar från tidig skolålder uppåt att en individ kan skapa och att vi är kapabla att lösa de problem vi ställs inför på ett mänskligt och ett humant sätt. Alternativet är att vi hamnar i en situation där en liten klick ledare för oss dikterar vad som ”måste göras” … tidigare erfarenheter att detta är inte uppmuntrande.

Några steg mot en nyfödd utvecklingsoptimism kunde vara:

  • Lär skoleleverna hur datorer används till att styra den värld vi lever i. Datorkunskap är inte textbehandlare och PowerPoint. Datorkunskap är att visa hur man automatiskt kan vattna blommmor, eller följa med skolans vita råttor över nätet hemifrån men så att eleverna själva skapar de verktyg som behövs.
  • Skapa ett nationellt småskaligt ”riktigt” rymdprogram för landets alla skolor. Målet kunde vara att placera en finsk mikrosatellit i bana kring jorden inom säg fem år. En mikrosatellit med en vikt på några tiotal gram borde gå att skjuta upp i kretsbana med en flerstegsraket som väger ca. 500 kg. En raket av den här storleksordningen är så billig att den utan problem kan utvecklas som elevarbete på någon av landets tekniska högskolor. Målet på något längre sikt kunde vara att skicka en mikrosatellit till en förbiflygande asteroid inom kanske tio år.
  • Utrustning för 3D-utskrift borde vara en självklarhet i alla skolor eftersom detta ger praktiska möjligheter att experimentera med tekniska konstruktioner och mätningar … vilket implicit lär eleverna att allt i princip är möjligt.
  • Elever på högstadie- och gymnasienivå bör ges konkreta möjligheter att diskutera verkliga vetenskapliga experiment. Endast genom att ge skolungdomar insyn i verkliga vetenskapliga problemställningar kan vi försäkra oss om att ungdomar vars tänkande inte ännu låsts i kända banor kan använda sin tid till riktig problemlösning.

 

Se SL4A d.v.s. Scriptin Layer for Android.

Alla videoexempel är länkade till youtube.

Att skriva Science Fiction

16/02/2014

Finns det någon skrivare som är intresserad av att som ett teamarbete skriva en Science Fiction roman på svenska? Jag har tänkt mig en fristående berättelse som inte är kopplad till föregångarna ”Undret från Kraterön” av min morfar Ole Eklund från slutet av 1930-talet och min egen roman ”Mars”.

Teknologi

Man kan idag se två separata teknologispår som skulle vara intressanta att utforska genom en SciFi roman.

Det ena spåret är tekniken för tredimensionella skrivare ”Maker”. Man håller idag aktivt på att forska i hur olika material kan skrivas ut. För en billig penning kan man idag köpa en skrivare som skriver ut delar i ABS termoplast. Det finns också teknik för att skriva ut metallkomponenter och det verkar självklart att man i vacuum med hjälp av pulver och elektrostatiska fält borde kunna skriva ut komponenter i olika keramiska material genom att smälta tunna pulverlager med hjälp av laser.

Det andra intressanta spåret är att fånga in asteroider med bana nära jorden. En asteroid med diametern 40 meter bör ge ungefär 120 000 ton råmaterial av vilket kanske 10 – 20% i form av metaller och resten material som borde gå att tillverka keramiska material av.

Vad skulle boken handla om

I en Science Fiction roman studerar man både tänkbara teknologiska scenarier och de samhälleliga förändringar teknologin kan tänkas ge upphov till. Jag har tänkt mig ungefär följande situation (som påminner om situationen då utvandringen till USA fick sin början):

  • Ovanstående teknologi existerar och det är lätt att i rymden bygga upp en extremt lätt 3D skrivare som klarar av att skriva ut plast, metall och keramer med hjälp av råvara som man utvinner från en infångad asteroid.
  • Vi har en situation där en liten men välskolad religiös grupp utsätts för systematisk förföljelse på jorden och man beslutar sig för att utvandra.
  • Den utsatta gruppen tillhör Bahá’ìreligionen. Baha’ierna är en lämplig målgrupp eftersom de betonar vikten av skolning. Bahai’erna har genom de senaste 160-åren i flera omgångar utsatts för förföljelse bl.a. eftersom de i religionens hemland har betonat jämställdhet mellan man och kvinna, krävt att flickor skall utbildas etc. Baha’ierna har också ett intressant demokratiskt system som i rätt hög grad skiljer sig från vår västerländska demokrati … på ett som jag ser det väldigt positivt sätt.

Tanken är att kort bekanta sig med hur den kommande bosättningen i rymden planeras i det fördolda. Utskriftsteknologi byggs i rymden med andra tillämpningar som täckmantel. Då en lämplig asteroid som varken är för stor eller för liten hittas så sätts projektet i rörelse. Man fångar in asteroiden och den mals långsamt sönder till råmaterial för bosättningen. Ett antal gigantiska 3D-skrivare bygger upp hela strukturen automatiskt utan att det behövs speciellt många människor som sköter det i princip helt automatiserade bygget.

Bilden är tagen från http://www.nss.org/settlement/space/.

Tanken är att ett antal extremt lätta 3D-skrivare bygger upp hela bosättningen. Tänk dig att du skär ett tvärsnitt genom bildens roterande hjul. För att man skall få till stånd en artificiell gravitation måste konstruktionen göras stor. Hjulets radie kan vara t.ex. 500 m med en rördiameter på t.ex. 125 m. Man får då ett hjul med en omkrets på ca. 3 km och en ofantlig beboelig yta på insidan. Genom att låta 3D-skrivare bygga upp konstruktionen i ett stort antal samtidiga segment så behövs väldigt lite mänsklig arbetskraft under byggnadsskedet.

Eftersom konstruktionen inte roterar under byggnadsskedet kan hela den ofantliga strukturen byggas upp med hjälp av extremt lätta robotskrivare som är lätta att, då en komponent blivit färdig, flytta till nya uppgifter. Hela konstruktionen planeras på jorden och endast de elektroniska ritningarna behöver överföras.

Byggrobotarna kommer att byggas av en enda relativt liten universell 3D skrivare som till en början används för att producera ett stort antal ntterligare skrivare innan det egentliga byggnadsarbetet startar.

Det finns ett antal tänkbara varianter för bosättningar och det är inte självklart att ovanstående exempel väljs.

På den sociala sidan skulle jag vilja studera hur en fast sammanknuten grupp människor klarar av problemlösning och konflikter under yttre press. Det finns intressant material om gruppen jag hade tänkt sätta i focus på adressen http://www.bahai.com/Bahaullah/principles.htm.

Baha’ierna använder en egen metod för problemlösning som i viss mån påminner om ”brainstorming”. Skillnaden är främst att man utgår från bön/meditation och söker lösningar som är till nytta för hela samfundet som betyder hela mänskligheten. Information om baha’ikonsultation hittar du här.

Videon är tagen från från YouTube.

Baha’ierna är också intressanta genom att de uppfattar att alla de stora religionerna har samma källa. Det finns alltså ingen a’ priori konflikt mellan de olika religionerna. De objektiva olikheter man kan se är inte fundamentala utan man kan betrakta olikheterna som intressanta kryddor som gör olika människogrupper intressanta. Olikheterna ses i hög grad vara en följd av den tidsperiod och det samhälle då en specifik religion har framträtt. Det finns rätt mycket material på nätet se t.ex http://www.bahai.org/.

Ett baha’itempel har alltid nio kanter med en dörr på varja kant. Dörrarna symboliserar en ingång får alla världens religioner. I ett baha’itempel hålls inte regelrätta ”gudstjänster”. Däremot finns alla de stora religionernas skrifter tillgängliga så att besökare kan stilla sig genom bön och meditation. I ett tempel kan man anordna olika tillställningar med ett spirituellt innehåll … endast musik producerad av den mänskliga rösten framförs i ett tempel.

Kontakta mig om du är intresserad av att delta!


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