2016. március 29., kedd

Furch akusztikus gitár rezonáns lakkozás, hídragasztás és akusztikai anomália

A bejegyzésben szereplő Furch akusztikus gitár sokáig szolgálta előző gazdáját, és az idők során szerzett pár sérülést. A rezonánsról valószínűleg koptatóval együtt lejött több helyen a lakk, illetve a híd is fel volt válva. A gitár új tulajdonosa egy furcsa hanghatásról is panaszkodott, amire majd később visszatérek.

A munkám voltaképpen a tető újralakkozását, és a híd felszedését, visszaragasztását foglalta magában. Ebben talán az egyetlen újdonság az eddig bemutatottakhoz képest, hogy nem magas-, hanem selyemfényű lett az új felületkezelés. Ezt gyári körülmények között lehet könnyen megcsinálni, házi műhelyben nagyon nehéz. Ahhoz, hogy sikerüljön, teljesen portalanítani kéne a műhelyt, ami a megfelelő elszívóberendezés hiányában lehetetlenség. Márpedig nekem egyelőre nincs ilyen eszközöm, úgyhogy mindenképpen át kellett csiszolni a lakkozott felületet száradás után. Ettől viszont csíkos lett, amit magasfényű lakkozás esetén többlépcsős csiszolással, polírozással szoktak eltüntetni. Én is eljutottam a csiszolás lépcsőivel az 1500-as szemcsefinomságig, de ez már mondhatni fényes felület. A végső matt állapotot a lehető legfinomabb (0000-ás) acélgyapot segítségével értem el, csak a fa szálirányában átsimogatva a felületet. Így a fa erezete elrejti a karcok irányát, mégis megmarad a matt összhatás. A hídragasztás és maga a lakkozás már nem újdonság, így erről csak a képek alatt írok.

így érkezett
felvált lakkrészek
csiszolás előtt


részlegesen felvált híd

felszedve
finomcsiszolt felület
maszkolás lakkozás előtt

a híd ragasztási felületét természetesen nem akartam lefújni, így kivágtam maszkolószalagból egy pontosan akkora darabot, ami csak ezt a részt takarja, majd a tetőre ragasztottam

a lufi arra szolgál, hogy a hangnyíláson keresztül ne kerüljön lakk a testbe, lezárásként még a tetejére egy kartonlap kerül
lakkozásra készen
első réteg után
Belton Molotow átlátszó selyemfényű lakksprét használtam

végül csiszolás, mattítás után
nem tükröződik

lekerültek a maszkok
a hidat visszapróbáltam a helyére
a felület igazítása után jöhetett a ragasztás
a szegély lakkozás után, itt a széle az új lakkrétegnek
és összedolgozva a régivel
a híd ragasztása

a fogólapra is ráfért egy kis törődés
és készült egy csont alsónyereg is



kész is a hangszer





A hangszer elkészült, és változatlanul szép, testes, zengő hangja van, de említést kell tennem egy furcsaságról, amit a gitár gazdája vett észre, és aminek megoldásában sajnos kudarcot vallottam. Már a javítás előtt megtudtam, hogy valami furcsa zörgés zavarja meg a játékot bizonyos fekvésekben, pontosabban mondva nem is zörgés, inkább valamilyen disszonáns hanghatás. A hangszer érkeztekor azzal kezdtem a munkát, hogy megvizsgáltam a gitár részeit, a bordákat, gerendákat, nyakat, nincs-e valahol felválás, repedés. A hidat is ezért javasoltam elsősorban újra-ragasztani, mert arra gyanakodtam, az okozhatja a gondot, mivel sehol máshol nem volt sérülés. A bundokat megsíkoltam, így ezek sem okozhattak bajt, a pálca nem mozgott a nyakban. A hangszer elkészülte után mégis megmaradt a probléma. Bizonyos fekvésekben lefogva egyes húrokat, furcsa, gyorsan elhaló hangot lehetett hallani, ami nem volt igazán tiszta.

A jelenség gitáros berkekben szerencsére nem túlságosan ismert, mert nagyon ritkán fordul elő. Farkashangnak, vagy bullernek hívják, és a vonósok valószínűleg nagyon sokan találkoztak már vele. Csellókon, bőgőkön bullerfogóval, vagyis a húr láb és húrtartó közötti szakaszára erősített tömeggel védekeznek ellene, ami elhangolja annyira a rendszert, hogy az adott játszott hangon nem fog többé jelentkezni a probléma. Fizikailag arról van szó, hogy a megszólaltatott problémás hang frekvenciája pontosan megegyezik a test vagy nyak egyik rezgési módusának frekvenciájával (sajáthangjával vagy annak felhangjaival), így ezen a hangmagasságon nagyon gyorsan elvonja az energiát, ezért a gyors lecsengés. A disszonáns hangot pedig azért hallhatjuk, mert az alaphang energiájának felemésztése után csak a felhangok maradnak meg, de ezek fémhúrokon nem teljesen harmonikusak, épp ezért zavaróak a fülünknek. Internetes fórumokon utánaolvasva a dolognak nagyon találó hasonlatra akadtam azzal kapcsolatban, hogy miért nagyobb probléma ez vonós hangszereknél, mint pengetősöknél. Ez utóbbinál ugyanis a játékos csak "böködi" a farkast, míg pl. a csellista a vonóval jól "megnyúzza", vagyis az adott hangot folyamatosan gerjeszti, így a disszonáns felhang sokkal sértőbb.

Létezik egy másik, igen hasonló probléma is, elsősorban elektromos gitárok és basszusgitárok körében, amit a mágneses tér tud okozni. Ez akkor következik be, ha egy hangszedőt nagyon közel állítunk a húrokhoz, és ha elég erős a mágneses tere, a megpengetett húrt képes kibillenteni periodikus mozgásából, ilyenkor furcsa vibráló hangot hallunk. A probléma ugyanakkor könnyedén kezelhető a hangszedő lejjebb eresztésével.

A "klasszikus" farkashang kiváltó okát megtalálni és kijavítani sokkal nehezebb. Általában valamilyen tömeg hozzáadásával vagy elvételével próbálkoznak, így tolva el a rendszer alaphangjait olyan frekvenciákra, amik nem játszott hangokra esnek. Basszusgitároknál például egy fémlapot szoktak a fej hátuljára csavarozni, de segíthet a hangolás, vagy a húrkészlet megváltoztatása is. A Furch gitáron én is először különböző helyeken tömeg hozzáadásával próbálkoztam. Blue-tackkel ragasztottam a testre, illetve a nyak és a fej különböző pontjaira kisebb anyacsavaroktól kezdve egészen ólomcső darabokig sok mindent a különböző lehetőségek kipróbálása érdekében. Ragasztottam őket a fej elejére, hátuljára, különböző helyekre a nyakon, a híd részeire, a tető különböző pontjaira, a kávára és a hátra is, sehol nem volt érdemi különbség. Próbálkoztam tompítással, de ez a hangzás rovására ment, és ez sem szüntette meg a problémát. Végül volt tanáromhoz, Dr. Pap Jánoshoz fordultam segítségért, aki beleegyezett, hogy a Hangszerésziskolában lévő mérőberendezés segítségével felderítsük a problémát. Részben ennek köszönhető, hogy pontosan le tudtam írni az előző bekezdésben, mi is történik a hangszerrel. Megosztom most veletek az eredményeket, illetve a belőlük levont következtetéseinket. Sajnos azt kell mondanom, a megoldáshoz nem sikerült általa közelebb jutnom.


A méréseket egy kondenzátoros mikrofon segítségével, egy Ono Sokki FFT (Fast Fourier Transformation) analizáló berendezéssel végeztük. Ez utóbbi szerkezet képes a bemeneti jel Fourier transzformációit megjeleníteni, tárolni, és kielemezni. Az FFT pontos mivoltába nem akarok belemenni, mert én sem vagyok fizikájának nagy ismerője, a célhoz most elég annyi, hogy a felvett jelet egy adott időintervallum alatt képes frekvencia-spektrumként megjeleníteni, vagyis így láthatóvá válik, hogy milyen rezgésszámú elemek milyen amplitúdóval szólaltak meg. Az ne zavarjon senkit, hogy a mérések képeinél milyen dátumok jelennek meg, az Ono Sokki felett gyorsan repül az idő, de nem fél évig végeztük a méréseket...

A képek magyarázataként még annyit tudok elmondani, hogy a vízszintes tengely a frekvenciát jelöli, tehát valami minél jobbra helyezkedik el, annál magasabb rezgésszámú. A koordinátarendszer jobb alsó sarkában látható a felbontás, vagyis a frekvencia felső határa. A függőleges tengely egyrészt az időt jelenti, ha több mintavétel történt (mint az első kép esetén), ez egy gördülő spektrum, egymás alá sorakoztatja fel a rövid időintervallumos méréseket az átláthatóság kedvéért. Az egyedi görbéken az adott helyen mért magasság az amplitúdót jelöli, a csúcsok tehát olyan frekvenciák, amik nagy amplitúdóval szólaltak meg.

Az első képen a problémás hang alatt kisszekunddal (egy bunddal) alacsonyabb hangot mértük. Jól látszanak a főbb frekvenciacsúcsok, és hogy időben az alaphang és első pár felhangja sokáig kitart.


A második képen a problémás hangot megszólaltatva mértünk egyet, ami látványos eltérést mutatott az előzőhöz képest. Az első két részhang is gyorsabban cseng le, mint az előző grafikonon, de ez nem is olyan látványos, mint az utána következő két csúcs. Jól látszik, hogy itt nagyon gyorsan eltűnnek, ez okozza a korán elhaló hangot. Ez tehát az alaphangot, annak oktávját, a következő kvintjét, és még egy oktávját érintik. A visszamaradó felhangok ugyan tovább szólnak, ezek azonban - fémhúrokról lévén szó - nem szólalnak meg tökéletesen harmonikusan, ráadásul az első erőteljesen megszólaló felhang az alaphang nagyterce, ami kevésbé harmonikus, mint az oktáv vagy kvint. A legjobban elhaló hang frekvenciája 440 Hz körüli. Innen kezdődött a találgatás. Próbáltuk megmérni, hogy vajon a test, vagy a nyak okozza-e a problémát.


Először a test fahangját vizsgáltuk, a következő három képen ezek fő csúcsait láthatjátok kiemelve. Mivel itt nem voltunk kíváncsiak az időbeli lecsengésre, csak egyetlen Fourier transzformációt rögzítettünk, a test megkoppintásakor, amiből kiderül, hogy mely rezonanciák a test sajátjai. Eredményként azt kaptuk, hogy mindegyik jelentősebb csúcs jóval 440 Hz alatti, így elvileg ez nem okozhatta a problémát. A három kijelölt csúcs 216, 308 és 408 Hz.






Mivel azt gondoltuk, nem a test tehet a jelenségről, a nyakat kezdtük vizsgálni oly módon, hogy ugyanazt a hangot más helyeken is megszólaltattuk, más fogásokban. A probléma az A húr 6. fekvésében jelentkezett legerősebben, ezért tettünk egy próbát a D húr 1. fekvésével is. Az A húr 6. fekvésében a korábban már látott elhaló alaphangot tapasztaltuk.


A D-húr első fekvésében megszólaltatva ugyanakkor a gép nem mutatta a problémát, holott füllel hallani véltük azt, csak gyengébben. Ebből azt a következtetést vontuk le, hogy a nyak a hibás, és olyan sajátrezgési csúccsal rendelkezik, ami bizonyos fekvésekben energiát von el a húrtól. Ezzel kissé ellentmondani látszik, hogy ugyanabban a fekvésben egyik más húron se volt probléma, igaz azok persze más frekvencián szólalnak meg.


A nyak sajátrezgéseit gyorsulásmérővel mértük mikrofon helyett, ez egy kis - azt hiszem piezos - tappancs érzékelő, amit valamilyen felületre ragasztunk, és egy másik eszközzel, egy impulzus-kalapáccsal ütjük meg a felületet. Az impulzus kalapács annyit jelent, hogy képes átlagolni az ütéseink erejét, így elvileg a különböző erejű koppantások nem fognak eltérő eredményeket produkálni. Nem akarok ebbe belemenni, mert nem is tudnék, lényeg, hogy ezek segítségével olyan alkatrészek rezgéseit is tudjuk tesztelni, amik amúgy mikrofonban nem hallatszanának, illetve valamelyest külön tudjuk így kezelni a nyak rezgéseit az egész hangszeréitől. Azt találtuk, hogy van nyakrezgési csúcs 342 és 447 Hz-en, ezek azonban nem pontosan az elhaló hang megfelelői, de eddig ez van a legközelebb hozzá.



A nyak fahangját vizsgálva 175 Hz körül találtunk egy kioltódó-elhaló frekvenciát, ez azonban nincs közel a keresetthez, és nem is kellemetlen, mert az oktáv és kvint felhangjai szépen megszólalnak.


Végeredményben a mérés után ott voltam, ahol a part szakad. Elvileg a nyak volt a ludas a jelenségért, de erre rácáfol, hogy semmilyen súlyozás nem javított a helyzeten, pedig ettől el kellett volna tolódnia a nyak rezgési gócpontjának, illetve frekvenciájának. Ugyanakkor a d húr 1. fekvésében is hallható volt a probléma, bár nem olyan karakteresen. Annyit tudok összegzésként mondani, hogy valószínűleg mind a nyak, mind a test kiveszi a részét a jelenségből. Az előbbi részről a 6. fekvésben valószínűleg olyan nyakrezgési maximumpont van, ami képes energiát elvonni az ott lefogott húrtól. Az utóbbi részről a testnek, illetve a teljes hangszernek lehet olyan problémás sajátfrekvenciája, amit gerjesztve az energia nagy erővel, gyorsan elszökik a rendszerből.

Talán segítene, ha felbontanám a hangszert, és változtatnék a bordákon, de egy ilyen mértékű munkát nem tartottunk indokoltnak a probléma kezelésére. A közönség számára (vagyis ha valaki a hangszert szemből hallgatja) valamilyen okból eleve kevésbé hallatszik a jelenség, másrészt csak akkor feltűnő, ha az adott hangot magában, hosszan kicsengve szólaltatjuk meg, így például akkordban vagy skálában szinte észrevehetetlen. Mivel én végigpróbáltam a kevés beavatkozással járó megoldási módokat, abban maradtunk, hogy csalódottan ugyan, de ennyiben hagyjuk az ügyet. Végül úgy tudom, más vastagságú húr használatával mérséklődött a probléma.

3 megjegyzés:

  1. Engem a nyak pálca tréfált meg.Túl lágy anyagból készítettem a nyakat kísérlet céljából.A egy eres pálcának, mely egy sima menetes szár,egy kicsi diót készítettem,és belehúzta a csavar a fa anyagába vagy fél centit.Most megjavítottam , kapott egy új fogólapot is,és hatalmas javulást tapasztaltam a hangban.Ezért el tudom képzelni, hogy ennek a hangszernek is okozhatta a nyak a problémát.
    Üdv:Varga Csaba (hobbigitár)

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Amúgy a lakkozásban tudok segíteni.Olyan hangszerlakkokat fejlesztünk a főnökömmel, amit poros körülmények között is lehet használni.Pl uv fényre kötő lakk.
      A cég a Vodicska kft vodicska.hu

      Törlés
    2. Könnyen lehet, hogy végeredményben a nyak a ludas, de a hangszer tulajdonosának egy ekkora munka már nem fért volna bele a keretbe. Ami a lakkokat illeti, már rátaláltam valaki ajánlására az oldalra. Szeretném is valamikor kipróbálni az UV-lakkot, mert javításokhoz jelenleg is használok ilyet, csak egy amerikai gyártmányt. Ha elfogy, akkor mindenképp tőletek rendelnék, mert jobban is örülök, ha magyar termékkel tudok dolgozni! Köszönöm az ajánlást!

      Törlés