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Resonance Reader

Messobjekt:
?

Peak-/Q-Inspektor

Untersuchen Sie den gesamten Frequenzgang von 0 bis 500 Hz zusammen mit dem frequenzisolierten Ausschwingen des ausgewählten Peaks.

Frequenzgang

Frequenzgang von 0 bis 500 Hz mit dem ausgewählten Peak und seiner -3-dB-Bandbreite.

Ausschwingantwort

Blau: isoliertes Klopfimpuls. Gold: Umhüllung. Gestricheltes Gold: angepasste Dämpfung.

Peak -

Frequenzgang

Ziehen Sie den gelben Bereich für die FFT-Analyse. Ziehen Sie den grünen Bereich für die Notenauswahl. Klicken Sie auf eine Notenbezeichnung (oder Option/Command-Klick auf einen Notenschnitt), um ihre Note zu überschreiben.

4DOF-Modell

Öffnen im 4-DOF-Modell

Verwendung von Resonance Reader

Resonance Reader ist ein browserbasiertes FFT-Audioanalyseprogramm für modale Tests und die Abstimmung von Instrumentenmaterialien und akustischen Instrumenten. Es macht die Mess- und Abstimmungstechniken aus Trevor Gores Büchern leichter anwendbar. Es hilft Gitarrenbauerinnen und Gitarrenbauern beim Bau und bei der Feinabstimmung ihrer Instrumente und Spielern dabei, hör- und fühlbares Verhalten zu verstehen.

Nehmen Sie einen Klopfimpuls auf oder importieren Sie eine Audiodatei, um Resonanzen in einer Decken- oder Bodenplatte, einem Leistenrohling oder einem zusammengebauten Instrument zu finden. Untersuchen Sie Frequenzen und Dämpfung und vergleichen Sie die Messungen vor und nach einer Änderung.

Wenn Sie eine Gitarre oder Platte klopfen, werden mehrere Resonanzen gleichzeitig angeregt. Wenn Sie eine Note auf einer Saite spielen, interagieren die Saite und die Resonanzen des Instruments, was das Anfangen, Entwickeln und Verklingen der Note beeinflusst. Resonance Reader ermöglicht es Ihnen, beide zu untersuchen.

Erste Schritte

  1. Wählen Sie aus, was Sie messen. Verwenden Sie Instrument für Körperschwingungen, Plattenrohling für eine Decken- oder Bodenplatte, Leistenrohling für eine rechteckige Rohlingsprobe oder Gespielte Note für eine angezupfte Saite. Peak / Q kann einen Peak aus jeder dieser Ansichten untersuchen; Messungen hinzufügen kennzeichnet eine Rohlingsprobe, ohne die Analyseansicht zu ändern.
  2. Aufnehmen oder importieren. Wählen Sie Aufnehmen, um Ihr Mikrofon zu verwenden, oder Importieren, um eine Audiodatei zu öffnen. WAV ist ein geeignetes Ausgangsformat. Lassen Sie vor dem ersten Klopfimpuls eine kurze stille Pause und genügend Abstand zwischen den Klopfimpulsen, damit jede Antwort abklingen kann.
  3. Wählen Sie den nützlichen Teil aus. Der gelbe Wellenformbereich steuert die FFT-Auswahl. Bei Gespielte Note wählt der grüne Bereich das Notensegment aus. Ziehen Sie eine Kante, um einen Bereich zu vergrößern oder seine untere Griff zu verschieben.
  4. Überprüfen Sie die vorgeschlagenen Peaks. Automatische Beschriftungen sind Ausgangspunkte. Bestätigen Sie, dass ein Peak der physikalischen Mode entspricht, die Sie messen möchten, bevor Sie ihn in einer anderen Berechnung verwenden.
  5. Wiederholen und vergleichen. Behalten Sie Unterstützung, Tippposition, Mikrofonposition und Eingangsverstärkung konstant. Ein Ergebnis, das wiederholt wird, ist nützlicher als eine präzise erscheinende Zahl aus einem unsicheren Klopfimpuls.

Beginnen Sie mit dem Standard-FFT-Profil. Für Tests des Instrumentenkörpers dämpfen Sie die Saiten, damit ihr Klingklang den Körperschall nicht überdeckt. Verwenden Sie einen sauberen Klopfimpuls, der die Aufnahme nicht überlastet; reduzieren Sie die Eingangspegel oder tippen Sie leichter, wenn die Wellenform an ihren größten Auslenkungen sichtbar abgeflacht ist.

Modale Resonanzen und die FFT

Ein Modus ist ein bestimmtes Schwingungsmuster. Eine Platte kann hauptsächlich entlang der Faser, quer dazu oder verdrehen. Jedes Muster hat eine natürliche Frequenz und eine Rate, mit der seine Schwingung abklingt. Wenn die Struktur stark nahe einer dieser natürlichen Frequenzen reagiert, sehen Sie eine modale Resonanz.

Bei einer zusammengebauten Gitarre interagieren Decke, Boden und der eingeschlossene Luftraum. Luft, Decke und Boden beschreiben das Hauptmerkmal einer Antwort; sie bedeuten nicht, dass die anderen Teile nicht mehr bewegt werden. Die modale Abstimmung nutzt diese Resonanzen, um strukturelle Änderungen zu leiten und zu überprüfen. Sie unterscheidet sich von der Saitenabstimmung und bedeutet nicht, dass jedes Instrument die gleichen Frequenzen haben sollte.

FFT bedeutet Schnelle Fourier-Transformation. Sie zerlegt einen Abschnitt des aufgenommenen Audiosignals in Frequenzanteile. Die Wellenform zeigt den zeitlichen Verlauf; das Spektrum zeigt, welche Frequenzen in diesem Abschnitt enthalten sind.

  • Frequenz, Hz: Zyklen pro Sekunde. Ein Peak nahe 200 Hz repräsentiert eine Komponente, die etwa 200 Mal pro Sekunde schwingt.
  • Signalebene, dB: aufgezeichnetes Spektrum auf der gewählten Anzeigeskala, nicht kalibrierte Schalldruck. Ein höherer Peak ist stärker in dieser Aufnahme, nicht automatisch eine bessere Resonanz.
  • Peak-Position: wo eine starke Frequenzkomponente erscheint. Ein einzelner Peak identifiziert nicht automatisch sein Schwingungsmuster; Unterstützung, Klopfposition und physikalische Beobachtungen helfen dabei, dies festzustellen.
  • Peak-Breite: wie konzentriert die Antwort um ihren Peak ist. Ein isolierter, ausreichend aufgelöster Peak kann eine Bandbreitenabschätzung von Q unterstützen.

Bei einer gespielten Note gehören viele Peaks zum Grundton und den Obertönen der Saite, oft nahe dem Zweifachen, Dreifachen oder mehrfachen Grundton. Sie sind nicht automatisch separate Körpermoden.

Obwohl das Diagramm Frequenzgang heißt, ist ein nur mit dem Mikrofon aufgenommenes Klopfspektrum keine kraftnormierte Frequenzgangfunktion. Ohne Messung der Eingangskraft kann es nicht die absolute Mobilität der Struktur angeben. Die Höhe des Peaks hängt auch von der Art des Klopfens und der Aufnahmesituation ab.

Allgemeine Steuerelemente

Aufnahme, Wiedergabe und Vergleichsaufnahmen
Messobjekt
Wählt den Analyseworkflow aus, nicht eine andere Aufnahme. Physikalische Schwingungsmuster sind die Resonanzen, die innerhalb dieses Workflows identifiziert werden.
Aufnahme / Import
Aufnehmen startet die Mikrofonaufnahme. Erlauben Sie den Mikrofonzugriff, wenn Sie danach gefragt werden. Drücken Sie die Schaltfläche erneut, um die Aufnahme abzuschließen. Importieren öffnet eine vorhandene Audiodatei.
Wiedergabe / Stopp
Wiedergabe startet die aktuelle Aufnahme von Beginn an, nicht nur den ausgewählten gelben oder grünen Bereich. Drücken Sie die Schaltfläche erneut, um anzuhalten. Stopp beendet die Aufnahme oder Audiowiedergabe. Schalten Sie den Ton separat aus.
Dateinamen-Auswahlliste
Zeigt die aktuelle Aufnahme an. Wählen Sie eine andere Aufnahmezeile, um sie zur aktuellen Aufnahme zu machen und das Menü zu schließen. Jede Aufnahme behält ihre Analyseauswahl bei; die Sichtbarkeitssteuerung blendet Vergleichskurven ein oder aus.
Speichern
Speichert die aktuelle Aufnahme, nicht die gesamte Aufnahmeliste. Siehe Speichern von Messungen für das beibehalten wird.
Vergleichsaufnahmen löschen
Entfernt gespeicherte Vergleichsaufnahmen, behält jedoch die aktuelle Aufnahme bei. Es löscht keine Dateien, die bereits auf Ihrem Computer gespeichert wurden.

Aufnahme oder Import einer weiteren Aufnahme behält die vorherige Aufnahme für Vergleiche bei, innerhalb der Aufnahmelimit. Halten Sie die Erfassungsbedingungen und die Anzeigeskalierung vergleichbar. Ein höherer Verlauf bedeutet nicht automatisch besseres Holz oder ein reaktionsfreudigeres Instrument.

Wellenform-Navigator, Graph und Modenzuordnungen
  • Gelber Bereich: die FFT-Auswahl. Ziehen Sie an einer Kante, um den Bereich zu vergrößern, oder am unteren Griff, um ihn zu verschieben. Der Eingangsbereich muss auf Auswahl stehen, damit die FFT diesem Bereich statt der gesamten Aufnahme folgt.
  • Grüner Bereich: der Notensegment im Gespielten Ton. Die Energieübertragungsgrafik beginnt ihre Zeitachse am Anfang dieses Auswahls.
  • Peak / Q: wählen Sie einen erkannten Klopfimpuls im Navigator aus, um dessen Abklingverhalten zu untersuchen. Überprüfen Sie, welcher Klopfimpuls ausgewählt ist, bevor Sie Abklingabschätzungen vergleichen.

Das Verschieben einer Auswahl ändert die Analyse, nicht die gespeicherte Audioaufnahme. Wenn Mittelung von Klopfimpulsen aktiviert ist, kann das Spektrum akzeptierte Klopfimpulse kombinieren, statt ein einzelnes Roh-FFT des markierten Bereichs anzuzeigen.

Halten Sie den Mauszeiger über das Spektrum, um Frequenz und Pegel zu lesen. Die Plot-Toolleiste bietet Zoom, Pan, Achsen zurücksetzen und Bildherunterladen. Zoom ändert, was Sie sehen, nicht den Analysebereich des Navigators.

Modenkarten und Markierungen identifizieren zugewiesene physikalische Modi. Siehe Korrektur eines Peaks oder Moduszuordnung für die Schritte zum Verschieben und Zurücksetzen. Ein Ziel ist eine Frequenz, die Sie untersuchen möchten, nicht eine gemessene Frequenz in der Aufnahme.

Der 4DOF-Modell-Schalter fügt eine modellierte Antwort im Instrument-Modus hinzu. Er verwandelt diese Kurve nicht in gemessene Daten. Standardworkflows bieten ihre entsprechenden Rechneraktionen stattdessen.

Korrektur einer Peak- oder Modus-Zuordnung

Eine automatische Beschriftung kann auf den falschen Peak landen. Die Korrektur der Zuordnung teilt dem Tool mit, welchen Teil des gemessenen Spektrums verwendet werden soll; sie verschiebt nicht die tatsächliche Resonanz oder verändert Ihre Aufnahme.

Ein gemessenen Modus verschieben

  1. Überprüfen Sie Aufnahme und Auswahl. Wählen Sie die gewünschte Aufnahme und einen sauberen Wellenformbereich. Verwenden Sie Instrument, Plattenrohling oder Leistenrohling, um die benannten Modushervorhebungen im Hauptspektrum zu sehen.
  2. Finden Sie die Hervorhebung zur Korrektur. Passen Sie ihren Namen, wie Decke oder Längsmodus, mit der Modus-Karte unter dem Graphen an. Vergrößern Sie, wenn benachbarte Peaks schwer zu trennen sind.
  3. Ziehen Sie den Zeiger in die Nähe des Peaks. Greifen Sie den kurzen Verbindungspunkt neben dem farbigen Peakpunkt, nicht das Textfeld. Bewegen Sie ihn nach links oder rechts zum gewünschten Peak und lassen Sie los.
  4. Überprüfen Sie die neue Frequenz. Hervorhebung und Karte werden aktualisiert. Der Zeiger rastet nach Möglichkeit am benachbarten lokalen Maximum ein; andernfalls wird eine benachbarte Spektralprobe verwendet. Stellen Sie sicher, dass er am gewünschten Peak liegt.

Das Verschieben des Textfelds bewegt nur die Beschriftung zur besseren Lesbarkeit; die zugewiesene Frequenz bleibt unverändert. Sie müssen 4DOF nicht aktivieren, um einen gemessenen Moduszeiger zu verschieben. Klicken Sie auf die Karte, einschließlich des Bleistiftsymbols, um sie zur Prüfung auszuwählen, anstatt ein Eingabefeld für die gemessene Frequenz zu öffnen. Wählen Sie im Messmodus Peak / Q, um diese Ansicht anzuzeigen.

Zur automatischen Erkennung zurückkehren

Wählen Sie im Instrument den kleinen Link Zurücksetzen auf der korrigierten Moduskarte. Wenn er ausgeblendet ist, aktivieren Sie 4DOF-Modell; danach können Sie das Modell wieder deaktivieren. Dadurch wird die manuelle Zuordnung für diesen Modus entfernt und das aktuelle automatische Ergebnis wiederhergestellt. Die Aufnahme bleibt erhalten und ein separates Ziel wird nicht gelöscht.

Das Zurücksetzen der Karte ist derzeit bei Platten- und Leistenrohlingen nicht sichtbar. Sie können diese Zuordnungen durch Verschieben der Zeiger korrigieren. Zurücksetzen im Einstellungsdialog stellt die FFT-Einstellungen wieder her; es setzt nicht die Moduszuordnung zurück.

Ein Ziel festlegen, ohne die Messung zu ändern

Im Instrument mit aktiviertem 4DOF-Modell können Sie mit Ziel festlegen eine Frequenz für einen modellierten Was-wäre-wenn-Vergleich eingeben. Geben Sie die Zielfrequenz ein und drücken Sie die Eingabetaste oder verlassen Sie das Feld. Drücken Sie Escape, um die Bearbeitung abzubrechen. Um ein Ziel zu entfernen, leeren Sie das Feld und drücken Sie die Eingabetaste. Keine dieser Aktionen weist den gemessenen Peak neu zu.

Ein anderen Peak im Peak / Q inspizieren

Wählen Sie den gewünschten Anschlag und klicken Sie auf einen Peakpunkt oder verwenden Sie die Pfeile für den vorherigen und nächsten Peak. Dies ändert den untersuchten Peak; Luft, Decke und Boden werden nicht neu zugeordnet. Bei Platten- oder Leistenrohlingen folgt die Berechnung automatisch dem zugeordneten Längspeak. Ziehen Sie dessen Verbinder, um die Zuordnung zu korrigieren. Verwenden Sie … Hz als Längsmodus verwenden nur, wenn der Aufnahme kein Längsmodus zugeordnet ist.

Wenn der erwartete Peak nicht sichtbar ist, überprüfen Sie den Frequenzbereich, den ausgewählten Klopfimpuls, die Unterstützung und die Klopfimpuls-Position. Eine manuelle Zuordnung kann eine Resonanz nicht wiederherstellen, die die Aufnahme nicht deutlich erfasst hat.

Mikrofon- und FFT-Einstellungen

Öffnen Sie Einstellungen über die Spektrum-Werkzeugleiste. Beginnen Sie mit Standard und ändern Sie bei der Untersuchung einer Messung jeweils nur eine Einstellung.

Audio-Eingang / Aktualisieren
Wählen Sie das Mikrofon; aktualisieren Sie die Liste nach dem Anschließen eines anderen Eingangs. Neue Aufnahmen verlangen Echo-Kompression, Rauschunterdrückung und automatische Lautstärkeregelung aus. Ein Browser oder Gerät kann eine nicht unterstützte Einstellung ignorieren, daher verwenden Sie konsistente Eingangslautstärke und Aufnahmebedingungen.
Eingangsbereich
Analysieren Sie den ausgewählten FFT-Bereich oder die gesamte Aufnahme.
Fenster / Auflösung
Legen Sie die Gewichtung und FFT-Länge fest. Eine feinere Frequenzgrid ist keine Substitution für eine lange, saubere Aufnahme.
Klopfimpuls-Mittelung / FFT-Mittelung
Die Mittelung von Klopfimpulsen kombiniert die Spektren erkannter Klopfimpulse. Die FFT-Mittelung kombiniert wiederholte FFT-Aktualisierungen. Dies sind getrennte Einstellungen.
Glättung
Glättet das angezeigte Spektrum. Lassen Sie es aus, wenn Sie eng beieinander liegende Peaks genau untersuchen, damit ihre Erscheinung nicht verschmolzen wird.
Anzeige- und Achsen-Einstellungen
Steuern Sie Bereich und Skalierung des Diagramms. Halten Sie beides beim Vergleich von Kurven konstant.
Zurücksetzen / Fertig
Zurücksetzen stellt die FFT-Standardwerte wieder her; es erzeugt keine leere Aufnahme. Fertig schließt die Einstellungen.
Tongenerator und Chladni-Muster

Schalten Sie Ton ein, dann bewegen Sie den Zeiger über das Haupt-Spektrum, um einen Sinuston bei dieser Frequenz zu hören. Bei einem Touchscreen bewegen Sie Ihren Finger über das Spektrum; das Loslassen hält die letzte Frequenz. Während Ton aktiviert ist, steuert eine Berührungsschwenkung die Frequenz statt die Panierung. Schalten Sie Ton aus, wenn Sie fertig sind.

Für Chladni-Musterarbeit verbinden Sie einen geeigneten Bluetooth-Lautsprecher mit Ihrem Gerät und wählen ihn als Audioausgabe aus. Er benötigt genügend Ausgangsleistung bei der getesteten Frequenz, um die Platte zu erregen. Ein Verstärker und ein Erreger können ebenfalls verwendet werden. Die App liefert den Ton; das physikalische Muster bildet sich auf der Platte, nicht auf dem Bildschirm.

Bei einem Chladni-Test bewegen sich eine leichte Streuung getrockneter Kräuter, Glitter oder feinen Sandes von stark schwingenden Bereichen weg und sammeln sich nahe den Knotenlinien, wo die Platte am wenigsten bewegt wird. Dies macht das Schwingungsmuster sichtbar. Wählen Sie ein Material, das die Oberfläche nicht kratzt oder verschmutzt, besonders bei Tests an einem fertigen Instrument.

Unterstützung und Anregung sind wichtig: das Anbringen eines Treibers oder das Hinzufügen von Masse kann die Antwort ändern. Beginnen Sie mit niedriger Lautstärke. Das Hören des Tons ist keine Bestätigung eines Modus; beobachten Sie die physikalische Reaktion. Halten Sie Tonwiedergabe außerhalb von Klopfimpuls-Aufnahmen, es sei denn, es ist bewusst Teil des Tests. Siehe UNSW-Erklärung der Chladni-Muster für Gitarrenplatten.

Verwendung jeder Modus

Instrument

Verwenden Sie Instrument, um die Hauptkörperschwingungen zu lokalisieren und zu vergleichen, wie sie sich ändern. Aufnehmen getrennter Einschläge mit gedämpften Saiten, wobei die Unterstützung und Position des Mikrofons konstant bleiben.

  1. Untersuchen Sie die vorgeschlagenen Luft-, Decke- und Boden-Frequenzen im Vergleich zu den sichtbaren Peaks und Ihrem Wissen über das Instrument.
  2. Korrigieren Sie eine Zuordnung mit dem Diagrammzeiger wenn nötig. Reale Moden sind gekoppelt; ein starker Peak ist nicht unbedingt die gewünschte Mode.
  3. Verwenden Sie den Ton mit geeigneter Anregungsausrüstung, um eine Frequenz zu untersuchen. Beobachten Sie die physikalische Reaktion, anstatt sich allein auf den Ton zu verlassen.
  4. Vergleichen Sie wiederholte Einschläge oder eine andere Aufnahme, bevor Sie zu einem Schluss kommen.

Das optionale 4DOF-Modell passt ein vereinfachtes gekoppeltes Modell an die zugewiesenen Frequenzen an. Ziele erkunden eine vorgeschlagene Änderung; sie sind keine Messungen oder Anweisungen zum Entfernen von Material. Fragen Sie, ob eine Intervention die beabsichtigte Resonanz bewegt hat, und was sonst noch mit ihr bewegt wurde.

Gespielte Note

Verwenden Sie „Gespielte Note“, um zu untersuchen, wie eine Note entsteht und abklingt, besonders wenn ein hörbarer Effekt im Klopfspektrum nicht deutlich ist. Nehmen Sie eine saubere Note mit ausreichend Zeit zum Abklingen auf. Halten Sie Zupfposition und Anschlag möglichst gleich und dämpfen Sie die anderen Saiten für einen kontrollierten Vergleich.

  1. Platzieren Sie die grüne Region um die Note, die Sie untersuchen möchten.
  2. Überprüfen Sie die erkannte Note und korrigieren Sie die Beschriftung, falls der Grundton falsch erkannt wurde.
  3. Lesen Sie die Energieübertragung zusammen mit der Wiedergabe ab. Sie zeigt den Grundton, den zweiten und dritten Teilton sowie verfügbare Körperfrequenzverläufe an.
  4. Verwenden Sie die Legende, um Verläufe auszublenden, die den Vergleich nicht unterstützen. Das Verschieben der grünen Auswahl bewahrt diese Sichtbarkeitsauswahlen.

Die Zeitachse und die Werte unter dem Mauszeiger zeigen die seit Beginn der grünen Auswahl verstrichene Zeit. Achten Sie auf Schwebungen, einen abrupt verschwindenden Teilton oder ein Abklingen, das sich von benachbarten Noten unterscheidet. Wiederholen Sie die Aufnahme, um zu prüfen, ob das Verhalten bestehen bleibt.

Trotz ihres Namens misst die Energieübertragung nicht direkt die Energie, die von der Saite in eine Körperschwingung fließt. Sie verfolgt das Signal in der Nähe ausgewählter Frequenzen. Ein nahe gelegener Saitenanteil und eine Körperschwingung können sich überlappen; verwenden Sie die Ansicht zur Untersuchung und leiten Sie aus einer einzelnen Kurve keine Ursache ab.

Plattenholz

Halten Sie die Platte leicht an einem Knoten, wo sich die gewählte Schwingungsform am wenigsten bewegt, oder legen Sie sie an den Knotenstellen auf weiche Auflagen. Beginnen Sie für die Längsbiegung bei 22,4% der Länge von einem der Enden, für die Querbiegung bei 22,4% der Breite von einer der Seiten. Klopfen Sie abseits der Knoten nahe einem freien Rand auf die breite Fläche. Diese Positionen sind Näherungen für einfache Biegung eines gleichmäßigen rechteckigen Prüflings; die tatsächlichen Knotenlinien einer Platte können verschoben oder gekrümmt sein. Bestätigen Sie die physikalische Schwingungsform, statt sich auf die Reihenfolge der Peaks zu verlassen. Diese Hinweise gelten nicht für die Torsionsschwingung. Halten Sie für Q-Vergleiche den Kontaktdruck und das Auflagematerial konstant. Für zuverlässigere Q-Messungen verwenden Sie eine Vorrichtung mit flexiblen Schnurauflagen an den Knotenpositionen der gewählten Mode. Finger und Auflagen können Schwingungsenergie aufnehmen und den gemessenen Q-Wert senken. Vermeiden Sie Reiben, Hüpfen und Rahmenkontakt. Regen Sie die Probe einmal sauber an und lassen Sie sie unberührt ausschwingen. Wiederholen Sie bei gleichbleibender Auflage, Mikrofonposition und Eingangsverstärkung; prüfen Sie, ob die gewählte Resonanz isoliert und deutlich oberhalb des Hintergrundrauschens abklingt.

Verwenden Sie „Plattenrohling“, um Biegemoden in einer Deck- oder Bodenplatte zu identifizieren, bevor eine Material- oder Dickenberechnung durchgeführt wird. Stützen und anregen Sie die Probe, damit die interessierende Mode sich bewegen kann; das Halten der Probe an der Stelle, an der diese Mode stark bewegt wird, kann ihre Antwort unterdrücken.

  1. Aufnehmen oder Importieren der Platten-Klopfimpulse.
  2. Untersuchen Sie Längs-, Quer- und Torsionsmodus. Der Längsmodus beschreibt die Biegung entlang der Faser, der Quermodus die Biegung quer zur Faser und der Torsionsmodus die von der Plattenberechnung verwendete Verdrehung.
  3. Bestätigen Sie die Zuordnungen aus dem physikalischen Test, nicht nur die Reihenfolge oder Höhe der Peaks.
  4. Wählen Sie „Messungen hinzufügen“ und geben Sie die Probenlänge, -breite, -dicke und -masse ein. „Anwenden“ speichert sie mit diesem Aufnahme; „Messungen bearbeiten“ öffnet denselben Editor erneut.
  5. Öffnen Sie den Platten-Dickenrechner, um die Messungen in die Berechnung einzubringen.

Messen Sie die tatsächliche Probe. Eine falsche Dicke oder Modenzuordnung kann zu einer plausiblen, aber falschen Materialabschätzung führen. Eine geformte, verstärkte oder montierte Deckplatte kann nützliche Resonanzen aufweisen, die untersucht werden können, ist aber nicht äquivalent zum rechteckigen Proben, das für die Rohlingberechnung verwendet wird.

Leistenholz

Halten Sie den Prüfling für die Längsbiegung leicht bei etwa 22,4% der Länge von einem der Enden oder verwenden Sie weiche Auflagen an beiden Positionen. Klopfen Sie nahe einem freien Ende, abseits der Auflagen, in der gewünschten Biegerichtung auf die Fläche. Spannen Sie den Prüfling nicht ein. Halten Sie für Q-Vergleiche den Kontaktdruck, das Auflagematerial und den Anschlagpunkt konstant. Für zuverlässigere Q-Messungen verwenden Sie eine Vorrichtung mit flexiblen Schnurauflagen an den Knotenpositionen der gewählten Mode. Finger und Auflagen können Schwingungsenergie aufnehmen und den gemessenen Q-Wert senken. Vermeiden Sie Reiben, Hüpfen und Rahmenkontakt. Regen Sie die Probe einmal sauber an und lassen Sie sie unberührt ausschwingen. Wiederholen Sie bei gleichbleibender Auflage, Mikrofonposition und Eingangsverstärkung; prüfen Sie, ob die gewählte Resonanz isoliert und deutlich oberhalb des Hintergrundrauschens abklingt.

Verwenden Sie Leistenrohling, um das Holz zu charakterisieren, aus dem Sie Leisten schneiden werden, nicht um die fertigen Leistenabmessungen festzulegen. Beginnen Sie mit einer vernünftig gleichmäßigen rechteckigen Probe und lassen Sie sie frei genug biegen, um den Längsbiegemodus zu zeigen.

  1. Aufnehmen oder Importieren der Einschläge. Die ursprüngliche Anzeige erstreckt sich bis 500 Hz; die automatische Längssuche liegt zwischen 100 und 500 Hz, kein Regel für jede Probe.
  2. Überprüfen Sie den vorgeschlagenen Längspeak. Ein starker, schmaler Peak ist ein Kandidat, keine physikalische Bestätigung.
  3. Wählen Sie Messungen hinzufügen und geben Sie Länge, Breite, Höhe in Biegerichtung und Masse der Probe ein.
  4. Die zugeordnete Längsfrequenz wird automatisch verwendet. Ziehen Sie den Verbinder des Längspeaks, um die Zuordnung zu korrigieren; untersuchen Sie sein Abklingen in Peak / Q.
  5. Überprüfen Sie Dichte, Längsmodul und Schallgeschwindigkeit. Mit dem Abgleich in Biegesteifigkeit fahren Sie mit den Leisten fort, die Sie herstellen möchten.

Bearbeiten Sie die Messungen oder ziehen Sie den Verbinder des Längspeaks, um seine Zuordnung zu korrigieren. Prüfen Sie, ob der Peak dem ersten Längsbiegemodus der Probe entspricht. Diese Schätzung benötigt einen Längsbiegemodus, nicht die drei Plattenfrequenzen. Sie belegt weder die Festigkeit noch die langfristige Sicherheit einer fertigen Leiste.

Peak / Q

Verwenden Sie „Peak / Q“, um eine Resonanz und wie sicher deren Breite und Abklingen gemessen werden können, zu untersuchen. Starten Sie von jeder Analyseansicht aus. Für die Rohlingcharakterisierung identifiziert „Messungen hinzufügen“ das Probenstück hier; es ist nicht notwendig, durch Plattenrohling oder Leistenrohling zu wechseln.

  1. Wählen Sie einen sauberen Klopfimpuls im Wellenform-Navigator aus, mit Platz danach, um die Antwort zu beobachten.
  2. Wählen Sie einen Peakpunkt aus, oder verwenden Sie die vorherige und nächste Peak-Steuerung.
  3. Lesen Sie Frequenz, Bandbreite und spektrales Q auf der linken Seite ab.
  4. Untersuchen Sie die isolierte Antwort und die Abklinganpassung auf der rechten Seite, dann wiederholen Sie dies für einen anderen Klopfimpuls.

Lesen Sie die beiden Graphen zusammen

Bandbreite ist die Resonanzbreite bei 3 dB unterhalb des Peaks. Spektrales Q ist die Peakfrequenz geteilt durch diese Bandbreite. Ein schmalerer Peak hat ein höheres Q, vorausgesetzt, der Peak und beide Bandbreitenüberschneidungen sind aufgelöst.

Auf der rechten Seite ist der blaue Verlauf der ausgewählte Klopfimpuls, der um den ausgewählten Resonanzpunkt gefiltert ist, nicht der volle Frequenz-WAV. Solides Gold ist seine Amplitudenhülle. Gestricheltes Gold ist eine exponentielle Abnahme, die an einen nutzbaren Teil dieser Antwort angepasst wurde. Vertikale Markierungen identifizieren das Anpassungsintervall, wenn eine Anpassung verfügbar ist.

Die Amplitudenskala ist relativ, nicht physikalische Verschiebung oder kalibrierte Schalldruck. Eine Anpassung, die über den beobachteten Verlauf hinausgeht, ist eine Projektion, nicht mehr aufgezeichnete Daten. Je nach Einstellungen kann das Spektrum akzeptierte Klopfimpulse mitteln; der Abklingvorgang gehört zum ausgewählten Klopfimpuls.

Was das Ergebnis bedeutet

Bei gleicher Frequenz bedeutet ein höheres Q im Allgemeinen ein langsameres Abklingen. Es ist weder ein Maß für die Holzqualität noch eine direkte Vorhersage der Dauer jeder gespielten Note. Bei einem Klopftest ist der nützliche Vergleich, ob eine bestimmte Resonanz nach einer Änderung stärker oder schwächer gedämpft ist und ob sich das Ergebnis wiederholen lässt.

Die Abklinganalyse sucht nach einem nutzbaren Rückgang nach dem Maximum der Hülle, schätzt Hintergrundrauschen aus geeigneten ruhigen Bereichen und vermeidet das Anpassen des Schwanzes zu nahe am Rauschen. Sie prüft benachbarte Peaks und Empfindlichkeit gegenüber Isolierbandbreite. Ohne einen geeigneten ruhigen Referenzbereich ist die Anpassung vorläufig; ein kurzer, kontaminierter oder instabiler Verlauf kann keine vertrauenswürdige Schätzung unterstützen.

Lassen Sie mehr Abstand zwischen den Klopfimpulsen, reduzieren Sie das Hintergrundrauschen und prüfen Sie einen anderen Klopfimpuls, statt ein Ergebnis zu erzwingen. Der Export der Peakdaten enthält den ausgewählten Peak und die verfügbaren Nachweise, einschließlich des Q-Werts aus der Abklinganalyse und der Anpassungsdiagnosen. Abweichungen zwischen spektralem Q und Abkling-Q sollten untersucht werden; wählen Sie nicht einfach den attraktiveren Wert.

Charakterisierter Rohling

„Messungen hinzufügen“ öffnet denselben Editor, der auch im Plattenrohling und Leistenrohling verwendet wird, auch wenn Sie hierher aus dem Instrument gekommen sind. Identifizieren Sie das Probenstück als Platten- oder Leistenrohling und geben Sie seine Abmessungen und Masse ein. „Ändern“ ermöglicht die Korrektur eines vorhandenen Probenstyps; „Anwenden“ löscht eine inkonsistente Längsmodus-Bestätigung. „Abbrechen“ belässt die gespeicherten Messungen und Bestätigung unverändert. Weder Aktion ändert die Analyseansicht.

Verwenden Sie den ersten Längsbiegemodus der Probe. Die zugeordnete Längsfrequenz steuert die Materialberechnung automatisch. Ist kein Längsmodus zugeordnet, wählen Sie den passenden Peak und einmal … Hz als Längsmodus verwenden. Die Zusammenfassung zeigt die berechnete longitudinale Schallgeschwindigkeit und den dynamischen Längsfasermodul; aufgeklappt zeigt sie Dichte und gegebenenfalls das EI der Probe. Q geht nicht in diese Schätzungen ein.

Die Plattenabschätzung verwendet das frei-frei gelagerte Rechteckplattenmodell des Plattendickenrechners mit der Länge entlang der Faserrichtung. Der Längsmodus allein unterstützt nur die longitudinale Abschätzung; Quer- und Torsionsmodus bleiben für die vollständige Dickenberechnung erforderlich. Abmessungen einer fertigen Gitarre oder ein beliebiger Körperpeak charakterisieren das Holz nicht. Verwenden Sie eine geeignete Rohlingsprobe und überprüfen Sie den Modus physisch.

Verwenden Sie die Messungen in anderen Tools

Was jede Rechnerübertragung mit sich bringt

Verwenden Sie die Rechneraktion für den aktuellen Workflow, und überprüfen Sie die übertragenen Eingaben. Eine Übertragung liefert Eingaben, nicht eine kontinuierliche Verbindung, die zwei Tools synchronisiert. Sie enthält nicht die Audioaufnahme.

Instrument zum 4-DOF-Modell

Bestätigen Sie Luft, Decke und Boden und aktivieren Sie dann das 4DOF-Modell, um das vereinfachte gekoppelte Modell anzupassen. Im 4DOF-Modell öffnen überträgt die verfügbaren angepassten Parameter in das spezialisierte Werkzeug. Ein gelöstes Was-wäre-wenn-Zielmodell hat Vorrang vor der Ausgangsanpassung; prüfen Sie daher, welches Szenario Sie übertragen möchten. Ohne Anpassung öffnet der Link das Werkzeug ohne angepasste Parameter.

Ein Fit lässt Sie modellierte Änderungen untersuchen. Es misst die Massen und Steifigkeiten des Instruments nicht unabhängig.

Leistenrohling zur Plattendicke

Öffnen im Plattendicke-Rechner sendet zugeordnete Längsmoduswerte, wenn verfügbar, andere kompatible Plattenfrequenzen und die von Ihnen angewendeten Messungen. Körperresonanzen werden nicht als Quer oder Torsion umbenannt. Ohne Messungen werden nur verfügbare Frequenzen gesendet. Standardeinstellungen am Ziel sind keine Messungen Ihres Leistenrohlings.

Der Rechner schätzt Dichte, Längs- und Quermodul, ihr Verhältnis und den Schubmodul, der von seinem Plattenmodell verwendet wird. Sie geben die beabsichtigten Körperabmessungen und die Zielresonanzfrequenz an, um Dicke und projizierte Masse zu berechnen. Die Übertragung wählt nicht das richtige Ziel für Ihr Instrument aus.

Leistenrohling zu Leiste-Rechner

Im Leistenrechner öffnen verwendet die bereits hier eingegebenen Messungen. Mit einem zugeordneten Längsmodus und gültigen Messungen werden die berechnete Dichte und der Längsfasermodul übertragen. Andernfalls werden nur verfügbare Frequenzen gesendet. Geben Sie im Zielwerkzeug die Geometrie der Leiste ein, die Sie schneiden möchten; die geprüften Rohlingsabmessungen werden nicht stillschweigend als fertige Leistenabmessungen verwendet.

Charakterisierter Leistenrohling zur Biegesteifigkeit

Geben Sie in Leistenrohling oder Peak / Q die Probenmessungen ein. Die zugeordnete Längsfrequenz wird automatisch verwendet. In Biegesteifigkeit abgleichen überträgt diese Frequenz, Probenabmessungen und Masse, die Quellenbezeichnung sowie berechnete Dichte, Modul und Schallgeschwindigkeit.

Abgleichen vergleicht den Entwurf mit diesem Material und untersucht Anpassungen von Breite und Höhe. Prüfen Sie den Vorschlag vor der Anwendung. Das Zielwerkzeug berechnet EI aus Materialmodul und entworfener Geometrie; das EI des Rohlings ist nicht das EI jeder daraus geschnittenen Leiste. Die Untersuchung eines anderen Peaks ersetzt nicht stillschweigend Ihre zugeordnete Längsmoduszuordnung.

Interpretation und Speicherung von Ergebnissen

Speichern von Messungen

Speichern gilt für die aktuelle Aufnahme, nicht für die gesamte Liste der Vergleichsaufnahmen.

Überprüfen Sie die verfügbare Speichern-Aktion, bevor Sie die Seite schließen. Speichern Sie auch Ihre Quell-Audio sowie alle Analyseergebnisse, die Sie benötigen.

Exportieren von Peak-Daten ist eine separate Analyse-Export, keine Ersetzung für das Speichern der Quell-Audio. Gespeicherter Browser-Status ist praktisch für das Wechseln zwischen Tools, sollte aber nicht Ihre einzige Kopie einer Messung sein. Speichern Sie die Aufnahmen, die Sie benötigen, bevor Sie löschen.

Wenn ein Ergebnis nicht richtig aussieht
Eine Mode scheint fehlend zu sein
Überprüfen Sie den sichtbaren Frequenzbereich, die Einschlagposition und die Stichprobenunterstützung. Eine automatische Beschriftung ist keine vollständige Inventarliste physikalischer Moden.
Einschläge wurden verpasst oder kombiniert
Untersuchen Sie das Wellenform und den ausgewählten Bereich. Eng beieinander liegende Einschläge, schwache Einschläge und Hintergrundereignisse können die Erkennung verwirren. Verwenden Sie saubere, getrennte Ereignisse und wiederholen Sie.
Frequenzänderungen zwischen Aufnahmen
Stellen Sie sicher, dass Sie die gleiche Resonanz ausgewählt haben, überprüfen Sie dann die Unterstützung, den Stichprobenzustand und die Analyseauswahl, bevor Sie die Differenz dem Instrument zuschreiben.
Q ändert sich viel stärker als Frequenz
Stellen Sie sicher, dass der Peak isoliert ist und die Aufnahme lang genug ist, um seine Breite und Dämpfung aufzulösen. Nahe gelegene Moden, Rauschen, Stützungsdämpfung und Einstellungen können Q beeinflussen, während die Frequenz stabil bleibt.
Eine Kurve ändert sich nach Einstellungsanpassungen.
Zurück zu Standard. Glättung und Anzeigenskalierung ändern, was leicht zu sehen ist, ohne eine Änderung im Instrument darzustellen.
Wie die Zahlen berechnet werden

Die FFT beschreibt den Frequenzinhalt des ausgewählten Signals. Mittelung von Klopfimpulsen kombiniert akzeptierte Spektren im Leistungsbereich. Die Standard-Klopfimpuls-Spektrumanalyse verwendet ein 400 ms Fenster mit 100 ms vor dem Einschalten. Das sind Analyse-Einstellungen, keine Behauptung, dass die Antwort 400 ms dauert.

Ein feineres FFT-Gitter kann helfen, einen Peak zwischen weit auseinanderliegenden Bins zu lokalisieren. Padding erstellt keine zusätzliche aufgezeichnete Dämpfung oder trennt Modi, die das verfügbare Signal nicht auflösen kann.

  • Spektrale Q: Spitzenfrequenz geteilt durch die -3 dB-Bandbreite.
  • Dämpfungs-Q: pi × Frequenz × Amplituden-Zeitkonstante für eine exponentielle Dämpfung. Die Zeitkonstante ist die Zeit, um auf etwa 37 % der angepassten Ausgangsamplitude zu fallen, nicht die Zeit bis zum Verstummen.
  • Leistenrohlingsdichte: Probenmasse geteilt durch rechteckiges Volumen, mit konsistenten Einheiten.
  • Längsgerichtete Schallgeschwindigkeit: Quadratwurzel aus Modul geteilt durch Dichte, mit Modul in Pascal und Dichte in kg/m³. Dies ist eine geschätzte Materialwellengeschwindigkeit, nicht die Schallgeschwindigkeit in Luft oder eine direkte Reisezeitmessung.

Spektrale und Dämpfungs-Q verwenden unterschiedliche Merkmale der Antwort, aber beide hängen von Analyseentscheidungen ab. Die Frequenzisolierung ändert das Signal, das für die Anpassung verwendet wird, daher ist die Übereinstimmung eine nützliche Kreuzkontrolle, keine vollständig unabhängige Beweis. Eine exponentielle Funktion nähert sich Null, erreicht sie nie exakt.

Abmessungen, Masse, Modidentität, Geometrie und Lagerbedingungen müssen dem Materialmodell entsprechen. Eine saubere Frequenzmessung kann keine falsche Dicke oder falsche Moden ausgleichen.

Einstellungen

Audioeingabe

FFT

Schlagmittelung?
Peak-Hold?
Parabolische Peak-Verfeinerung?
PolyMAX-Validierung?