Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

模擬ハムバッキング・ピックアップの弦振動応答 (in Japanese)

816 views

Published on

Presented at 電子情報通信学会大会 2011 (domestic conference)
北村大地, 原囿正博, "模擬ハムバッキング・ピックアップの弦振動応答," 電子情報通信学会大会講演論文集, vol.2011, A-10-6, p.170, Tokyo, March 2011.

Published in: Engineering
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

模擬ハムバッキング・ピックアップの弦振動応答 (in Japanese)

  1. 1. 模擬ハムバッキング・ピックアップの 弦振動応答 String Vibration Response of Improvised Hum-backing Pickup 北村 大地 原囿正博 D. Kitamura M.Harazono 香川高等専門学校 Kagawa National College of Technology
  2. 2. はじめに ・電磁型変換器(ピックアップ)を用いて 弦の振動を電気信号に変換 ・直流偏倚磁束による負スチフネスの影響から 高次振動成分には非調和性が生じる ・部分音同士の干渉によって弦振動に唸りが発生 ・2つのシングルコイル・ピックアップを模擬的に ハムバッキング・ピックアップとして構成し出力を測定 ・弦の任意の2箇所にピックアップが存在する場合の 弦振動を理論解析し出力のシミュレーションを行う
  3. 3. 模擬ハムバッキング・ピックアップ ・2つのシングルコイルピックアップを逆の位相で 並列に配置した構造 弦振動によりコイルに流れる電流 : 同相 外部からの電磁結合によるノイズ : 逆相 ・ギターの信号のみを倍化し,ノイズをキャンセル する出力特性を持つ Hum-backing pickup Steel string N S S N
  4. 4. Simulation model 振動系のシミュレーションモデル ・弦の任意の位置 にピックアップを設置 → 吸引力 ・2つの負スチフネスが作用する弦の振動方程式 ・ の位置に高さ なる初期変位を与える ),(n0 taySFF mmmtm         2 1 n02 2 2 2 )},(){( ),(),( m mmmm taySFax x txy T t txy  ・・① max  Improvised Hum-backing Pickup 8x x y  1a 2a 8 h h )2,1( m 1355.01 a 1535.02 a 6305.0 0010.0h [m] [m] [m] [m]
  5. 5. 振動周波数の解析 ・特性方程式 ・非調和性 Inharmonicity         )(sinsinsin)( )(sinsinsin)( 22 2n 2 11 1n 1 a c a c S c cH a c a c S c cH           n        1 2log1200 nf fn n ・・②  T c  :波の伝搬速度 [cent] )(sinsin)()()( 2 2 1 2 2 2n1n 21 a c a c SS HHW      とおくと
  6. 6. 3135.93393135.96063135.93683135.963516 2939.93022939.94252939.95342939.965815 2743.93892743.93902743.96802743.968114 2547.94962547.96202547.95792547.970313 2351.93572351.97042351.93792351.972612 2155.91262155.94602155.94162155.974911 1959.92571959.93471959.96821959.977210 1763.96171763.96381763.97741763.97959 1567.94731567.98031567.94881567.98178 1371.88021371.94341371.92081371.98407 1175.86761175.91361175.94031175.98636 979.9486979.9533979.9838979.98865 783.9700783.9901783.9707783.99094 587.7914587.9103587.8741587.99323 391.5630391.7743391.7844391.99542 195.6103195.7848195.8242195.99771 Ideal Partial No. only 2nS only andn1S Vibration frequencies affected by 1 or 2 negative stiffness 振動周波数の算出 2nSn1S
  7. 7. Inharmonicities affected by 1 or 2 negative stiffness 非調和性 Inharmonicity 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Inharmonicity[cent] 16151413121110987654321 Partial No. Sn1 and Sn2 Sn1 only Sn2 only
  8. 8. Vibration mode 非調和性 Inharmonicity Hum-backing pickup 0x x4x 0x x4x (a) n=4. (b) n=8. Hum-backing pickup
  9. 9. Inharmonicities affected by 1 or 2 negative stiffness 非調和性 Inharmonicity 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Inharmonicity[cent] 16151413121110987654321 Partial No. Sn1 and Sn2 Sn1 only Sn2 only
  10. 10. 出力のシミュレーション ・弦の変位により誘導される起電力 ・エレクトリックギターで使用される第3弦のG3音を シミュレーションの対象とする ・ハムバッキング・ピックアップの出力特性を再現 →2つのピックアップからの出力を合成する ・磁束計を用いてハムバッキングピックアップの 2つの永久磁石の磁束密度を測定 →負スチフネスの値を予測する dt txdy txy NU Em ),( )},({ 2      R      1 cossin),( n n t n t xn eAtxy n    S01   8 sin )(7 128 2   n n h An  , ,
  11. 11. Measured envelope シミュレーション結果 Simulated envelope -300 -200 -100 0 100 200 300 Voltage[mV] 876543210 Time [sec] 300 200 100 0 -100 -200 -300 Voltage[mV] 876543210 Time [sec]
  12. 12. シミュレーション結果 Simulated and measured waveform(0.00-0.05) Simulated and measured waveform(0.50-0.55) 300 200 100 0 -100 -200 -300 Voltage[mV] 0.550.540.530.520.510.50 Time [sec] simulated measured 300 200 100 0 -100 -200 -300Voltage[mV] 0.050.040.030.020.010.00 Time [sec] simulated measured
  13. 13. シミュレーション結果 Simulated and measured waveform(1.00-1.05) Simulated and measured waveform(2.00-2.05) 300 200 100 0 -100 -200 -300 Voltage[mV] 2.052.042.032.022.012.00 Time [sec] simulated measured 300 200 100 0 -100 -200 -300Voltage[mV] 1.051.041.031.021.011.00 Time [sec] simulated measured
  14. 14. まとめ ・2つのシングルコイル・ピックアップを用いた 模擬ハムバッキング・ピックアップの出力を測定 ・2つの負スチフネスの影響を加味した弦の振動 について理論的に解析し,模擬ハムバッキング・ ピックアップの出力シミュレーションを行った ・シミュレーションによる出力波形は高精度で 実測値と一致し,理論解析の妥当性が確認された 今後の課題 ・ボディの形状が弦振動に及ぼす影響の解析

×