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那些吉他琴橋你不知道的事

吉他科普 2019-3-9 00:00   閱讀數:710

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(本文來源:公眾號“制琴師的書架”;作者:大洪)




原聲吉他看似結構十分簡單,所有的部件也沒多少,為什么會有如此大的聲音差異,到底這些不同的構件是如何影響一把吉他的聲音表現的?本篇開始,將分別介紹一把原聲吉他中的各組成部分,他們都有哪些不為人知的秘密,首次出場的是吉他指揮官----琴橋(Bridge).


吉他琴橋普遍不被玩家所重視,因為你重視了也沒卵用~我們先來了解一下琴橋的重要性,他所起到的作用,之后再來聊如何設計一個好的琴橋。


琴橋模具

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我們先來分析下吉他發聲的流程,當彈奏吉他時,琴弦開始振動,這是所有能量的輸入源頭,琴弦在振動時,每根弦會產生基頻(每根弦定音的那個音就是基頻)以及這根弦的一系列泛音,泛音列理論上是無數的,實際可聞的也有十幾個,那么所有琴弦產生的那么多基頻以及泛音就是輸入信號。


琴弦的震動通過琴橋傳遞給面板(這里暫時先不具體說琴橋本身),面板有不同的設計(整體厚度,對稱/非對稱設計,弧度,面積大小,漸變厚度等等),面板的音梁又有更多不同的種類和形式,搞這么復雜,其實就是為了把輸入進來的信號源的頻率做一個調整后再輸出,而肯定不是原原本本的按照輸入進來的頻譜直接放大,這里的面板其實起到的就是一個EQ效果器的作用,他對原始的聲音有了一個潤色的效果。


如果同樣的有效弦長,使用一樣的琴弦,按理說輸入信號都是一樣的,那么不同的吉他發出不一樣的聲音,其實就是因為EQ不一樣,不同的吉他就是不同的效果器,他們對頻率的調整不同,所以出來的聲音不一樣。所以你買不同的吉他,和買不同的效果器是一個道理。


再說回到琴橋,在上述的這個過程中,琴橋到底起了一個什么作用呢?其實很簡單,就是一個振動能量(音頻信號/頻譜,都是一個意思)傳遞的作用。他的任務,就是盡量有效率的把盡可能完整的信號傳遞給面板。


先說效率,吉他本身是一個效率不高的系統,能把全部撥弦的能量轉化成最后我們聽到的琴聲,轉化效率大概在5%~20%,大部分的能量都損失在了材料內部阻抗/傳遞損失上了。所以在每一個部件的設計和制作,尤其是一些關鍵的振動傳導環節,高效率就非常關鍵了。假如一把琴橋傳遞振動能量的效率很低,比如只把琴弦振動的30%傳到了面板,那么進入面板的能量就很小,就算這把琴的面板和音梁,甚至整個琴體做的都特別棒,也難以發出足夠優秀的聲音。相反,如果琴橋傳導效率高,能達到把琴弦80%的能量都輸入給面板,那接下來我們才有可能更好的利用這些震動。


再說頻率的完整性,不同頻率的震動能量大小是有很大區別的,越是高頻,本身能量就小,極容易損耗。本來琴弦的振動的信號是100%的頻譜范圍,然后琴橋看某些頻段不順眼,不讓通過,結果面板只能處理被閹割過的信號,那么聲音也一定好不了。


如果琴橋的設計和制作有問題,那么就會造成巧婦難為無米之炊的局面,面板這個好媳婦做飯再好吃,她也得有米下鍋才行。所以說琴橋是一把吉他的指揮官,他決定了琴弦發出的振動有多少(效率)和多寬的頻譜(完整性)能繼續傳遞到面板。如果琴橋不夠好,其他部分做的再完美也于事無補,就好比一臺法拉利給裝上了一個夏利的變速箱,縱使你有強大的動力和優秀的底盤,也不能愉快的玩耍。


一款優秀的琴橋,絕不是獨立存在的,他一定是結合了一把琴的特點和目標,有針對性的做出過優化的,而且不論是設計還是制作,都有很多細節需要把握,我們一一了解下。


材料:琴橋材料的選擇,首先要考慮的是和面板/背板等的選擇一樣,就是他的聲音特性。我們在如何挑選一塊制作吉他的面板材料中介紹過挑選材料的一些原則,首選響應特性好的。在琴橋材料這個特定情況下,響應特性好是指容易振動,敲擊音發聲快速,延音長,給點能量就振啊振的。同時高頻的延展要寬,材料敲擊時的高頻越多,那么琴弦振動的高頻信號就越容易通過。從材料種類來講,巴玫,馬達的響應特性明顯好于烏木,雞翅木也不錯,印玫稍好于烏木


烏木與馬達加斯加玫瑰木

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耐久度:琴橋的壽命算是蠻長的,如果沒有開裂等意外,基本可以一直使用下去,玫瑰木的琴橋會磨損的快一些,在一些開槽/孔洞的地方,幾十年下來基本都會磨損的很嚴重,相對而言烏木耐久度就好很多,如果沒有意外開裂等狀況,可以一直使用而少有磨損


紋路:琴橋的穩定性非常重要,要保證長久的穩定不變形,必須使用徑切的材料,而且木紋越筆直越好。如果非徑切的琴橋材料,或者干燥的不理想,那么一定會產生形變,造成開膠,開裂等現象


重量:琴橋的重量要適中,過重或者過輕都有不良影響,這個要根據一把琴的整體設計來確定,關鍵因素是有效弦長,琴弦距面板高度,制作好后的面板重量,以及音梁結構等.比如馬丁在戰前的時候琴橋后部的倒角是從6個孔位處開始削減木料,后來琴的整體設計加重了,為了使琴橋重量增加一些來匹配面板重量,于是琴橋同樣的倒角是從更后面開始,同時以前的兩翼更薄一些,后來的琴橋兩翼要厚了一倍


30's馬丁琴橋

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40's馬丁琴橋

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削減重量

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:琴橋要落座于整個面板的聲學中心,這樣才能最大效率的激發整個面板的震動,最中間的位置振幅大頻率低產生低頻,靠近邊緣振幅小頻率高產生高頻,在中心才能同時有效激發所有區域的振動。同時,要考慮琴橋與面板背面音梁的位置關系,比如X-BRACE,琴橋是否坐于兩邊的X梁上,有多大的部分是在X梁上面,比如馬丁的STD X-BRACE和前移X-BRACE,除了X的中心點與音孔距離不同,琴橋與X梁的重疊位置關系是不同的,X的開合角度也是不同的,這些都是對聲音有巨大的影響


琴橋兩翼座于X梁上的位置

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底面積:琴橋與面板接觸的底面積的大小,直接影響到直接作用與面板的力的范圍,底面積越大,受直接驅動的面板面積越大,與更多依靠音梁驅動是不同的。琴橋的面積大一些,加上音梁設計,可能就可以直接驅動FINGER-BAR,會顯著影響高頻/泛音的表現等。另外,不同琴型的琴橋設計如果追求最佳,在琴橋大小應有所區別,哪怕是同樣的形狀,D桶的琴橋也應比OM桶稍大一點點


琴橋板:道理同琴橋底面積,琴橋板(BRIDGE PLATE)的作用,抵抗琴弦球頭對面板的損傷只是一個基本作用,他的面積大小還影響到琴橋驅動面板范圍的大小。同時琴橋板的紋路方向的選擇也是考慮因素,至少有三種方式,與面板木紋垂直,平行,斜向,分別有不同的優缺點。某些琴橋板的寬度很小,基本與琴橋的寬度一致,這樣琴橋在前后振動時,底部沒有足夠支撐,導致面板很容易鼓起,常見于某些復刻型號


琴橋板材質:常見的是楓木和玫瑰木,對于抵御琴弦的破壞這兩者都足夠,更多的影響是對音色方面,首選還是響應性能好的,這樣這個部件吸收的能量就少一些


馬達琴橋板

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馬達的聲音響應特性好



楓木琴橋板

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楓木會吸收更多振動



形狀:琴橋側面的形狀,直接決定了他各部分的強度,同一材料厚度和強度變化是立方關系,比如1mm厚的強度如果是10,那么2mm厚強度就是80,常見的琴橋形狀,中間部分厚度在8,9mm左右,而兩翼可能在2mm左右,那么琴橋在不同位置的強度差距可能是幾十倍到一百多倍,這會導致琴橋在振動形態上的低效率,比如兩翼部分強度不夠,而往往是這個部分坐于面板的X梁之上,造成了振動的損失,相對來講,線性的形狀,在沒增加多少木頭的情況下,保持了更理想的強度。



非線性形狀

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線性形狀

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弦枕槽:這個槽的深度不合理是常見的問題,過深的槽,琴弦的張力會導致向琴頭方向的力過大,時間久了造成開裂,如果這個槽的位置過于靠前,也會導致同樣的開裂。如果弦枕槽的寬度稍寬一些,就可以有更大的調整音準補償的空間。同時,與之匹配的下枕必須要要與這個槽的側面,下底面完全接觸,達到最佳的震動傳導,如果弦枕在琴橋內過于松動,那么下底面也會接觸不良,影響音色,同時也會導致向前的力量過大,造成開裂



弦孔:理想的孔洞大小,應是在固弦釘裝好后,琴弦正好緊貼琴橋內部并且沒有余量晃動,這樣可以保證琴弦振動最完整的傳導。于此同時,孔洞前方應為每根琴弦開相應粗細的槽,來保證琴弦入弦角度的合理性,沒有這個槽,大多數情況入弦角度都會過平,導致下壓力的損失。


琴弦入弦角度開槽

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底面弧度:大部分的原聲吉他的面板在制作時是有一定弧度的,而非一個平面,大多數的琴橋底面都是平的,這樣在粘合后就會有一個應力,導致聲音的變化。琴橋的材料都是硬木,面板雖然是軟木,但是在下面音梁的作用下,也是傾向保持自己的弧度,長此以往,就容易造成琴橋的開膠。所以,琴橋的底面應保持與面板表面同樣的弧度為好


面板表面弧度

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微調:當琴橋制作到后期階段,要時刻關注琴橋的重量和響應特性,如果重量過重可以繼續打磨一些彈性區域,來降低重量。同時也要關注琴橋的固有頻率處于哪里,還有制作完成后總體的響應特性是否優秀,如果結果不理想,有可能是這款材料不夠好,可以考慮重新制作


精調重量

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確定基礎頻率

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粘合面處理:琴橋與面板的粘合應是木頭與木頭的直接粘合,如果有大面積的漆在之間,會損失振動能量,同時粘合不牢,很容易開膠


粘合面的漆造成開膠

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膠的選擇:粘合應選用皮膠,在一個長時間跨度來看,琴橋是有可能出現磨損,開裂,變形,開膠等問題,那么這時可以完好取下琴橋而不傷及面板的木纖維是非常重要的,目前為止,只有皮膠是最為適合的


準備皮膠粘合

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