প্রকৌশল শব্দবিজ্ঞান/শব্দীয় গিটার

ভূমিকা

শব্দীয় গিটার বিশ্বের অন্যতম জনপ্রিয় বাদ্যযন্ত্র। এর সুনির্দিষ্ট উৎপত্তি জানা না গেলেও ধারণা করা হয়, রেনেসাঁ যুগে ব্যবহৃত বীণা নামক এক ছোট ও ফ্রেটবিহীন যন্ত্র থেকে এর বিকাশ ঘটে। প্রায় ৫০০ বছর ধরে বিবর্তনের মাধ্যমে গিটার আজ যেসব উপাদান নিয়ে গঠিত, সেগুলো হলো: তার, নেক, ব্রিজ, সাউন্ডবোর্ড, হেড এবং অভ্যন্তরীণ গহ্বর।

তার, নেক ও হেড

গিটারের মূল শব্দ উৎপন্ন হয় তার থেকে। একটি সাধারণ শব্দীয় গিটারে ছয়টি তার থাকে, যেগুলোর প্রত্যেকটির নির্দিষ্ট সরলরৈখিক ভরঘনত্ব থাকে। এই তারগুলো গিটারের নেক বরাবর প্রসারিত এবং হেডের সুরনিয়ন্ত্রক খুঁটিতে প্যাঁচানো থাকে। খুঁটি ঘুরিয়ে তারের টান বাড়ানো–কমানো যায়, যার ফলে তরঙ্গের গতি পরিবর্তিত হয়। তরঙ্গগতির সূত্র:

$c^{2}={\frac {T}{\rho }}$

এখানে

• $c$ = তরঙ্গের গতি (মিটার/সেকেন্ড)
• $T$ = টান (নিউটন)
• $\rho$ = সরলরৈখিক ভরঘনত্ব (কিলোগ্রাম/মিটার³)

ধরা হয়, তারের একপ্রান্ত (x = 0) স্থির এবং অন্যপ্রান্ত (x = L) একটি সম্মিলিত ভরের সঙ্গে যুক্ত।

মুক্ত তারের কম্পন বোঝাতে সাধারণ সহকম্পন সমাধান ব্যবহার করা হয়:

$y(x,t)=A\exp(j(\omega t-kx))+B\exp(j(\omega t+kx))$

x = 0-এ ঝোঁক (dy/dx) শূন্য ধরলে ফলাফল দাঁড়ায়:

$y(x,t)=-2jA\sin(kx)\exp(j\omega t)$

অন্যদিকে x = L-এ একত্র ভর $m$ রয়েছে। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রে ভরটির ত্বরণ ও টানের উল্লম্ব উপাদান মিলিয়ে পাই:

$u(L,t)=-{\frac {T}{j\omega m}}\left({\frac {dy}{dx}}\right){\bigg |}_{x=L}$

উভয় প্রান্ত শর্ত মিলিয়ে:

$\cot(kL)=\left({\frac {m}{m_{s}}}\right)kL$

যেখানে

• $k={\frac {\omega }{c}}$
• $L$ = তারের দৈর্ঘ্য
• $m$ = গিটার দেহের সম্মিলিত ভর
• $m_{s}=\rho L$ (তারভর)

যদি $m/m_{s}$ বড় হয়, তবে সমাধান সরলভাবে $kL=n\pi$ ধরা যায়। মৌলিক কম্পনমাত্রা então:

$f={\frac {\sqrt {\frac {T}{\rho }}}{2L}}$

অতএব, তারের অনুরণন কম্পনমাত্রা বদলাতে চাইলে তিনটি জিনিসের যেকোনো একটিতে পরিবর্তন আনতে হবে

• টান – হেডের খুঁটি ঘুরিয়ে
• ভরঘনত্ব – ভিন্ন তার ব্যবহার করে
• দৈর্ঘ্য – ফ্রেটবোর্ডে আঙুল চেপে

ফ্রেট স্থাপনের সময় সুষম স্বরপদ্ধতি ব্যবহৃত হয়, যেখানে A-স্বরের কম্পনমাত্রা ধরা হয় ৪৪০ হাট্‌জ। প্রতিটি পরবর্তী স্বরের জন্য ৪৪০-কে ২-এর দ্বাদশ মূল (প্রায় ১.০৫৯) দ্বারা গুণ করা হয়। ফলে প্রতিবার কম্পনমাত্রা ১.০৫৯-গুণ হলে তারের দৈর্ঘ্য কমাতে হয় প্রায় ১৭.৮১৭-ভাগের একভাগ হারে। উদাহরণস্বরূপ, কোনো মুক্ত A-স্বর ২৬ ইঞ্চি দৈর্ঘ্যের তারে ৪৪০ হাট্‌জ-এ কম্পিত হলে প্রথম ফ্রেট হবে ২৬ ÷ ১৭.৮১৭ ≈ ১.৪৬ ইঞ্চি দূরে; দ্বিতীয় ফ্রেট (২৬ − ১.৪৬) ÷ ১৭.৮১৭ ইঞ্চি দূরে, ইত্যাদি।

ব্রিজ

ব্রিজ হলো তার ও সাউন্ডবোর্ডের সংযোগস্থল। তার কম্পনে ব্রিজ কেঁপে ওঠে এবং সেই কম্পন সাউন্ডবোর্ডে সঞ্চারিত হয়।

সাউন্ডবোর্ড

সাউন্ডবোর্ড তারের সামান্য কম্পন-শক্তিকে বড় ক্ষেত্রফলে ছড়িয়ে দিয়ে শব্দের তীব্রতা বাড়ায়। এ-কে সহায়তা করে অভ্যন্তরীণ গহ্বর।

অভ্যন্তরীণ গহ্বর

অভ্যন্তরীণ গহ্বর একটি হেলমহোল্‌ৎস অনুরণকের মতো আচরণ করে। সাউন্ডবোর্ড কাঁপলে গহ্বরে বায়ু চলাচল হয় এবং প্রতিধ্বনি সৃষ্টি করে, যা শব্দ প্রবল করে।