প্রকৌশল শব্দবিজ্ঞান/শব্দীয় গিটার কীভাবে কাজ করে

ভূমিকা

গিটারের তিনটি প্রধান অংশ শব্দ উৎপাদনে অবদান রাখে।

প্রথমত, এতে কিছু তার আছে। যে কোন তার যদি টান দিয়ে রাখা থাকে, তাহলে তা একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে (কম্পাঙ্ক) কম্পিত হবে। তারের টান এবং গেজের ওপর নির্ভর করে এটি কত ফ্রিকোয়েন্সিতে কম্পিত হবে। গিটারে ছয়টি ভিন্ন ওজনযুক্ত তারের দৈর্ঘ্য এবং টান নিয়ন্ত্রণ করা হয় যা থেকে খুব বিস্তৃত পরিসরের ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়া যায়।

দ্বিতীয়ত, গিটারের একটি মূল কাঠামো আছে। গিটারের কাঠামো প্রতিটি তারের এক প্রান্তের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে। কাঠামোটি তারের কম্পন গ্রহণ করে এবং কাঠামোর চারপাশের বাতাসে প্রেরণ করে। কাঠামোর একটি বৃহৎ পৃষ্ঠতল থাকার ফলে এটি একটি তারের চেয়ে অনেক বেশি বাতাস "ঠেলে" দিতে সাহায্য করে।

পরিশেষে, ফাঁপা কাঠামোর ভেতরেও বাতাস পূর্ণ থাকে। গিটারের নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। শব্দগহ্বরের ঠিক ভেতরে থাকা বায়ুমণ্ডল দোদুল্যমান হয়, কাঠামোর ভিতরের অনুবর্তী বায়ুকে সংকুচিত এবং প্রসারিত করে। বাস্তবে, এই ধারণাটিকে হেলমহোল্টজ রেজোনেটর (অনুরণক) বলা হয়। এটি ছাড়া, গিটারের চমৎকার সুর তৈরি করা কঠিন হত।

তার সমূহ

দৈর্ঘ্যগত ঘনত্ব, দৈর্ঘ্য এবং টানের দিক দিয়ে গিটারের তারগুলি বিভিন্ন হয়। এই জন্য গিটারে বিস্তৃত পরিসরের ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়া যায়। দৈর্ঘ্যগত ঘনত্ব যত বেশি হবে, তারের কম্পন তত ধীর হবে। দৈর্ঘ্যের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য; তার যত লম্বা হবে, তত ধীর গতিতে কম্পিত হবে। এর থেকে নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলি পাওয়া যাবে। বিপরীতভাবে, যদি তারগুলি কম ঘন এবং / অথবা ছোট হয় তবে তারা উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি করে। প্রতিটি তারের সর্বনিম্ন অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি গণনা করা যেতে পারে নিম্নলিখিত সমীকরণ অনুযায়ী:

$f_{1}={\frac {1}{2L}}{\sqrt {\frac {T}{\rho _{1}}}}$

যেখানে $T$= তারের টান, $\rho _{1}$=দৈর্ঘ্যগত ঘনত্ব, $L$ = তারের দৈর্ঘ্য

একজন বাদক যখন একটি নির্দিষ্ট দাগে (ফ্রেট) একটি তারে চাপ দেয়, সমীকরণ অনুযায়ী সেটি হল L, বা তারের দৈর্ঘ্য, ফ্রেটের পরিবর্তন হলে এটি পরিবর্তিত হয়। তার ছোট হলে টানার সময় উৎপন্ন ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পাবে। এই ফ্রেটগুলির মধ্যে ব্যবধান গুরুত্বপূর্ণ। নাট থেকে ব্রিজ পর্যন্ত (ছবি দ্রষ্টব্য) দৈর্ঘ্য থেকে নির্ধারণ করা হয় প্রতিটি ফ্রেটের মধ্যে কতটা জায়গা থাকবে। যদি দৈর্ঘ্য ২৫ ইঞ্চি হয়, তাহলে প্রথম ফ্রেটের অবস্থান নাট থেকে (২৫/১৭.৮১৭) ইঞ্চি দূরে থাকা উচিত। তারপর দ্বিতীয় ফ্রেটটি প্রথম ফ্রেট থেকে (২৫ - (২৫/১৭.৮১৭))/১৭.৮১৭ ইঞ্চি দূরে অবস্থিত হওয়া উচিত। এর ফলে যে সমীকরণটি তৈরি হয় তা হল,

যখন একটি তারে টান দেওয়া হয়, তখন একটি উত্তেজনা তরঙ্গ তৈরি হয় এবং যেখানে তারে টান দেওয়া হয়েছিল সেটি সেখান থেকে উভয় দিকেই ভ্রমণ করে। এই "তরঙ্গ" এমন একটি গতিতে ভ্রমণ করে যা টান এবং দৈর্ঘ্যগত ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত এবং সেটি নিম্নলিখিত সূত্র থেকে গণনা করা যেতে পারে

তরঙ্গগুলি প্রতিটি প্রান্তের সীমানা পর্যন্ত ভ্রমণ করে এবং সেখানে তারা প্রতিফলিত হয়। নীচের লিঙ্কটি দেখায় যে তরঙ্গগুলি কিভাবে একটি তারে চলন সম্পন্ন করে।

Plucked String @ www.phys.unsw.edu

তারগুলি নিজেরা খুব পাতলা হওয়ায় তারা খুব বেশি শব্দ উৎপন্ন করে না। এই কারণেই এগুলি গিটারের কাঠামোর শীর্ষ প্লেটের সাথে সংযুক্ত থাকে। তারা যে ফ্রিকোয়েন্সিগুলি উৎপাদন করছে সেগুলি একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ অঞ্চলে স্থানান্তর করার দরকার, যাতে আরও তীব্র চাপের উত্তেজনা সৃষ্টি করতে পারে।

কাঠামো

গিটারের কাঠামো ব্রিজের কম্পনগুলিকে চারপাশের বাতাসে স্থানান্তরিত করে। শীর্ষ প্লেটটি সবচেয়ে বেশি চাপের উত্তেজনা তৈরি করে, কারণ বাদক বিপরীত প্লেটে তীব্রতা কমায় এবং পার্শ্বগুলি তুলনামূলকভাবে শক্ত থাকে। এই কারণেই শীর্ষ প্লেটটি স্প্রুস জাতীয় হালকা স্প্রিংয়ের মতো কাঠ দিয়ে তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ। শীর্ষ প্লেটটি যত বেশি কম্পন করতে পারবে, তত জোরে শব্দ উৎপন্ন হবে। শীর্ষ প্লেটটিকে সমতল রাখাও গুরুত্বপূর্ণ, তাই এটিকে শক্তিশালী করার জন্য ভিতরের দিকে কয়েকটি ব্রেস স্থাপন করা হয়। এই ব্রেসগুলি না থাকলে তারের টানের ফলে সৃষ্ট প্রচণ্ড চাপের কারণে শীর্ষ প্লেটটির বাঁকার এবং ফাটার সম্ভাবনা থাকে। এর ফলে সঞ্চারিত শব্দের মাত্রাও প্রভাবিত হবে। বিকৃত প্লেটটি খুব দক্ষতার সাথে বাতাস "ঠেলে" দিতে সক্ষম হবে না। গিটারের এই অংশটি পরিবর্ধন প্রক্রিয়ায় কতটা গুরুত্বপূর্ণ তা দেখার জন্য একটি ভালো পরীক্ষা হল:

১. একটি সাধারণ রাবার ব্যান্ড, একটি বড় বাটি, আঠালো টেপ এবং প্লাস্টিকের মোড়ক দিয়ে শুরু করুন।

২. রাবার ব্যান্ডটি প্রসারিত করুন এবং এটিকে কয়েকবার টেনে ধরুন যাতে এটি কতটা জোরে শব্দ করছে তা ভালোভাবে বোঝা যায়।

৩. প্লাস্টিকের মোড়কটি বাটির উপর প্রসারিত করে এক ধরণের ড্রাম তৈরি করুন।

৪. রাবার ব্যান্ডের এক প্রান্ত প্লাস্টিকের মোড়কে টেপ দিয়ে আটকে দিন।

৫. রাবার ব্যান্ডটি প্রসারিত করুন এবং কয়েকবার টেনে তুলুন।

৬. শব্দ আগের চেয়ে অনেক জোরে শোনা যাবে।

বায়ু

গিটারের শেষ অংশ হল এর কাঠামোর ভেতরের বায়ু। যন্ত্রের নিম্ন কম্পাঙ্কগুলি সৃষ্টির জন্য এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। শব্দের গর্তের ঠিক ভেতরের বাতাস দোদুল্যমান হয়, কাঠামোর ভেতরে বাতাসকে সংকুচিত এবং প্রসারিত করে। এটা ঠিক বোতলের ওপরের মুখে ফুঁ দেওয়া এবং এর উৎপন্ন স্বর শোনার মতো। এটি হেলমহোল্টজ রেজোনেটর তৈরি করে। হেলমহোল্টজ রেজোনেটর সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য দেখুন হেলমহোল্টজ অনুরণন। এই লিঙ্কটি শব্দীয় গিটারের সাথে সম্পর্ককে বিস্তারিতভাবে দেখায়। শব্দীয় গিটার নির্মাতারা প্রায়শই এই রেজোনেটরগুলিকে এফ#২ এবং এ২ (৯২.৫ থেকে ১১০.০ হার্জ)-এর মধ্যে একটি রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সিতে রাখার জন্য তৈরি করেন। এত কম রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি থাকার জন্য নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি তারগুলি থেকে উৎপন্ন সুরের বিবর্ধনে সহায়তা হয়। গহ্বরে বাতাসের গুরুত্ব প্রদর্শনের জন্য, গিটারে একটি খোলা এ মাত্রা বাজান (দ্বিতীয় তারে)। এখন, যখন তারটি কম্পিত হচ্ছে, তখন শব্দের গর্তের উপরে একটি কার্ডবোর্ডের টুকরো রাখুন। শব্দের মাত্রা নাটকীয়ভাবে হ্রাস পায়। এর কারণ হল আপনি শব্দ গর্তের ঠিক ভিতরে বায়ু ভরের কম্পন বন্ধ করে দিয়েছেন, যার ফলে কেবল শীর্ষ প্লেটটি কম্পিত হচ্ছে। যদিও শীর্ষ প্লেটটি এখনও কম্পিত হচ্ছে এবং শব্দ প্রেরণ করছে, কিন্ত নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি তরঙ্গ প্রেরণে এটি ততটা কার্যকর নয়, তাই হেলমহোল্টজ রেজোনেটরের প্রয়োজনীয়তা দেখা দেয়।

প্রধান পাতায় ফিরে যান