Условие
3.9.19. Зачем полый корпус скрипки и виолончели делают фигурным? Как от его размеров зависит тон звучания?
Решение
1. Фигурная форма корпуса:
Если бы корпус имел простую геометрически симметричную форму (например, параллелепипед, цилиндр или шар), в нем возникало бы небольшое количество сильно выраженных собственных частот (стоячих волн). Это привело бы к тому, что инструмент работал бы как узкополосный фильтр: он громко резонировал бы только на определенных нотах, а остальные звучали бы глухо.
Сложная (фигурная) форма с изгибами и непараллельными деками нарушает пространственную симметрию. Это приводит к возникновению огромного количества близко расположенных резонансных частот (мод колебаний). В результате корпус превращается в широкополосный резонатор, который равномерно откликается на звук практически любой частоты, делая звучание инструмента ровным и богатым обертонами.
2. Зависимость тона от размеров:
Корпус инструмента работает как объемный акустический резонатор (резонатор Гельмгольца) и одновременно как система вибрирующих пластин. Для образования эффективной стоячей волны линейный размер резонатора
Так как частота