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3D打印的豎琴只用一個(gè)字符串就能產(chǎn)生整個(gè)八度音

多年來，3D打印被用來定制各種樂器，甚至創(chuàng)造全新的3D打印設(shè)備來制作音樂。業(yè)余愛好者社區(qū)仍然是這種技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，最近在Thingiverse上發(fā)布的一個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)特別獨(dú)特的想法，其簡(jiǎn)單性令人滿意。一個(gè)叫做Makefast工作室的小組分享了它的實(shí)驗(yàn)，制作了TuneFast豎琴，這種樂器只需一根弦就能產(chǎn)生一系列不同的聲音。

傳統(tǒng)的豎琴因其復(fù)雜性而臭名昭著，特別是在調(diào)音樂器方面。有幾十個(gè)大弦，調(diào)整張力，每一個(gè)都改變了整個(gè)樂器的形狀，所以它影響著周圍所有琴弦的張力。這就是為什么調(diào)整可以是一個(gè)如此艱苦的過程。

Makefast車間團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)建一個(gè)有很多筆記但只使用一個(gè)字符串的樂器來回應(yīng)這個(gè)難題。就同??時(shí)受到影響的所有音符而言，這將與豎琴的功能類似，但會(huì)更容易處理。琴弦處于恒定的張力下，所以用戶只需要調(diào)整每個(gè)端點(diǎn)的相對(duì)位置以選擇所需的音符。樂器的設(shè)計(jì)旨在容納一個(gè)八度音階，由八音階音階組成鋼琴上的白色琴鍵）加上一個(gè)額外的音符。

TuneFast豎琴的主體需要具有足夠的剛性，以防止琴弦被拉緊時(shí)的過度變形。 PLA燈絲的剛性被選中，框架使用CAD設(shè)計(jì)和3D打印。隨著該項(xiàng)目的開發(fā)，該團(tuán)隊(duì)試驗(yàn)了各種不同類型的琴弦，最終決定使用相對(duì)精細(xì)的尼龍電吉他琴弦。他們還嘗試了額外的附加功能，如磁性滑動(dòng)剔除機(jī)制，用樂器演奏和弦而不是單個(gè)音符，但最終決定盡可能簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。

TuneFast豎琴上會(huì)產(chǎn)生不同的音符，這是因?yàn)榍傧冶焕p繞在一系列V形槽軸承上，這些軸承是低摩擦的，并且起到上述端點(diǎn)的作用。從吉他上調(diào)節(jié)掛釘是貼在這些端點(diǎn)上的，所以琴弦的張力也可以調(diào)節(jié)，在它自己編織的框架上的不同點(diǎn)上是不同的。改變琴弦的張力有效地改變了每個(gè)音符的音高，使得琴鍵可以在用戶看來合適的時(shí)候上下移動(dòng)。

Makefast車間版的TuneFast豎琴印有Lulzbot Taz 6 FDM 3D打印機(jī)，總打印時(shí)間約為3小時(shí)。所有額外的硬件成本不超過7美元，組裝相對(duì)簡(jiǎn)單。

這個(gè)項(xiàng)目的目的是教授人們關(guān)于弦樂器物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。除了共享Thingiverse上的設(shè)計(jì)文件和匯編指令外，團(tuán)隊(duì)還在其網(wǎng)站上詳細(xì)介紹了開發(fā)流程。他們分享了弦樂振動(dòng)頻率方程的一個(gè)簡(jiǎn)短而有用的解釋，該方程計(jì)算出改變特定類型琴弦張力的方式將影響彈撥時(shí)產(chǎn)生的音符音調(diào)。希望這將成為更多音樂愛好者或技術(shù)上的音樂家在未來嘗試組裝自己的3D打印樂器的靈感來源。

編譯自：3ders.org