Dobbőrök – A bőr, mint membrán

Minden dobos tapasztalta már, hogy a dobbőr más hangot ad a közepét ütve, mint a szélét ütve. Ez a különbség a nagy bőrfelülettel rendelkező doboknál a legszembetűnőbb, mint például a timpaninál. Habár ahhoz, hogy jó ütősök legyünk nem szükséges a hullámmozgások fizikai törvényszerűségeit ismernünk, mégis hasznos lehet megérteni, miként reagál a bőr, amikor megütjük.

A dobbőr egy kör alakú membrán. A legtöbb dobon két bőr található, alul és felül, de jelen esetben csak a felső bőr viselkedését vizsgáljuk. Az alábbi videóban egy kör alakú membrán szimpatikus rezgéseit láthatjuk nagysebességű kamera felvételében, melyet egy mélynyomó hangszóróval kiadott hangok generálnak. A lelassított videó ellenére a hangot normál hangmagasságban hallhatjuk, így ténylegesen látható az egyes hangmagasságok által kiváltott membrán-mozgások. Az első hang körülbelül 82 Hz, ami gyakorlatilag annyit jelent, hogy a membrán egy másodpercben 82 le-fel (ill. oldalra) mozgást végez.
A videó elején a leglassabb rezgést láthatjuk, amelyet a membrán már fenn tud tartani, ez azt jelenti, hogy ez az a hang, amely a dobbőr legmélyebb hangja, melyet a megütésekor hallhatunk. Ez a hangmagasság függ a dobbőr átmérőjétől, valamint a bőr feszességétől is. A bőr (membrán) alaprezgését csak ez a hangmagasság tudja „beindítani”, jelen esetben a 82 Hz.
A videón többféle rezgés módot is megfigyelhetünk. A rezgésszám növekedésével a membrán mozgása megváltozik. 158 Hz-nél a membrán két részre oszlik, ellentétes mozgással. 217 Hz rezgésszámnál a dobbőr negyedekre osztva mozog fel-le, majd 227-nél újabb mozgás jelenik meg, amely egy körkörös, gyűrűkre osztott rezgés.

 

A membrán nem rezgő részeit csomópontoknak hívjuk. A membrán alaprezgése során a kör széle nem mozog, lévén, hogy ott van a felfüggesztés, rögzítés. A dobbőrök esetében ez természetesen a káva.

 

A következő rezgésmód során a membrán közepén található egy vonal, ami szintén nem mozog, két részre osztva a bőrt.

 

A 217 HZ-nél fellépő mozgás során a membrán rezgése négy részre oszlott, így a kör alakú rögzítés mellett, középen is találhatunk két lineáris csomópontot, amelyek a bőr közepén metszik is egymást.

227 Hz-nél ismét egy kör alakú rezgésforma jelentkezik.

(Az animációk forrása: http://www.acs.psu.edu/drussell/demos.html)

 

 

 

 

Végül elmondható, hogy egy valódi dobot a közepén megütve csak nagyon kevés rezgés típust tudunk elindítani. Csak a körkörös rezgések tudnak érvényesülni, mivel ahogy fent is elemeztük, a nem körkörös rezgésmódoknak lineáris csomópontjai (nem rezgő részei) vannak, melyek mindegyike áthalad a bőr közepén. Így csak kevés frekvenciatartomány keletkezik, a dobbőr egy tompa hangot ad ki. A bőrt a széle felé megütve egyre több rezgés típus is mozgásba jöhet, így gazdagabb frekvenciatartomány jöhet lére, tehát a dobbőr teljes hangtartományát hallhatjuk.

 

 

 

(A www.snarescience.com cikkének felhasználásával készült)