في اليوم الخامس من عيد الميلاد – هؤلاء العلماء استكشفوا الاهتزازات الجيدة للبونديجان والديدجيريدو

في هذا المقال سنتحدث عن الفيزياء المعقدة لآلتين بنيتا ببساطة: البونديجان الإندونيسي والديدجيريدو الأسترالي الأصلي. تثير بنيتهما البسيطة اهتمام العلماء بسبب الفيزياء المعقدة التي تنتجها. تم تسليط الضوء على دراستين حديثتين حول خصائصهما الصوتية في اجتماع في ديسمبر الماضي لجمعية الصوتيات الأمريكية في سيدني، أستراليا، بالتعاون مع الجمعية الأسترالية للصوتيات.

البونديجان الإندونيسي

البونديجان هي آلة نادرة ومهددة بالانقراض من إندونيسيا تستطيع تقليد صوت الأجراس المعدنية وطبول الجلد البقري في فرقة غاميلان التقليدية. تم استخدام البونديجان في الأصل من قبل صيادي البط في إندونيسيا كوسيلة للحماية من المطر والظروف السيئة الأخرى أثناء العمل في الحقل، وكذلك كآلة موسيقية لقضاء الوقت. إنها هيكل نصف كروي مصنوع من أغصان الخيزران المنسوجة لتشكيل شبكة متشابكة، متقاطعة في الأعلى لتشكيل القبة. يتم طلاء هذه القبة بطبقات من أوراق الخيزران المثبتة بألياف نخيل السكر. يجلس الموسيقيون عادة داخل المكبر الصوت على شكل قبة ويقومون بتوتير الأوتار والقضبان للعزف. تنتج الأوتار أصواتاً معدنية بينما تولد الألواح الداخلية أصواتاً طبولية مثل الطبول.

الديدجيريدو الأسترالي

الديدجيريدو هو آلة رمزية مرتبطة بثقافة السكان الأصليين الأستراليين وينتج صوتًا واحدًا منخفض النغمة يمكن أن يستمر بشكل مستمر عن طريق اللاعبين الماهرين. تتكون الآلة من جذع أو فروع كبيرة من شجرة اليوكاليبتوس. الحيلة هي العثور على شجرة حية تحتوي على الكثير من النشاط الحشري، بحيث يتم تجويف الجذع وترك قشرة الخشب الحية فقط. يتم قطع الجذع المجوف المناسب، وتنظيفه، وإزالة اللحاء، وتقليم الأطراف، وتشكيل الخارج لتكوين أنبوب طويل أو مخروط لإنتاج الآلة النهائية. كلما طالت الآلة، انخفض الصوت أو النغمة.

الفيزياء المعقدة

تثير بنية البونديجان والديدجيريدو البسيطة اهتمام العلماء بسبب الفيزياء المعقدة التي تنتجها. تركزت الأبحاث السابقة حول البونديجان على الصوت المعدني / الطبولي غير المعتاد للأوتار، وخاصة الدور الحاسم الذي يلعبه توضع مقاطع الخيزران. استخدمت المحاكاة الحاسوبية لاهتزازات الأوتار لاستخلاص الفهم حول كيفية إنتاج الصوت المعدني المشابه للجرس، وكيفية تغير تلك الاهتزازات مع إضافة مقاطع الخيزران في أماكن مختلفة على الأوتار. وجد أن إضافة المقاطع ينتج اهتزازين بترددين مختلفين في أماكن مختلفة على الأوتار، حيث يكون الجزء الأطول له اهتزازًا بتردد عالٍ مقارنة بالتردد المنخفض للجزء الأقصر من الأوتار. هذا هو المفتاح لإنتاج الصوت المشابه للجرس.

أما بالنسبة للديدجيريدو، فقد كان جون سميث من جامعة نيو ساوث ويلز مهتمًا بدراسة الفيزياء والصوتيات لهذه الآلة. يتم بناء الآلة من جذع أو فروع كبيرة من شجرة اليوكاليبتوس. يهتم سميث بدراسة كيفية تغير تكوين المسالك الصوتية في الآلة وكيف يؤثر ذلك على الأصوات المنتجة. لقد طوروا تقنية لقياس الخواص الصوتية لمسالك الصوت للاعب أثناء العزف. وقد سمح ذلك لهم بتسجيل مقاومة مسالك الصوت في تكوينات مختلفة في الفم. وأظهرت النتائج أن المسالك الصوتية القوية يمكن أن تكبح نطاقات الترددات في الصوت الناتج، والترددات القوية المتبقية، المعروفة باسم الشكلات، تلاحظها أذننا لأنها تقع في نفس النطاقات التي نستخدمها في الكلام. ولقد لاحظوا أيضًا أن التغيرات في الطبيعة الصوتية تنشأ من اللاعب الذي يغني أثناء العزف، أو يقلد أصوات الحيوانات، مثل الدينغو أو الكوكابورا، مما ينتج عنه ترددات جديدة في الصوت الناتج.

في النهاية، أظهرت القياسات الصوتية على مجموعة من 38 آلة ديدجيريدو – حيث تم تقييم جودة كل آلة من قبل سبعة خبراء في سبعة فئات موضوعية مختلفة – نتيجة مدهشة. قد يعتقد البعض أن اللاعبين يفضلون الآلات ذات الاهتزازات القوية جدًا ولكن العكس تبين صحيحًا. تم تصنيف الآلات ذات الاهتزازات القوية كأسوأ آلات، بينما تم تصنيف الآلات ذات الاهتزازات الضعيفة بشكل أعلى. يعتقد سميث أن هذا معقول، حيث يمكن للمسالك الصوتية الخاصة باللاعب أن تسيطر على طبيعة الأصوات.

Source: https://arstechnica.com/science/2023/12/these-scientists-explored-the-good-vibrations-of-the-bundengan-and-didgeridoo/