<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; =
charset=iso-8859-1">
<META content="MSHTML 6.00.2900.2180" name=GENERATOR>
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY bgColor=#ffffff>
<DIV><FONT face=Arial size=2>
<DIV>Hi all,</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>All this discussion of hammers, strings, and SB is quite =
interesting.&nbsp;
I thought I would offer my impressions of the respective contributions =
of these
components, as I understand them.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Hammer:&nbsp; The hammer delivers a broadband impulse to the =
string.&nbsp;
If you were to take a hammer and "whack" it against an unstrung =
soundboard, the
sound you would hear would be the "impulse" delivered into the =
system.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>String:&nbsp; The string is an oscillator -- or a filter.&nbsp; It
oscillates to the spectral components of the impulse corresponding to =
the
fundamental and all of the string's partials.&nbsp; Energy from the =
other
frequencies is quickly dissipated.&nbsp; Assuming it is responding in a =
linear
fashion, it will create no spectral energy of its own.&nbsp; If it is =
overdriven
(i.e. nonlinear), distortion products will be created.&nbsp; This will =
take the
form of energy from lower frequencies being distributed to higher =
harmonics
(partials).&nbsp; Perceptually, this will be a "brightening" of the =
sound.&nbsp;
The most important function of the string is that it *stores* energy =
from its
fundamental and partials, for measured dissipation through the =
soundboard.&nbsp;
Without this storage, there would be no sustain, and the piano would =
sound more
like a weird sort of drum.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Soundboard:&nbsp; The soudboard bleeds off acoustic energy from the =
string
to the air.&nbsp; If the board were made of concrete, the string would =
vibrate
forever (assuming 0 inelasticity and 0 friction).&nbsp; If the =
soundboard didn't
exist, the string would also vibrate forever.&nbsp; When the board moves =
in
response to vibration, it is at a cost to continued vibration.&nbsp; =
(Consider
that the soundboard's movement is always driven by force from the =
string, so it
is a braking influence.&nbsp; It's a bit like running in sand, which can =
get
rather fatiguing rather quickly.)&nbsp; The board creates no spectral =
content of
its own, assuming it behaves in a linear fasion.&nbsp; Rather, it bleeds =
off the
energy of the string.&nbsp; It may vibrate more easily at one frequency =
than
another, and so it may bleed off energy at different rates for the =
different
partials, giving them different sustain.&nbsp; That is, the brightness,
darkness, and/or tonal properties of the note could change throughout =
the
sustain, as a function of the soundboard's response properties.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Given all this, the largest impact on the spectral content of the =
sound is
obviously going to be in the hammer itself, since that is the source of =
all
spectral energy that goes into the system.&nbsp; Assuming linearity, of =
course,
the string and the soundboard merely store and dissipate the energy from =
the
impulse created by the hammer.&nbsp; Here are a few thoughts on the
impulse.&nbsp; (BTW, I apologize for trying to describe functions
verbally.&nbsp; It seemed preferable to drawing a bunch of =
graphs):</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>The impulse can be represented by graphing force over time.&nbsp; =
When the
hammer hits the string, force increases to a point, and then it =
decreases.&nbsp;
For simplicity, I'll discuss what happens when it increases.&nbsp; The
decreasing phase is the same in reverse.&nbsp; (Well, really not, since =
there's
hysteresis, hammer deceleration, and string acceleration, =
but...)...</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>The perfect broadband impulse would be&nbsp;a "step" =
function:&nbsp; Force
is zero, until some point in time, at which force&nbsp;and&nbsp;is =
suddenly
changed to some fixed value.&nbsp; This impulse would have have a flat =
spectrum,
from frequencies of zero to infinity.&nbsp; It would of course cause
displacement of whatever it is applied to, and with this displacement, =
there
would be energy delivered into the system, with uniform energy =
distribution (per
Hz) from zero to infinity.&nbsp; This step function is approximated by =
the "pop"
that one might hear when plugging&nbsp;a microphone or guitar into an =
amp (to
the ability of the speakers to reproduce it).&nbsp; A broadband impulse =
might be
delivered to a string, approximately, by striking the string with a =
glass
marble.&nbsp; Obviously the sound will be very bright.&nbsp; Assuming =
the
piano's response is flat (which it won't be), there will be equal =
spectral
energy at the fundamental and each partial.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>The perfect narrowband impulse wouldn't be an "impulse" at =
all.&nbsp; It
would be a continual sinusoidal variation in force at the fundamental =
frequency
of the string, fording the string into sympathetic motion.&nbsp; =
Assuming
perfect linearity, there would be no partials.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Then there are gradations inbetween.&nbsp; The slower the ramping =
of force,
the darker the tone will be.&nbsp; Considering this, I would think these =

properties of the hammer would be important, and I would be very =
interested in
the impressions of those who have experience with voicing issues (which =
I do
not):</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>The "spring constant" of the hammer felt.&nbsp; How much force =
results from
how much compression of the felt.&nbsp; The higher the spring constant, =
the
harder the hammer, the faster the ramping of force, the brighter the
sound.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>The shape of the hammer:&nbsp; As the tip of the hammer is =
compressed
against a flat surface, more and more felt mates with the surface, and =
so the
force is distributed across a larger area.&nbsp; This results in a =
change in
spring constant of the hammer&nbsp;during compression.&nbsp; For a given =
hammer
position, mass, felt composition, etc., a larger radius of crown (or a =
flatter
crown) should result in a brighter sound, as the mating area and applied =
force
would ramp more rapidly during the collision.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Mass of the hammer:&nbsp; As Bernhard alluded, a heavier hammer =
will move
more slowly than a lighter hammer, given the same energy delivered at =
the
key.&nbsp; The collision will therefore be slower, the felt compression =
will be
slower, and so the ramping of force will be slower.&nbsp; A heavier =
hammer
should result, therefore, in a darker sound.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Variation in felt consistency with depth into the hammer:&nbsp; If =
the
deeper felt is more tense, and the surface felt is well "sugar-coated," =
the
initial felt compression will not yield nearly so much ramping of force =
as the
deeper&nbsp;compression that follows.&nbsp; This arrangement will =
probably
produce fewer overtones than a tense surface with spongier felt =
underlying
it.&nbsp; The narrowest-band, darkest sounding&nbsp;collision would =
probably
occur with a slow ramp of force, gently accelerating, and then gently =
falling
off as the string builds velocity and the hammer loses velocity.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Of course the latter factor would also impact the "linearity" of =
the
hammer.&nbsp; With a harder blow,&nbsp;felt deformation will go =
deeper&nbsp;into
the hammer and wider over the crown.&nbsp; The more&nbsp;quickly the =
felt
tension increases with increasing hammer depth, the more the sound would =

brighten&nbsp;with a hard blow.&nbsp; (Is this the "distortion" to which =
people
refer?&nbsp; If so, I submit that it's not distortion at all; rather, =
it's
merely a difference in the impulse spectrum.)&nbsp;&nbsp;&nbsp;</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Of course all this is quite complicated, and I suppose that's why =
it comes
down to more of an art than a science.&nbsp; Perhaps it's a bit like =
cooking, in
that a taste test will demand a bit more oregano or a pinch more =
salt.&nbsp;
Unlike cooking, there are undoubtedly tradeoffs in voicing.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Anyway, as I said, I've merely scratched my head about this =
stuff.&nbsp; If
any of it resonates with the experienced voicing techs amongst you, I'd =
really
enjoy hearing your thoughts.</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV>
<DIV>Peace,</DIV>
<DIV>Sarah</DIV>
<DIV>&nbsp;</DIV></FONT></DIV></BODY></HTML>