INNOVATIVE SOLUTIONS IN INSTRUMENT MAKING: THE DESIGN OF A HEADLESS DOUBLE BASS AND TUNING SYSTEM

Year 2026, Volume: 16 Issue: 2 , 1183 - 1209 , 01.04.2026

Özgür Turan

https://doi.org/10.7456/tojdac.1858148

https://izlik.org/JA67NA42BU

Abstract

Bu çalışma, kontrbasın geleneksel yapısında yer alan kafa (salyangoz) bölümünün işlevini yeniden ele alarak, tam akustik gövdeli, kafasız bir kontrbas ve buna entegre tekli lineer alt akort sistemi tasarımını incelemektedir. Araştırma, kafasız mimarinin akustik, ergonomik ve yapısal sonuçlarını ortaya koymayı; özellikle tel titreşim enerjisinin gövdeye aktarımında belirleyici olan ankraj rijitliği, sap kütle dağılımı ve köprü empedansı gibi parametreleri analiz etmeyi amaçlamaktadır. Çalışma, tasarım temelli araştırma yaklaşımı doğrultusunda yürütülmüş; kavramsal modelleme, prototip üretimi, icracı odaklı nitel değerlendirmeler ve frekans–zaman alanı akustik analizleri bütüncül bir çerçevede ele alınmıştır. Kafasız kontrbas tasarımının ses kaydı üzerinde gerçekleştirilen spektral analizler, kafasız tasarımda düşük frekans enerji sürekliliğinin korunduğunu, temel frekansın zaman boyunca kararlı seyrettiğini ve sustain davranışının kontrbas karakteriyle uyumlu biçimde sürdüğünü göstermektedir. Röportaj ve saha gözlemleri, tasarımın akort stabilitesi, tepki hızı, tını algısı ve uzun süreli çalım konforu açısından güven veren bir kullanım sunduğunu ortaya koymaktadır. Elde edilen bulgular, akustik başarının kafa kütlesine değil, tel–ankraj–sap–köprü hattında kurulan yapısal koherense dayandığını göstermekte; kafasız kontrbası deneysel bir sapma yerine ölçülebilir ve tekrarlanabilir bir yapım yaklaşımı olarak konumlandırmakta; akustik gövdeli yaylı çalgılarda kafasız mimarinin uygulanabilirliğine dair literatürdeki boşluğu dolduran özgün bir tasarım paradigması önermektedir.

Keywords

instrument making , instrument design , headless double bass , bottom-tuning system

Ethical Statement

Anadolu University obtained permission for the research with the Ethics Committee Decision No. 16/72 dated December 4, 2025.

ENSTRÜMAN YAPIMINDA YENİLİKÇİ ÇÖZÜMLER: KAFASIZ KONTRBAS TASARIMI VE AKORT SİSTEMİ

https://izlik.org/JA67NA42BU

Abstract

This study reconsiders the functional role of the head (scroll) in the traditional construction of the double bass by examining the design of a fully acoustic, headless double bass integrated with a single linear tailpiece-based tuning system. The research aims to reveal the acoustic, ergonomic, and structural implications of headless architecture, with a particular emphasis on analyzing parameters critical to the transfer of string vibrational energy to the body, such as anchoring stiffness, neck mass distribution, and bridge impedance. Conducted within a design-based research framework, the study adopts a holistic approach encompassing conceptual modeling, prototype fabrication, performer-centered qualitative evaluations, and frequency-domain and time–frequency domain analyses. Spectral analyses of recorded sound samples from the headless double bass demonstrate that low-frequency energy continuity is preserved in the headless design, that the fundamental frequency remains stable over time, and that sustain behavior is maintained in a manner consistent with the characteristic identity of the double bass. Interviews and field observations further indicate that the design offers a reassuring performance in terms of tuning stability, response speed, perceived timbre, and long-term playing comfort. The findings suggest that acoustic success depends not on head mass but on the structural coherence established along the string–anchor–neck–bridge continuum; they position the headless double bass not as an experimental deviation but as a potentially measurable and reproducible construction approach, and propose an original design paradigm that addresses a gap in the literature regarding the applicability of headless architecture in acoustically resonant bowed string instruments.

Keywords

çalgı yapım , çalgı tasarım , kafasız kontrbas , tekli alt-akort sistemi

Ethical Statement

Anadolu Üniversitesi 04.12.2025 tarihli 16/72 sayılı Etik Kurul Kararı ile araştırmanın izni alınmıştır.

References

• Ashby, M. F., & Jones, D. R. H. (2012). Engineering materials 2: An introduction to microstructures and processing (4th ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann.
• Arbel, L., & Gautier, F. (2022). LeMo: An assembly kit for musical acoustics education. Journal of New Music Research, 51(2–3), 106–120.
• Aytaç, M. (2023). Kemanın üst kapak kalınlığının köprü hareketliliği ve ses yayılımına olan etkisinin araştırılması (Yüksek lisans tezi). Ankara Müzik ve Güzel Sanatlar Üniversitesi.
• Beament, J. (1997). The violin explained: Components, mechanism and sound. Oxford: Oxford University Press.
• Bissinger, G. (2008). Structural acoustics of good and bad violins. The Journal of the Acoustical Society of America, 124(3), 1764–1773. https://doi.org/10.1121/1.2956478
• Bucur, V. (2019). Handbook of materials for string musical instruments. Cham: Springer. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-19175-7
• Brezas, S., Katsipis, M., Kaleris, K., Papadaki, H., Katerelos, D. T. G., Papadogiannis, N. A., Bakarezos, M., Dimitriou, V., & Kaselouris, E. (2024). Review of Manufacturing Processes and Vibro-Acoustic Assessments of Composite and Alternative Materials for Musical Instruments. Applied Sciences, 14(6), 2293. https://doi.org/10.3390/app14062293
• Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2020). Materials science and engineering: An introduction (10th ed.). Hoboken, NJ: Wiley.
• Curtin, J. (2006). Subject to change: Innovation among violinmakers. Joseph Curtin Studios. https://josephcurtinstudios.com/wp-content/uploads/2017/06/innovation_strings.pdf
• Curtin, J., Rossing, T.D. (2010). Violin. In: Rossing, T. (eds) The Science of String Instruments. Springer, (pp. 217–241). New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-7110-4_13
• David Gage String Instruments. (t.y.). Czech-Ease™ road bass. Erişim tarihi 5 Ocak 2026.
• Değirmenli, E. (2019). Telli Çalgılardan Ud’un Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Modal Analizi: Vibro-Akustik Modelin Oluşturulmasında Deneysel Verilerin Kullanılması / Modal Analysis Of A Stringed Instrument, Oud, By Using Finite Element Method: Using Experimental Data in The Development Of Vibro-Acoustic Model.
• Değirmenli, E. (2019a, October 17–18). Telli çalgılarda titreşim modlarının ses oluşumu üzerindeki etkileri [Konferans bildirisi]. 13. Ulusal Akustik Kongresi ve Sergisi, Dicle Üniversitesi, Diyarbakır.
• Değirmenli, E. (2023). Titreşim ve ses yayınım analizleri kullanılarak telli çalgılardaki tınısal niteliklerin incelenmesi: Ud örneği. idil, 12(104), 525–534. https://doi.org/10.7816/idil-12-104-08
• Design-Based Research Collective. (2003). Design-based research: An emerging paradigm for educational inquiry. Educational Researcher, 32(1), 5–8. https://doi.org/10.3102/0013189X032001005
• Dilworth, J. (2012). The violin and bow: Origins and development. In R. Stowell (Ed.), The Cambridge companion to the violin (ss. 1–15). Oxford: Oxford University Press.
• Dökmeci, S. C., & Tanış, T. O. (2023). Kontrabasın Gelişim Sürecindeki Değişimlerin İcra Standartlarına Etkileri. Trakya Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 25(1), 303-328. https://doi.org/10.26468/trakyasobed.1203158
• Kallio, H., Pietilä, A.-M., Johnson, M., & Kangasniemi, M. (2016). Systematic methodological review: Developing a framework for a qualitative semi-structured interview guide. Journal of Advanced Nursing, 72(12), 2954–2965. https://doi.org/10.1111/jan.13031
• Kelly, V. (2014). Metaphors of resonance for visual communication design. Visual Communication, 13(2), 211–230. https://doi.org/10.1177/1470357213516909
• Marshall, K. D. (1985). Modal analysis of a violin. The Journal of the Acoustical Society of America, 77(2), 695–709. https://doi.org/10.1121/1.392338
• NS Design. (t.y.). CR-T electric upright bass. Erişim tarihi 31 Ekim 2025, https://thinkns.com/instrument/ns-design-electric-upright-bass/ns-design-electric-upright-bass-crt/
• Patton, M. Q. (2002). Qualitative research & evaluation methods (3th ed.). Thousand Oaks, CA: Sage.
• Rotter, G., Noeres, K., Fernholz, I., Willich, S. N., Schmidt, A., & Berghöfer, A. (2020). Musicians’ musculoskeletal disorders: A systematic review. International Archives of Occupational and Environmental Health, 93(6), 605–621. https://doi.org/10.1007/s00420-019-01467-8
• Traeger, C. (2009). Adjusting the double bass: Setup and repair. San Jose, CA: Henry Strobel Publications.
• Turan, Ö. (2022). Çalgı yapımında çevre dostu biyokompozit malzemelerin kullanımı. In Ç. Adar & F. Yıldız (Eds.), 12. Uluslararası Hisarlı Ahmet Sempozyumu Bildiri Kitabı (ss. 410–421). Ankara: İzge Basın Yayın.
• Turan, Ö. (2025). Enstrüman yapımında yenilikçi yaklaşımlar: Post-zanaatkârlık ve hesaplamalı lutiyelik. Ankara: Bidge Yayınları.
• Wang, F., & Hannafin, M. J. (2005). Design-based research and technology-enhanced learning environments. Educational Technology Research and Development, 53(4), 5–23. https://doi.org/10.1007/BF02504682
• Wegst, U. G. K. (2006). Wood for sound. American Journal of Botany, 93(10), 1439–1448. https://doi.org/10.3732/ajb.93.10.1439
• Welch, P. D. (1967). The use of fast Fourier transform for the estimation of power spectra: A method based on time averaging over short, modified periodograms. IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics, 15(2), 70–73. https://doi.org/10.1109/TAU.1967.1161901
• Woodhouse, J. (2014). The acoustics of the violin. Reports on Progress in Physics, 77(11), 115901. https://doi.org/10.1088/0034-4885/77/11/115901 Yamaha Corporation. (t.y.). SLB300 / SLB300PRO silent bass. Erişim tarihi 5 Ocak 2026, https://europe.yamaha.com/