Музыкальная акустика: духовые инструменты

Тембр

Атака и огибающая

Музыкальная акустика: струнные инструменты

Если натянутую струну ударить, дотронуться смычком или паль­нем ровно посередине, будут возбуждены основная и нечетные гармоники, у которых максимум амплитуды находится в середине струны. Четные же гармоники, у которых в середине струны на­ходится узел, будут отсутствовать. Возбуждая струну примерно в средней её части, получим сильные нижние частоты; при воз­буждении ближе к концу струны возникнут более сильные верхние гармоники. Именно так изменяют тембр звучания арфы.

Ближе к одному из концов (хотя и не слишком близко) струну изгибают — так, чтобы получить хороший набор четных и нечет­ных гармоник. Некоторые из них, правда, будут слабее других. Коснувшись струны примерно на одной седьмой ее длины, нельзя получить седьмую гармонику, но это и хорошо: такой обертон резко бы диссонировал относительно остальных нот, взятых скри­пачом.

Способ звукоизвлечения определяет акустические особенности ин­струмента. Быстроту нарастания звука называют атакой, и микро­фон должен быть в состоянии чутко реагировать на быстрые, хаотичные переходные процессы, определяющие атаку и сущест­вующие в момент взятия ноты. Например, старинные клавишные инструменты, в которых звук извлекается из струны щипком, по характеру атаки сильно отличаются от звука современных роялей, где по струне ударяет обитый фетром молоточек.

Звучание данного инструмента определяется и другим качест­вом: изменением громкости ноты по мере ее звучания, т. е. звуча­ние зависит от её сгибающей. В этом отношении скрипка и все семейство струнных, где струна возбуждается непрерывно, суще­ственно отличается по звучанию от рояля, арфы или клавесина.

Тембр звучания какого-либо музыкального инструмента из семей­ство струнных — будь то скрипка, альт, виолончель или контра­бас — определяется качествами резонатора и прежде всего его размерами. Большой резонатор лучше отзывается на низкие ноты и лучше излучает их, чем маленький. А резонатор скрипки слишком мал, чтобы эффективно излучать первую гармонику самой низкой

Пилообразное колебание. Сложение трех первых гармоник дает пилообразно колебание («пилу»), т. е. такое колебание, которое возникает, если провести смычком по струне скрипки. Струну плавным движением отклоняют от исходного положения, в которое она стремится вновь вернуться, и т. д.

Недемпфированные струмы скрипки. Относительная густота спектра излучаемых гармоник.

ноты (соль основной октавы) - Сильно различаются по тембру звучания низкие ноты (они очень обогащены гармониками) и вы­сокие (у них сравнительно сильные нижние и средние гармоники, однако тембр звучания относительно «жидок»).

Мы уже знаем, что одни частоты возбуждаются лучше других. В зависимости от места возбуждения струны; форма и размеры ре­зонатора еще больше влияют на звучание. Эту характеристику звучания резонатора называют его формантой. Для многих музы­кальных инструментов форманты являются положительным мо­ментом, тогда как их наличие в звукотехническом оборудовании называют «неровной (или «неравномерной») частотной характе­ристикой» и обычно считают большим недостатком.

Столб воздуха, находящийся внутри духового инструмента, можно возбуждать, создавая турбулентный поток у крал отверстия (как, например, у флейты), одним или двумя язычками в мундштуке (как у кларнета или гобоя) или же непосредственно губами испол­нителя (как у медных духовых). Слышимая нота зависит от раз­меров резонатора и от способа образования в нем стоячих волн. Бегущая волна превращается в стоячую, отражаясь от границы раздела двух сред. Частицы воздуха, находящиеся непосредственно у твердой, неподвижно закрепленной поверхности, не могут двигаться перпендикулярна ей: падающая и отраженная волны складываются таким образом, что смещение частиц около этой поверхности всегда равно нулю. Это называют узлом в стоячей волне, причем узлы будут повторяться на расстоянии одной, двух и т д. полных волн от стенки. На расстоянии же половины длины волны располагаются пучности — здесь смещение частиц воздуха достигает максимума.

Дата добавления: 2015-06-25