Table of Contents

Брас инструменти се празнуват за техния брилянтен, команден присъствие и несравним динамичен спектър. Докато приложни изображения на полирани месинг, сложни тръби, и изразителни мундщука, механичното сърце на тези инструменти . клапи, слайдове, и техните вътрешни компоненти . Често се приема за даденост. Сред тези компоненти, механични пружини и амортисьори играят критична, често пренебрегвана роля в оформянето не само на инструмента чувства и реномация, но също така и основното му качество на звука. Тази статия изследва как пружини и амортисьори функционират в месингови инструменти, тяхното историческо развитие, и защо тяхното състояние е от значение за всеки играч от новак до професионалист.

Разбиране на механични извори и маратонки

За да оценим ролята им в месинговите инструменти, първо трябва да разберем основните принципи на пружините и амортисьорите като механични елементи. Механична пружина е еластичен компонент, предназначен да съхранява потенциална енергия, когато деформира и я освобождава, за да се върне в първоначалната си форма. В месингови инструменти пружините обикновено работят в компресиране или торсия. A ]]дампер е всяко устройство, което абсорбира кинетична енергия, превръщайки я в топлина или други форми за намаляване на трептения, вибрации или въздействия.

Пролетта се характеризира с тяхната пролетна константа (стифтерия) и живот на умората. Дампиерите се определят от коефициента на заглушаване, който определя колко бързо те разсейват енергия. В музикалните инструменти тези компоненти трябва да ударят деликатен баланс: достатъчно пружинна сила, за да осигурят надеждно действие за връщане, но не толкова, че да пречи на бързото свирене; достатъчно заглушаване да заглуши нежелания шум, но не толкова, че да обезсмърти естествения резонанс на инструмента.

Видове пружини, използвани в инструменти за сутиени

  • Хиповиални пружини: Най-често срещаният тип, открит в монтажните елементи на буталото клапи. Те са рана от тел и компрес, когато клапанът е натиснат.
  • Извори на въртящ момент:[ Използва се в някои ротационни механизми на вентила, където въртящият се въртящ момент връща ротора към своето положение в дома.
  • Левни пружини: По-малко често срещани, но понякога се срещат във водни ключови механизми или ранни дизайни на клапани.

Видове на Dampers в инструменти за сутиен

  • Фелт подложки:[ Често се използва под клапани и на клапи стъбла за възглавнички удари и намаляване на механичния шум.
  • Балки с гума или силикон: Поставени в пътни граници на плъзгания или връзки с клапана, за да абсорбират шока.
  • Вискозна грес:[ Използва се при настройка на плъзгачи и ротори за осигуряване на контролирано заглушаване на плъзгащото движение и въртяща се инерция.

Историческо развитие на изворите и маратонките в инструменти за брас

В началото на 19 век видях изобретяването на клапата, която революционизира месингови инструменти. Хайнрих Stölzel и Фридрих Blühmel разработи първия бутало клапа около 1815, което изисква пролетта да се върне буталото на открито. Ранните пружини са направени от нисковъглеродна стомана, често склонни към умора и корозия. През десетилетията производителите са приели неръждаема стомана и фосфор бронз за подобрена надеждност.

Ротационните клапани, въведени от Джоузеф Ридъл през 1830-те години, използват различни пружинни подходи, монтирани на роторната ос. Необходимостта от по-гладка, по-тиха операция доведе до включване на филцови амортисьори в капачки на клапи и корк или кожени бакенбарди в линийки. До началото на 20-ти век материали като Neoprene и синтетични филцове станаха стандарт за амортисьори, предлагайки последователно представяне при различна влажност и температура.

Съвременните инструменти се възползват от прецизно-наранени пружини с точно калибрирано напрежение и амортисьори, проектирани с помощта на изчислителен анализ, за да се минимизира шумът без да се намесва в вибрационното предаване.

Ролята на пружините в инструменти на Брас

Най-вече пружините се намират в клапите на тръбите, корнетите, флугелхорн, френските рога, еуфониите и тубите. Те се използват и в настройката на слайдовете, водните ключове и понякога в задействащите механизми.

Действие на клапата и responsiveness

Всеки клапан, независимо дали е бутало или не, се връща на пружина, за да си почива след като е бил натиснат. Напрежението на пружината определя силата, необходима за натискане на клапана, пряко засяга нетактичната обратна връзка на играча и скоростта на работа. Осветителните пружини позволяват по-бързо действие, но могат да се чувстват "слаби" или да доведат до случайни частични депресии.

Някои производители предлагат сменяеми пружини от различни измервателни уреди. Например, оловен тромпет плейър може да предпочита допълнителни светлинни пружини за бързи лижения, докато симфоничен тубист може да използва по-тежки пружини, за да осигури позитивна връщане на клапата с големи пръсти.

Пролетен материал и изморителен живот

Ресорите от неръждаема стомана (напр. 302 или 17-7 PH) са общи за устойчивост на корозия и умора. Фосфорните бронзови пружини предлагат отлична гъвкавост и често се използват във високи инструменти за тонална неутралност. С течение на времето пружините могат да вземат "set" (постоянна деформация) или да станат чупливи поради втвърдяване на работата. Редовната проверка е от съществено значение, тъй като износената пружина може да предизвика застой на клапата и да предизвика консистенция на удара.

Пролет в настройката на плъзгачите и водните ключове

Настройването на плъзгания понякога включва компресираща пружина, която помага за връщане на плъзгача след настройка, особено на инструменти с пружинни задействания (напр. някои тромбони и тръби). Ключовете за вода (плюшни клапани) използват малка пружина или пружина на бобината, за да държат ключа затворен срещу подложката с ключ за вода. Тези пружини трябва да бъдат достатъчно силни, за да образуват печат, но не толкова силни, че да са трудни за отваряне.

Ролята на бедняците в инструменти на Брас

Те са от съществено значение за поддържането на чист, професионален звук, особено в записващи среди или тихи ансамбъл настройки.

Намаляване на механичния шум от клапите

Когато се натиска бутало, долната част на клапана влияе върху вътрешността на корпуса на клапана. Без амортисьор, това произвежда метален звук прищракване. Филтриране или гумени брони, монтирани върху клапата или вътре в капачката поемат този удар, конвертиране на кинетична енергия в топлина и намаляване на звуковия шум. По същия начин, въртящи се клапани са усетили или Тефлон амортисьори в спиранията, за да заглушите пристигането на ротора.

Изкривяване на плъзгащото движение

Тъмбън пързалките се ръководят от чифт тръби; докато играчът движи плъзгането, всяка помия или клирънс може да предизвика дрънкалка. Намазал или масло на вътрешната слайд осигурява вискоза заглушаване, и филц или корк броня в края на плъзгане удари възглавнички стопове. Това заглушава също намалява риска от натискане на плъзгача при движение бързо.

Контролиращи вибрации на тялото

Инструментите на сутиена не са само звукови тръби; те вибрират системи. Металът на звънеца и тялото вибрира симпатично със звуковите вълни вътре. Материалите за заглушаване, като например лак, покрития или дори външни амортисьори (като пръстени или обвивка) . Някои играчи твърдят, че твърде много намагване (напр. тежък лак) угасва звука, докато твърде малко (напр. сурови месинг) произвежда прекомерно пръстен. Изборът на амортисьорен материал и поставяне е изтънчен, но важен аспект на дизайна на инструмента.

Ефектът от поразяването върху свръхразрушаването и резонанса

Високо замразен звънец може да се чувства по-малко "жив," но може да произвежда по-центриран, стабилен тон. Обратно, минимално заглушаване позволява по-симпатични вибрации, които някои играчи описват като "захранваща връзка," която им помага да проектират. Балансът между пружинната скованост и заглушаването в клапанния механизъм също влияе върху това как въздушните колони са прекъснати, влияейки върху стабилността на интонацията в регистрите.

Как изворите и демоните работят заедно

При типично действие на клапана пружините и амортисьорите работят последователно. Когато играчът натисне буталото на клапана, се случва следното:

  1. Пролетта компресира (или се завърта в ротационен клапан), съхранявайки потенциална енергия.
  2. Докато клапанът е затворен, амортисьорът на границата на движение не осигурява ударен шум.
  3. След освобождаване, пролетта се разширява, като избутва клапана обратно към първоначалното му положение.
  4. Когато клапанът се приближава до мястото си за почивка, втори амортисьор (често в капачката на клапана) възглавява пристигането му, като предотвратява окончателното щракване.

Тази синергия е особено рафинирана в двупедните ротационни клапани, където два ротора са свързани с механична ръка. Напрежението на пружината трябва да бъде съчетано, за да се гарантира, че двата ротора се движат в синхрон, а а амортисьорите на всяка спирка предотвратяват шума от връзката. В съвременните професионални инструменти инженерите използват анализ на крайни елементи, за да оптимизират пролетните темпове и коефициентите на заглушаване за постоянно усещане във всички клапани.

Проектни съображения за производителите

Производителите трябва да избират пружинни материали, които издържат на корозия от слюнка и влажност на околната среда. Упражненията са евтини, но могат да се разпаднат бързо; синтетични алтернативи като силикон или гума EPDM предлагат по-дълъг живот. Коефициентът на утаяване трябва да бъде избран, за да потиска шум, без да се добавят забележими триене, което ще накара клапата да се чувства "лепкав."

По-малки, по-леки пружини намаляват инерцията, но все още трябва да осигури достатъчна сила. Материалите на Damper с висока намаляваща, но ниска плътност (като пяна за затворени клетки) са предпочитани. Някои високи клас рога използват карбонови влакна или титанови пружини за намаляване на теглото, въпреки че те са скъпи и ниши.

Съвети за поддръжка за пружини и маратонки

Правилното поддържане удължава живота на тези компоненти и осигурява последователно изпълнение.

  • Чиста клапа и плъзгания редовно[ с топла вода и лек препарат. Мръсотията частици могат да ускорят пролетно износване и запушване на повърхностите.
  • Приложете подходящи смазочни материали:[ Използвайте масло от клапан, предназначено за месингови инструменти (на основата на въглеводороди или синтетични), за да намалите триенето върху пружините без да увреждате филцовите амортисьори. За плъзгачи използвайте грес, която осигурява както смазване, така и вискоза замразяване.
  • Погледнете пролетното напрежение:[ Ако клапанът не се върне напълно, когато се освободи, пружината може да бъде слаба или счупена. Сравнете усещането през клапаните; всяко несъответствие показва проблем.
  • Проверка за амортисьори за износване:[ Филцови подложки, които са станали уплътнени или гумени брони, които са закоравили (поради масло или възраст) трябва да бъдат заменени. Повечето производители продават резервни брони или филцови комплекти.
  • Професионално обслужване:[ Поне веднъж годишно, да има квалифициран техник разглобяване на клапаните, инспектира пружини и амортисьори, и да замени всички части, които показват признаци на умора или деформация.

Модернизиране на извори и дампери за изпълнение

Много играчи откриват, че смяната на фондови пружини за потребителски опции подобрява техния опит в играта. Няколко резервни пружинни комплекти са на разположение, предлагайки гама от напрежения (светлина, средна, тежка). Някои производители също произвеждат "безпролетни" клапи системи, които използват магнити за връщане, макар и те са редки.

При модернизирането е важно да се поддържа балансирана устойчивост във всички клапани. Несъответствието на пружината може да доведе до неравномерно усещане и фини интонационни проблеми, тъй като времето, прекарано от вентила, може да се различава между нотите. Професионалните монтажници могат да калибрират пролетното напрежение и да се намажат, за да съвпаднат с докосването на играча.

Бъдещи тенденции: Advanced Materials and Manufacturing

Изследванията във форма-паметници сплави (напр., Nitinol) може един ден да произвежда пружини, които саморегулират тяхното напрежение в отговор на температура или цикли на използване. 3D печат позволява създаването на комплексни пружинни геометрии, като например прогресивни пружини с темпо, които не могат да бъдат направени с намотка. Дампер материали се развиват също: графен-инфузионни пяна и магнетоореологични течности могат да осигурят променлива амортисьорна течност, която електронно се регулира към условията на игра.

Въпреки това, за обозримо бъдеще, традиционните пружини от неръждаема стомана и филцови/заглушители остават стандарт на индустрията поради доказаната им надеждност, ниска цена и лекота на заместване.

Заключение

Механичните пружини и амортисьори могат да бъдат малки, скрити компоненти, но те са от съществено значение за възможността за игра, усещане и качеството на звука на всеки месингов инструмент. От разделено-секундното връщане на клапата на тръбата към тихия глисандо на тромбонния слайд, тези части работят неуморно зад кулисите. Разбирането на техните функции дава възможност на играчите да правят информиран избор за поддръжка, ъпгрейди и техника. Чрез предоставяне на пружини и амортисьори на вниманието, което заслужават, музикантите гарантират, че инструментите им остават отзивчиви, надеждни и звукоотлични за години напред.

За по-нататъшно четене, консултирайте се с ресурси като Университет на британските бележки на Колумбия за хикуларна пролетна механика и ръководството на Yamaha за ]тръмпет поддръжка клапа[. За по-дълбоко гмуркане в заглушаване в музикална акустика, вижте хартията от Б. Ричардсън на ]Vivration контрол в месингови инструменти.