Брас инструменти са оформили хода на западната музика в продължение на повече от пет века, от Renaissance естествени тромпети до модерни симфонични туби. Всеки елемент на месинг инструмент, на верижка, окървавени, звънец, и механични компоненти, които допринасят за гласа му и как той отговаря на играча. Тази статия разглежда комплекса интерплей между дизайна и изпълнение, осигуряване на прозрение за студенти, хобиисти и професионалисти, които се стремят да разберат инженерството зад техните инструменти.

Основи на акустиката на инструмента за Брас

Всички месингови инструменти произвеждат звук чрез прост, но елегантен физически процес. Играчът бръмчащи устни създават вибрации във въздушната колона в инструмента. Колонката на естествения резонант честоти . Тя hronics . Детермин, които са достъпни. Дължината на връвта определя фундаменталната терена; клапи или слайдове променят тази дължина, за да променят нотите. Но детайлното облицоване на колоната въздух . Неговата крос-сечение, . И прекратяване . Създава инструмент, който е уникален спектрален отпечатък. Това неофициално поведение се регулира от вълната физика. Когато вибрацията на устните съвпада с една от колоните, стоящи-вълни, инструментът усилва този звук и проекти, които го излизат извън камбаната. Разбирайки този основен принцип, премахва защо малките промени в дизайна могат да произвеждат ефекти върху тон и да играят усещане.

Изследователите в музикалната акустика са измерили как входният импедансов спектър (колонът за честота) варира в зависимост от параметрите на дизайна ([Campell & Greated, 1994). Добре проектиран инструмент дава силен, последователен резонансен модел в обхвата си, което го прави лесен за слот питчъри и динамика на контрола.

Ключови елементи за дизайн и техните акустични ефекти

Геометрия на уста на части

Мундщука действа като интерфейс между играча устните и колоната въздух. Неговата геометрия драстично влияе както звук и възможност за игра. Плитка чаша произвежда по-ярка, Edgier тон, тъй като намалява обема на въздуха между устните и leadpipe, повишаване на резонансната честота на системата. Дълбоките чаши дават по-тъмен, по-покрит звук чрез осигуряване на по-голяма въздушна кухина. Диаметър форма засяга комфорт и издръжливост: широки джанти, разпространяващи налягане, но може да се чувстват обемно; тесни джанти предлагат прецизност, но се прокопават в устните. Гръклото най-малкият проход в мундщука контроли съпротивление. По-малкият гърлото увеличава гърба с потребителските чаши и гърлото размери.

Елеокапиеви и таперони

По-рязък преход може да доведе до по-ярък, по-голям тон, но може да въведе устойчивост или нестабилност в горния регистър. Много модерни инструменти имат неделими оловни тръби, които позволяват на играчите да пригодят инструмента към различни ситуации на изпълнение например, по-голяма оловна тръба за свирене на оркестър и по-малка за камерна музика.

Профил на трудност

Килиндричните борери (тръмпецове, тромбони) поддържат постоянен диаметър за повечето от тръбите, като произвеждат ярък, проникващ звук, богат на високи хармоници. Коничните борове (френски рога, euphoniums) постепенно се разширяват от мундщука до камбана, придават мекота, разтопен тембър с по-малко горна част на енергията. Малките борове се простират до по-голяма степен на игра: големите борове изискват повече обем на въздуха и създават по-голяма устойчивост, което ги прави физически взискателни, но осигурявайки мощен, големо-несенен звук, който добре в ансамбъла поддем. Малките борове се веят по-лесно и по-лесно се контролират в меки динамика.

Белов пламък и гърло

Камбаната бързо се разширява от изхода на звуковата вълна. Острите проекти с висока честота, което дава брилянтен тон. Постепенно изригване позволява по-ниски хармоници да се появят, произвеждайки по-тъмна, по-облачена тон. Камбаната (най-тесен момент преди изригването) функции не само на устата: по-малък гърлото увеличава яркостта и съпротивлението; по-голямо гърло потъмнява звука и намалява обратно налягане. Някои инструменти използват горно звънче (намалява) за фокусиран оркестър звук, докато други използват по-малко гърлен звънец (нежно изпушаване) за по-широк, симфонично присъствие.

Материал и плата

Брас инструменти са предимно изработени от жълт месинг (70% мед, 30% цинк) за баланса си на работоспособност и звукови свойства. Различни сплави променят тембъра subtly: никел сребро добавя здравина и леко по-тъмен звук; мед-богати сплави затоплят тон. Сребро покритие увеличава отразяващ и често е свързано с ярък, ясен звук, въпреки че ефектът е скромен в сравнение с геометрията. Златото покритие е по-мек и може да осигури изтънчена топлина, но тя главно подобрява външния вид и устойчивост на корозия.

Как дизайнът влияе на плейбилността

Съпротивление и обратна връзка

Съпротивата е на играча възприятие на усилието, необходимо за поддържане на бележка. Тя е резултат от комбинацията на устата гърлото размер, тръбата на устата, кетъринг диаметър, и клапа конфигурация. Твърде много съпротивление умора играча; твърде малко прави трудно да се контролира терена и динамиката. Добре балансиран дизайн осигурява горчица чувство на вибрации в мундщука и ръцете, които помагат на играча да регулира напрежение на устните и скорост на въздуха. Брас инструмент акустика пионер Джон Backus (1974) отбеляза, че играчите често предпочитат инструменти с горно импеданс, който не е нито твърде висока, нито твърде ниска. . . Модерният компютър моделиране позволява дизайнери да симулират изкриви на изкривеното преди изграждане на прототипи.

Разпределение на теглото и ергономия

По-тежки инструменти, като големи-корави туби или професионални френски рога, изискват поддържаща поза игра. Лош баланс може да предизвика китка щам или болки в гърба по време на дълги репетиции. Производителите се отнасят до това чрез стратегическо поставяне на скоби, олекотени сплави в некритични области, и ергономични куки пръст или розови почива. Някои тромпети дизайн включва готварски системи, които намаляват загуба на вибрации, докато поддържане на комфортно задържане.

Клапан и плъзгаща механика

Клапите пренасочват въздушния поток през допълнителни дължинаи на подножието. Тяхното време за реакция и гладкост зависят от подравняване на пристанището, пролетното напрежение и носещите повърхности. Пистъновите клапани (тръмпецове, корнети) са компактни, но изискват перфектно полирани повърхности за бързо действие. Ротационните клапани (френски рога, много туби) предлагат тихи, промени в течностите, но са по-сложни за обслужване. Плъзгащите се върху тромбони трябва да се плъзгат с ниско триене, докато се поддържа херметично уплътнение. Иновации като горно балансирани клапани, регулируеми отвори за отвор и нулево слайдове са въведени за подобряване на скоростта и и интонацията. Много професионалисти също така ъпгрейдват към капачките на неръждаема стомана и долни плочи, за да намалят износването.

Интонация и настройка

В рамките на неточността на всяка нота, спрямо равния темперамент, се влияе от точните дължини на всеки клап клон и позицията на настройка пързалки. Брас инструменти на всички дизайни включват настройка слайдове да се регулира общата терена, но отделните ноти често са остри или плоски поради нелинейни звукови ефекти. Дизайнерите се борят с това чрез добавяне на компенсаторни системи (както на euphoniums) или движещи се слайдове (както на тромбони).

Вариации между семейства с инструменти

Тръмпет и Корнет

Тръмпец разполага с цилиндрична бормашина и средно голям звънец, произвеждайки ярък, прожективен звук идеален за мелодични линии и фанфари. Корнет, често смятан за братовчед, има коничен бор и по-къса тръба, което дава по-топъл, по-малко пиърсинг тон. Корнет играчите често използват по-дълбоки мундщука, отколкото тромпет играчите да подчертаят по-тъмното качество. И двата инструмента споделят подобни клапи системи, но тромпетът по-дълго общо нето (около 4.5 фута) му дава малко по-висока фундаментална теч.

Френски рог

Френският рог коничен оформен обвиват в стегната спирала, с камбана, обърнати назад. Този дизайн създава мек, кръгъл тон със сложна хармонична серия. Тесният мундщука (с остър ръб) принуждава играча да контролира точно напрежението на устните, което прави рогът пословично трудно да се овладее. Съвременните рога често включват гонитба (ръкохватка в камбаната) да промени тембре и тембър, както и някои модели, съдържащи гол рог механизъм (превключване между F и B-плоска страна) за подобряване на високата резолюция яснота и намаляване на теглото.

Тромбонен кост

Тромбонът използва плъзгане вместо клапани, предлагащи непрекъсната промяна на терена и гладка glissandi. Цилиндричната му бормашина и голяма камбана дават силен, брилянтен звук, който сече през ансамбъли. Тенорите тромбони имат по-малък размер на бормашината (0,500 .525 инча) за класическа работа, докато басови тромбони използват по-големи борери (0.562 .585 инча) и често включват F-тригер или двойно спусък за разширяване на ниската гама. Слайд дизайн варира: някои играчи предпочитат отворени опаковки (ограничителна устойчивост) за бързо Легато, докато други избират затворени опаковки (по-компактна) за по-лесно слайд позиция консистенция.

Туба и Еуфониум

Тубас идват в множество размери . От компактните 3/4 туба, използвани в училищните ленти до масивната 6/4 контрабас туба за оркестърл бас линии. Голяма конична бор и огромна камбана произвежда дълбоки, резонантни тонове. euphonium, в сравнение, е тенор туба с тесногръда бормашина и по-малък звънец, предлагащ по-лирични, пеене качество. Euphoniums често имат четири клапи (включително и компенсираща система) за корекция на интонацията, докато tubas може да има три до шест клапи в зависимост от обхвата и ключа.

Съвременни иновации и персонализиране

Регулируеми оловни тръби и камбанки

Много инструменти от висок клас вече предлагат сменяеми части. Регулируемите оловни тръби позволяват на играча да променя съпротивлението и реакцията за секунди. Премахващите звънци улесняват транспорта и позволяват различни профили на звънците за различни настройки (напр. по-тежки звънци за проекция, по-лек звънец за топлина). Тези модулни дизайни дават възможност на музикантите да настройват инструментите си, без да купуват вторичен рог.

Олекотени материали

Разширенията в металургията са произведени инструменти компоненти, които намаляват теглото без да се жертват акустична производителност. Титанови клапи и пързалки, карбонови скоби, и алуминиеви камбани са вече на разположение за тромпет и рогови играчи, търсещи подобрена издръжливост. Докато някои пуристи твърдят, че по-тежки инструменти осигуряват по-добър звук, внимателен дизайн може да постигне икономии на тегло, като същевременно се запази резонанс и проекция.

Цифрови подобрения и устройства за събиране

Електронните системи за набиране (напр. монтаж на микрофони или устройства за свързване на кранове) позволяват на месинговите играчи да се свържат с усилватели, ефекти и цифрови тунери. Тази интеграция позволява нови възможности за изпълнение, но изисква дизайн на инструменти за полагане на сензори и кабели. Някои производители вече предлагат фабрично инсталирани опции за пикап на тромпет и тромбон модели.

Избор на инструмент, основан на дизайн

Съвпадение на дизайна с жанра

Музикален стил силно влияе на избора на дизайн. Джаз тромпет играчите често предпочитат плитките мундщука и средно малки бръмчене за ярък, режещ тон, който проектира над голяма група. Оркестърните тромпетисти могат да изберат по-големи борове и по-дълбоки мундщуци да се слеят в ансамбъла. Френски роговици в симфонични настройки предпочитат тъмния тембър на голям борец с широка камбана, докато тези в вятърни ансамбъли могат да използват по-малък рог за по-голяма гъвкавост. Туба играчите в маршируващите групи често използват по-леки, фронт-активни туби за по-лесно носене, докато оркестристите предпочитат тежки, странични инструменти за максимален обем.

Опитвам се да купя

Посетете добре зареден музикален магазин или инструмент шоурум и опитайте няколко модела от различни производители. Обърнете внимание на това как инструментът се чувства в ръцете си, колко лесно говори, и дали тонът отговаря на вашия идеал. Вземете си собствен мундщука, ако имате такъв, и опитайте същия мундщука в различни инструменти дизайни, за да изолират хорновете принос. Много нефрит също предлагат пробни периоди за висок клас инструменти.

Консултиране на професионалисти

Учителите и професионалните играчи могат да предложат безценно ръководство. Те често имат опит с много марки и могат да посочат фини точки на дизайна, които може да не сте забелязали. Те могат да ви помогнат да прецените как определен инструмент ще изпълнява в вашия предназначен репертоар, от барокова камерна музика до модерен джаз. Често срещано е професионалистите да сменят мундщука и дори оловни тръби за различни условия на изпълнение, така че попитайте за опции за персонализиране.

Заключение

Brass инструмент дизайн е диалог между науката и художествената. Всяка крива, bore, клапа, и формата на камбана допринася за инструмента глас и играча опит. Чрез разбиране на акустични и механични принципи, музикантите могат да вземат информирани решения при избор, надграждане, или персонализиране на оборудването си. Това знание също така задълбочава поскъпването на изработката зад всеки инструмент . От Renaisance сак, но до съвременната симфонична туба. С изследванията продължава и производствени техники еволюира, играчите могат да очакват дори по-фин контрол над техния звук и по-голям комфорт в изпълнение.

За по-нататъшно четене, Акустичното общество на Америка публикува множество проучвания на месингов вятърен инструмент акустика ( www.acoustic alsociety.org). Практически ръководства от производители като Yamaha (Ямаха Брас инструмент ръководство) и Yamaha год. дизайн страница предлагат визуални обяснения. Брас инструмент дизайн раздел на Итън Хайн . хел музика блог осигурява музикално-приятелски перспектива. И накрая, на Вик фирт месинг режис Ръководство включва съвети за поддържане на клапа и плъзгане на механика, които запазват изпълнение през годините на употреба.