Brassi akustika: kuidas materjal kujundab vibratsiooni ja tooni

Et mõista, miks materjali valik on oluline, aitab see vaadata, kuidas heli tekib puhkpillil. Kui mängija sumiseb huultele, vibreerib toru sees olev õhusammas kindlatel sagedustel, mis on määratud instrumendi pikkuse ja kujuga. Instrumenti seinad vibreerivad sümpaatselt ning need seina vibratsioonid mõjutavad tämbrit, projektsiooni ja reaktsiooni. Materjali tihedus, jäikus ja summutavad omadused määravad, kui palju vibratsioonilist energiat neeldub, võrreldes tagasi õhusambasse peegelduvaga. Kõvem ja tihedam metall peegeldab rohkem energiat, tekitades eredamat, vähem fokuseeritud heli tugeva projektsiooniga. Pehmem metall neelab rohkem energiat, annab tumedamale, kuid vähemamalt, kuid tumedamale.

Kaasaegsed akustilised uuringud – näiteks uuringud, mis on avaldatud ajakirjas FLT:0] – Ameerika Akustika Seltsi ajakiri ] – kinnitavad, et puhkpillide seinavibratsioonid on märkimisväärsed madalas ja keskmises sagedusvahemikus. See tähendab, et materjalivalikul on suurem mõju fundamentaalsetele ja madalamatele osadele kui väga kõrgetele sagedustele.Kellade väljavool toimib eriti akustilise trafona, kus materjali domineerimine on kõige kuuldavam. Paljud professionaalsed tootjad, nagu näiteks Yamaha[, pakuvad sama mudelit erinevates materiaalsetes valikutes just seetõttu, et mängijad kuulevad ja tunnevad seda erinevust pidevalt.

Peale põhisulami on metalli moodustumise viis – kas ketramise, hüdroformeerimise või käsitsi vasarastamise kaudu – muudab tera struktuuri ja seega ka vibratsiooni. Näiteks käepidemega kellad loovad ebakorrapärased terapiirid, mis lõhuvad seisvaid laineid, tekitades keerulisema, vähem „steriilse heli. Metallist vabanemine pärast moodustumist leevendab sisemisi pingeid ja stabiliseerib vibratsioonimust, mistõttu paljud kõrgekvaliteedilised instrumendid läbivad mitu kuumtöötlust. Torude ja kella paksus vibreerivad vabamalt, andes tumedama, tundlikuma heli, samas kui paksud seinad seinad suurendavad projektsiooni ja vastupidavust, kuid võivad tunda iga instrumendi ainulaadset, mis loob protsessi, mis tekitab sulami paksuse.

Üksikasjalikud materjaliprofiilid

Kollane messing (70% vask, 30% tsink)

Kollane messing on vaikesulam enamikule õpilas- ja vahemeistriinstrumentidele. Selle töökindluse, hinna ja heli tasakaal muudab selle masstootmise praktiliseks. Suurem tsingisisaldus annab metallile veidi suurema tõmbetugevuse kui punane või kuldne messing, mis võimaldab õhemat toru, ohverdamata struktuurilist terviklikkust. Kollane messing tekitab selge rünnaku ja mõõduka keerukusega heleda, otsese heli. See on standard orkestri trompetilõikudele ja marssivale messingile, sest selle projektsioon lõikab läbi ansamblite. Kollane messing on siiski reageerivam õhuniiskusele ja käsiõlidele, mis nõuab hoolikat puhastamist, et vältida kollast värvimist.

Kuldne messing (85% vask, 15% tsink)

Sageli nimetatakse seda "80/20" või "85/15" messingiks, kuldmeistril on ka märgatavalt suurem vasesisaldus. Täiendav vask vähendab metalli jäikust ja suurendab sisemist summutamist, mille tulemuseks on soojem, täielikum heli keerukamate pealiskihtidega. Kuldmeistril on tavaline kõrgekvaliteediline tenor ja bassi tromboonid, samuti flugelhornid, kus soovitakse mahedat tämbrit. Paljud professionaalsed trompetimängijad, kes mängivad suurt bändi või kaubanduslikku jazzi, valivad kuldsed messingkellad ümara sooloheli jaoks. Kõrgem vasesisaldus parandab ka korrosioonikindlust: kuldmeist tuhvastab aeglasemalt kui veidi kollasemat ja pehmemat ülemist vasemat pinda, mis on kergem, pehmematel ülemise ülemise, pehmematel ülemise ja pehmematel äärel.

Punane Brass (85% + vask, väike tsink, mõnikord ka tina)

Tõeline punane messing – mis sisaldab sageli 85% vaske, 5% tsinki, 5% tina ja vähesel hulgal muid elemente – on vähem levinud, kuid seda hindavad kõrgelt vintage-instrumentide kogujad ja mängijad, kes soovivad kõige tumedamat võimalikku tämbrit messingsarvest. Tina lisamine suurendab kõvadust, samas kui kõrge vask hoiab metalli sooja kõlaga. Punane messing on eriti levinud prantsuse sarvedes ja mõnedes eufooniumites. Selle suurepärane korrosioonikindlus muudab selle ideaalseks muusikutele ranniku- või kõrge niiskuskliimas. Kuid punane messing on raskem masinda ja joodis, nii et sellest valmistatud instrumendid kipuvad rohkem maksma.

Nikkelhõbe (vask, nikkel, tsink)

Vaatamata oma nimele ei sisalda nikkelhõbe hõbedat. See on messingsulam, millele on lisatud 10–20% niklit. Nikkel suurendab oluliselt kõvadust, jäikust ja korrosioonikindlust. Nikkelhõbedat kasutatakse sageli huulikute, pliittorude ja tervete õppevahendite puhul, kus vastupidavus on esmatähtis. Selle akustiline iseloom on hele, selge ja mõnevõrra „metalliline, kiire lagunemisega. Paljud marssivad messingist pillid kasutavad nikkelhõbedat, sest see seisab väljas kasutamise ja sagedamise käsitsemise ees. Mõned professionaalsed mängijad kasutavad nikkelhõbedaid, et lisada veidikeer oma helile, hoides keha soojemas sulamis.

Sterling Silver (92,5% hõbedat, 7,5% vaske)

Hõbekellade terling on paljude tippklassi professionaalsete trompetide ja flugelhornide tunnus. Hõbedal on erakordne soojusjuhtivus, mis mõnede mängijate arvates parandab reageerimist ja intonatsiooni stabiilsust. Tonally lisab hõbe särava, laulmise kvaliteedi tugevate ülemiste osadega ja väga kiire rünnakuga. Heli kirjeldatakse sageli kui "vedelat" või "sädevat". Hõbe on ka väga korrosioonikindel õhule, kuid õhus kergesti väävlist, mis nõuab korrapärast poleerimist. Kuna hõbe on pehmem kui messing, võib see kergemini mõlbedada, kuid mängijad on nõus seda tonaalse kasu saamiseks. Tahked hõbe on väga haruldased instrumendid, mis vajavad ainult kuldset või hõbedat, mis on nii kallis, et nad vajavad ainult kollast või hõbedat.

Erimaterjalid: vask, fosforpronks ja titaan

Lisaks traditsioonilistele sulamitele katsetavad mõned tootjad puhast vaske, fosforpronksi või isegi titaani.[FLT:]Vaskkellad tekitavad erakordselt sooja, tumedat heli, millel on sametine tekstuur, mis on populaarne mõnes flugelhornis ja kornetis.Fosphor pronks] (90% vask, 10% tina fosfori jäljega) on raskem kui punane messing ja annab väga keerulise, kellasarnase tooni, millel on pikk säilis.]Titanium on väga kerge ja tugev, kuid selle kõvad omadused peaksid olema väga rasked, et vältida rasked, et nende rasked katsed, et nende kasutamine rasked, et vähendada rasked ja rasked, et vältida rasked, et nende rasked, et nende rasked, et vältida rasked katsed, et need oleksid rasked, et vältida rasked, et nende rasked, et vältida rasked, kui nendeld, et nende tootmine, blblbid, blbid,

Materjalide ja instrumentide ehitus: lisaks põhialusele

Toores sulam on vaid osa loost. See, kuidas metalli töötatakse - olgu see külmvaltsitud, lõõmutatud, kedratud või hüdrovormitud - mõjutab ka tera struktuuri ja seega vibratsiooni. Käsitsi vasarastatud kelladel on näiteks ebakorrapärased terapiirid, mis lõhuvad seisvaid laineid ja tekitavad keerulisema, vähem „steriilse heli. Paljud professionaalsed pillitegijad soojendavad oma kellasid, et leevendada stressi ja stabiliseerida metalli. Torude ja kella paksus mängib samuti rolli. Õhukeina konstruktsioon võimaldab rohkem vibratsiooni ja tekitab tumedamat, tundlikumat heli, paksu seina ehitus aga võib tekitada mängijatele vastupidavust.

Viimistluse tüüp – lakitud, toores messing, kaetud või terrassiga töödeldud – muudab heli veelgi. Lacquer lisab õhukese plastikukihi, mis summutab kõrgsageduslikke vibratsioone veidi, muutes instrumendi veidi soojemaks ja vähem heledaks. Toores messingist instrumente (ilma lakita) peetakse üldiselt kõige avatumaks, elavamaks heliks, kuid need vajavad pidevat puhastamist, et vältida korrosiooni. Hõbeplaat annab erks, karge reaktsiooni, kuid lisab massi, mis vähendab vibratsiooni võrreldes palja messingiga. Kuldplaat, kuigi see muutub pehmeks, lisab ka massi ja veidi tumedamaks niklii, pakkudes samal ajal väga sujuvat kasutust või ülikiiret tõmbejõudu, mis on võimalik viimist õues, mis on väga tihedas, mis on viimist, mis on väga tihe ja mis on viimist, mis on instrumendid: vt.

Vastupidavus ja hooldus: materjali sobitamine elustiiliga

Vastupidavus ei seisne ainult kriimustuskindluses, vaid selles, kuidas metall reageerib muusiku käte, hingamise ja säilitustingimuste keemilisele keskkonnale. Allpool toodud tabelis on kokkuvõtlikult esitatud peamised vastupidavustegurid:

MaterialCorrosion ResistanceTarnish RateScratch HardnessTypical Finish
Yellow BrassLowFastMediumLacquer or raw
Gold BrassMediumModerateMediumLacquer or raw
Red BrassHighSlowMedium-HardOften raw or clear coat
Nickel SilverVery HighVery SlowHardOften plated or raw
Sterling SilverHighFast (tarnish)SoftPolished

Mängijad, kes reisivad sageli või teevad õues välitingimustes, peaksid madala hoolduse jaoks eelistama nikkelhõbedat või punast messingit. Need, kes harjutavad kontrollitud stuudios ja naudivad oma instrumendi eest hoolitsemist, võivad eelistada kollase või kuldse messingist toorheli. Hõbekellad vajavad välimuse säilitamiseks tavalisi hõbedast lihvimisriideid, kuid tuhmimiskiht ei mõjuta heli nii palju kui paljud arvavad - see ainult tumendab välimust. Lakitud hõbedane kell ei tuhmi kunagi, vaid on veidi teistsuguse heliga kui toorehõbe. Lisaks kaaluge niiskust: kõrge niiskus kiirendab tuhmumist ja punast mädamist, nii et kõvaks puhuks puhuks kõvaks mõeldud hõbehõbehõbehõbehõbeda, sest see võib sageli kollase löögi ajale korral olla vastupidav.

Kuidas hooajalised mängijad oma materjali valivad

Professionaalsetel messingist mängijatel on sageli erinevate muusikaliste olukordade jaoks mitu erinevat materjali sisaldavat pilli. Juhtpasunamängija võib suure bändi karjuvate soolode jaoks kasutada nikkelhõbedast pliidiga kollast messingist trompetit, seejärel minna ballaaditööks üle punase messingist kellaga kuldsele messingist flugelhornile. Orkestrimängijad eelistavad oma selguse ja segunemise tõttu kollast ja kuldset messingist. Jazzisolistid otsivad sageli sooja ja selgema iseloomu tõttu punast messingist või vaske. Õpilasmängijaid teenivad tavaliselt paremini nikkelhõbe või lakitud kollased messingist pillid, mis on rohkem andestavad ebakorrapäraste puhastusharjumusi ja karmimad käsitsemised.

Pimekatse on ainus usaldusväärne meetod otsustamiseks. Paljud muusikakauplused ja messid – nagu näiteks NAMM Show[ – võimaldavad mängijatel võrrelda sama mudeli mitut sarve erinevates materjalides. Tooge salvestusseade või usaldusväärne kuulaja, kelle kõrvu usaldate. Mängige samas ruumis pikki toone, valjuid lõike ja pehmet dünaamikat. Tõenäoliselt kuulete erinevusi "tuuma" helis - fundamentaalprojektsioonis - ja selles, kuidas instrument "õitseb" forte all. Tunne on samuti võtmetähtis: tihedam materjal edastab rohkem vibratsiooni mängija huultele ja kätele, mida mõned leiavad inspireerivat ja häirivat. Samuti võib pidada ka kuldset läbimõõtu samaks, mis võib olla sama suure heliga, kuid võib tunduda tundlik, kuid samas helina.

Tulevased suunad: uued sulamid ja katted

Mõned katsetavad pronkssulamist kellukesi , mis ühendavad punase messingi soojust nikkelhõbeda kõvadusega. Elektrooniline nikkelplaat ] on muutumas populaarseks vastupidavaks, mitte-peenviimistluseks, mis ei summuta vibratsiooni nii palju kui lakk. Mõned butiiktootjad kasutavad ]kuumtöödeldud berülliumvask[ kellukelide jaoks, väites ülimat tugevust ja ainulaadset heli, kuigi see materjal on kallis ja nõuab erilist käsitsemist, kuna see on tingitud süsihappegaasi tootmine on laialdaselt aktsepteeritud kõvaks, on kõvaks, on kõvaks kõvaks, on kõvaks, on kõvaks ja kõvaks, on kõvaks, on kõvaks, on kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks ja kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks, kõvaks,

Uute sulamite uurimine jätkub sellistes asutustes nagu Colorado kaevanduskool, kus materjaliteadlased arendavad puhkpillilaadseid sulameid, millel on parem niiskus või jäikus, mis on kohandatud tuuleinstrumentidele. Mõned pioneerid uurivad ka lisatootmist (3D-trükkimine) kohandatud kellade kuju ja sulami gradiendite jaoks, mis võivad võimaldada mängijatel kohandada materjali omadusi kella põlemise ajal. Kuigi need tehnikad on veel eksperimentaalsed, vihjavad need tulevikule, kus instrumendid on tõeliselt isikustatud mängija füsioloogia ja stiili järgi.

Põhisuund on selge: mängijad soovivad instrumente, mis on nii vastupidavad kui ka tonaalselt paindlikud. Materjaliteaduse arenedes võib näha sulameid, mis on kohandatud konkreetsetele registritele või liigendusstiilidele. Praegu jääb kollase, kuldse, punase ja nikkelhõbeda klassikaline kvartett puhkpilli valmistamise aluseks. Naelsterlinghõbe ja erimetallid hõivavad jätkuvalt esmaklassilise niši neile, kes saavad seda endale lubada ja hindavad oma peent panust puhkpillimängukunsti.

Järeldus

Õige materjali valimine puhkpilli jaoks on sügavalt isiklik otsus, mis tasakaalustab heli, tunnet, vastupidavust ja maksumust. Kollane messing pakub eredat projektsiooni ja taskukohasust. Kuld ja punane messing pakub soojust ja rikkust. Nikkelhõbe annab vastupidavust ja selgust. Sterlinghõbe lisab sära ja laulukvaliteeti. Iga sulam suhtleb mängija kaunistuse ja instrumendi disainiga peenelt, kuid kuuldavalt. Mõistes nende materjalide akustilisi ja füüsilisi omadusi ning kulutades aega testivaid instrumente kontrollitud keskkonnas, võib iga muusik leida instrumendi, mis mitte ainult ei kõla ilusalt, vaid talub ka karjääri kvaliteedi tõstmiseks, et olla teie enda poolt valitud muusikaline investeering, olgu selleks, olgu selleks siis teie enda valik, muusikaline valik.