مقدمه: ضربان قلب از برزیل

ارتعاشات مکانیکی در هسته صدای هر ساز برنج، از سرزنش مجدد یک ترومپت به عمیق، دوباره برجسته از یک وان است. درک این ارتعاشات بسیار فراتر از کنجکاوی علمی است - این باعث می شود تا بازیکنان تکنیک خود را اصلاح کنند، راهنماسازان ابزار در ساخت طرح های بهتر، و کمک به تکنسین ها در عملکرد اوج این مقاله بررسی اصول ارتعاش اساسی که ما تولید می کنیم، و ابزار موسیقی را می شنوند.

یک ابزار برنج اساسا یک سیستم تقویت کننده است که شامل سه عنصر کلیدی است: لب های بازیکن، که به عنوان منبع اولیه نوسان عمل می کند؛ ستون هوا در داخل ابزار، که طنین انداز و تقویت فرکانس های خاص؛ و بدن ابزار، که به رنگ ظریف کمک می کند، با تسلط بر رابطه بین این اجزای، بازیکنان یک پالت از فرصت های بیان شده و ارائه بینش های اساسی برای هر دو برنامه های کاربردی، و راهنمایی برای ارائه بینش های کاربردی، به طور ظریف به رنگ داخلی.

ارتعاشات مکانیکی چیست؟

ارتعاشات مکانیکی نوسانات دوره ای از یک سیستم فیزیکی در اطراف یک نقطه تعادل است.در ابزارهای برنج، این نوسانات در مقیاس های مختلف رخ می دهد: ارتعاشات میکروسکوپی مولکول های هوا، پیچ و خم شدن سریع لب های بازیکن و انعطاف ظریف از دیواره های فلزی ابزار، هر نوع ارتعاشات از همان قوانین فیزیکی - قوانین حرکت نیوتون، اختلال موج هوک برای رسانه ها و چگونگی انتشار سیستم های رسانه ای که چگونه بر سیستم های فشرده سازی می کنند.

هنگامی که یک بازیکن برنج یک یادداشت را شروع می کند، لب ها شروع به لرزش در فرکانس خاص می کنند، ایجاد پالس های فشار که به ابزار سفر می کنند، این پالس ها منعکس کننده زنگ و نوار دهان، تنظیم امواج ایستاده در ستون هوا، در حالی که ابزار نوسان بزرگ عمل می کند، به طور انتخابی تقویت فرکانس هایی که با حالت های طبیعی ارتعاشات آن مطابقت دارد، این شبیه به فشار دادن یک ستون کوچک است، در حالی که باعث خاموش شدن ستون می شود، و چرخش بزرگ می شود.

مطالعه ارتعاشات مکانیکی در ابزارهای برنج به شدت بر روی آکوستیک و پویایی ساختاری است. مفاهیم کلیدی شامل فرکانس، دامنه، مرطوب کردن و تکرار فرکانس تعیین می کند که زمین، حجم کنترل دامنه، کاهش تاثیر می گذارد که چگونه لرزش سریع و سرعت تخریب، و تکرار می کند که یادداشت ها آسان تر برای تولید هستند.

نقش لب های بازیکن: منبع نوسان

منبع ارتعاش اولیه در ابزارهای برنج لب های بازیکن است که به عنوان یک بازسازی بیولوژیکی عمل می کند، بر خلاف چوب های چوبی که ثابت هستند، لب ها می توانند تنش، اندازه دیافراگم و جرم را تغییر دهند، هنگامی که یک بازیکن هوا را از طریق یک باز شدن کوچک بین لب ها، اثر برنولی باعث می شود که خاموش شود، متوقف کردن جریان هوا، فشار را دوباره به دستگاه دوم، و سرعت 30 بار تکرار می کند.

فرکانس ارتعاش لب توسط سه عامل اصلی تعیین می شود: تنش لب (کنترل شده توسط عضلات متخلخل)، توده بافت لب در حرکت، و فشار هوا از ریه ها.یک پیکربندی لب تنگ تر، نازک تر فرکانس های بالاتری تولید می کند، در حالی که لب های شل، لب های ضخیم تر، زمین های پایین تر را تولید می کنند. توانایی بازیکن برای کنترل دقیق این پارامترها چیزی است که باعث خم شدن زمین های صاف، و خم شدن نرم افزار تمیز و ابزار تمیز کردن استخوان در سراسر محدوده تمیز می شود.

مهم است که لب ها به تنهایی زمین را دیکته نمی کنند، لب های ضد زنگ یک شکل موج پیچیده حاوی چندین هارمونیک ایجاد می کند، ستون هوا سپس این هارمونیک ها را فیلتر می کند، تقویت کسانی که با فرکانس های رزین آن هماهنگ می شوند، این فرایند مشارکتی به این معنی است که همان تنش لب می تواند یادداشت های مختلف را در ابزارهای مختلف تولید کند، یا حتی در همان ابزار با درک این تعامل بسیار موثر است.

مکانیک های بورچور و لب های جمعی

این نوع از آرایش دایره ای عضلات اطراف دهان است که موقعیت لب را کنترل می کند.برای بازی با توپ بالا، لب ها عقب کشیده شده و نازک شده، کاهش توده و افزایش تنش، کم کم است که بازی لب ها نیاز به پر شدن و آرام تر، افزایش توده و کاهش تنش.

برخی از انواع مختلف سر و صدا را به "قرار دادن هرتز بالا" تقسیم می کنند (موثر متمرکز بر لب بالا) و "قرار دادن پایین" (بر روی لب پایین تر) اما تحقیقات اخیر نشان می دهد که منطقه تقویت لب مهم تر از قرار دادن دقیق است (52 انعطاف پذیری لب اجازه می دهد تا بازیکن برای تولید طیف گسترده ای از زمین بدون تغییر طول وان - تعریف یک نمونه از فشار صوتی (به سادگی تنظیم یک ترکیب دوم) و نوار صوتی).

ستون هوا و Resonance: سیستم تقویت

هنگامی که لب ها پالس های فشار ایجاد می کنند، این پالس ها به ستون هوا ابزار می روند. ستون به عنوان یک لوله بسته در انتهای نوار دهان (توسط لب های بازیکن) و در انتهای زنگ باز می شود، این پیکربندی امواج ایستاده را در فرکانس های خاص پشتیبانی می کند - سری هارمونیک. ستون هوا تعیین فرکانس بنیادی؛ طولانی تر لوله های بنیادی تولید می کند.

Resonance زمانی اتفاق می افتد که فرکانس ارتعاش لب با یکی از فرکانس های طبیعی ستون هوا مطابقت داشته باشد.در Resonance، امواج فشار به طور سازنده تداخل می کنند، ایجاد امواج ایستاده با اندازه بالا، جابجایی مولکول های هوا حداکثر در زنگ و حداقل در دهان نزدیک لب ها (یک ضد فشار در زنگ و فشار در گره توزیع دهان) توضیح می دهد که چرا اکثر ابزارهای گاز گرفتن صدا در نوار موثر هستند.

سری هارمونیک یک ابزار برنج شامل فرکانس هایی است که اعداد صحیح از بنیادی هستند: f، 2f، 3f، 4f و غیره، زیرا ابزار برای اکثر طول آن بسیار جذاب است و سپس شعله ور به یک زنگ، هارمونیک ها کاملاً چند صحیح نیستند - آنها کمی "در معرض" هستند که در این ابزار خاص برای جبران این ویژگی های خاص خود قرار دارند.

موج های دائمی و نقاط پایانی

در داخل شیپور، trombone یا وان، امواج ایستاده با نقاط مشخص که جابجایی مولکول هوا صفر است، برای حالت بنیادی، یک گره نزدیک به نوار دهان و یک ضد گره در زنگ وجود دارد. برای اولین بار بیش از حد (octave)، دو گره و دو ضد گره وجود دارد که این الگوهای برای درک اینکه چرا برخی از ابزارهای صوتی بهتر در مورد چگونگی تغییر مرز تغییر می کنند و تغییر وضعیت تغییر می کنند، بسیار مهم هستند.

شعله ور شدن زنگ به ویژه مهم است زیرا به عنوان یک مبدل ضعیف صدا عمل می کند.به تدریج با ناتوانی وان باریک به هوای باز مطابقت می کند، اجازه می دهد امواج صوتی به طور موثر پخش شوند بدون شعله ور، بیشتر صدا به ابزار منعکس می شود، و منجر به یک لحن ضعیف، محدود. شکل و اندازه زنگ - از یک شعله ور شدن به صدا گسترده "لطه ای از نفوذ زنگ زدن" می شود.

انواع ارتعاشات در ابزار Brazi

ابزارهای بازیافت سه نوع اولیه ارتعاشات مکانیکی را نشان می دهند که هر کدام به صدای نهایی کمک می کنند:

  • لوتیک ارتعاش: لب های بازیکن در فرکانس بنیادی و هارمونیک آن نوسان می کند، این محرک کل سیستم است. کیفیت صدای آن - تمیز کردن آن، ثبات و محدوده پویا - پتانسیل برای تولید خوب تن را مشخص می کند.
  • ارتعاش ستون هوا: موج ایستاده در داخل وانینگ مهمترین عامل صدا تابش است، ستون هوا فرکانسهایی را تقویت می کند که با حالت های بازسون آن مطابقت دارد و دیگران را سرکوب می کند.
  • لرزش بدن در تقویت: دیوارهای فلزی ابزار نیز به صورت همدلی ارتعاش می کنند، اگرچه در دامنه های بسیار کوچکتر از ستون هوا، این لرزش بدن می تواند بر گرمای درک شده و پیش بینی صدا تأثیر بگذارد. - مانند برخی از شاخ های فرانسوی) بیشتر ارتعاش می شود، کمک به یک "زنده" احساس می کند، در حالی که لرزش ضخیم (مانند سنگ) باعث می شود، و مواد ضخیم تر شود.

علاوه بر این، ارتعاشات ثانویه مانند نوار دهان و زنگ زنگ وجود دارد که می تواند تغییرات جزئی یا تنظیم کننده های موضعی ایجاد کند، این اثرات اغلب ظریف هستند اما می توانند توسط بازیکنان و شنوندگان با تجربه درک شوند.

عوامل موثر بر ارتعاشات مکانیکی

بسیاری از متغیرها بر چگونگی رفتار ارتعاشات مکانیکی در ابزارهای برنج تأثیر می گذارند. درک این عوامل به بازیکنان اجازه می دهد تجهیزات را عاقلانه انتخاب کنند و تولید کنندگان به طور موثر نوآوری کنند.

خواص مواد

فلز مورد استفاده در یک ابزار بر سفتی، چگالی و مرطوب داخلی آلیاژهای تیزوف با محتوای بالاتر روی (مانند "شنگ" سخت تر است و تولید یک صدای روشن تر با هارمونیک های بالا "شکره برنج" یا "سوخت طلایی" با محتوای مس بیشتر نرم کننده است، مرطوب کردن فرکانس های بالا و تولید یک پوشش تیره تر، نقره ای، باعث می شود تا تغییرات سطح کم رنگ نقره ای را کاهش دهد، حتی به این معنی می دهد که باعث تغییرات کمی در بافت های کم رنگ و یا "اثر می شود.

هندسه: Bore، Bell و Leadpipe

قطر هوا بر میزان مقاومت جریان هوا و تمایل ابزار برای بازی تیز یا مسطح. بزرگتر. بزرگترها (همانطور که در ترومپت های symphonic) اجازه می دهد هوا بیشتر و تولید صدای بزرگتر و تیره تر اما نیاز به تلاش بیشتر برای کنترل.کوره های کوچکتر (مانند در فلش جاز) یک صدای روشن تر و متمرکز تر با حجم کمتر سرب - اول ممکن است باعث بهبود بخش عمیق تر و پاسخ به شدت.

انحنا و قطر نهایی زنگ نشان می دهد که چگونه صدا موثر در فرکانس های مختلف تابش می شود.یک شعله تدریجی به نظر سنجی کم فرکانس، در حالی که یک شعله سریع فرکانس های بالا را افزایش می دهد. گلوی زنگ (شروع از شعله ور) به عنوان یک فیلتر با چگالی بالا عمل می کند؛ یک گلو تنگ تر فرکانس های پایین را سرکوب می کند، کمک به انتخاب های روشن تر صوتی این است که چرا طول و طول ذرت مشابه است.

موقعیت Valve یا Slide Position

Valves و اسلاید ها طول موثر ستون هوا را تغییر می دهند، تغییر تمام فرکانس های رزونانس، با این حال، اضافه کردن وانینگ به دلیل اصلاحات باز ستون هوا و خازن اسلایدهای نوار مکانیکی، به همین دلیل برخی از ترکیبات دارای یادداشت های اختلالی هستند که نیاز به تنظیمات کوچک دارند (مانند یک ستون یا نوار صوتی) از طریق کیفیت نورو یا چسب های صوتی، به طور مستقیم بر روی دریچه های هوا تأثیر می گذارد.

تکنیک های بازیکن و Embouchure

پشتیبانی نفس بازیکن، موقعیت زبان و تنش عضلانی صورت همه با تکرار ابزار ارتباط برقرار می کند. تنش لب بسیار زیاد می تواند ابزار را "برجا" کند، باعث آسیب پذیری بالا برای تبدیل شدن به بیش از حد برجسته و تولید یک تن سخت هوا می شود.در فشار هوا بی کفایت منجر به یک زنگ ضعیف است که نمی تواند به طور کامل دوباره ابزار را درگیر کند، نتیجه در یک مفهوم نازک، که فشار هوا "به شدت کنترل شده است.

شرایط زیست محیطی

دما و رطوبت سرعت صدا را در هوا تغییر می دهد (تقریبا 0.6 متر / در هر درجه سانتیگراد) یک ابزار سرد سرعت صدا را کندتر می کند، و آن را مسطح بازی می کند، در حالی که یک ابزار گرم اغلب با دمیدن هوا از طریق آنها قبل از بازی کردن، رطوبت همچنین بر چگالی هوا و مرطوب شدن ارتعاشات تاثیر می گذارد؛ بسیار خشک هوا باعث کاهش می شود، و باعث کاهش دستگاه های درخشان تر می شود، اما احساس می کند که فشار هوا را کاهش می دهد.

فیزیک پشت ارتعاشات و تولید صدا

هنگامی که یک بازیکن برنج لب های خود را می شکند، آنها امواج فشار ایجاد می کنند که ستون هوا را با سرعت صدا پخش می کنند (تقریبا 343 m /s در 20 درجه سانتیگراد) این امواج بازتاب دهنده ی قطع تعادل هستند – محدودیت دهان، تب و هر گونه حفره باز یا اسلاید. تداخل بین حادثه و انعکاس الگوهای موج ایستاده ایجاد می کند، همانطور که توسط معادله برای خاموش کردن لوله ها توضیح داده می شود، اما ابزار بازتاب کامل آن را باز نمی کند؛

در یک لوله ساده سیلینریتیک بسته در یک انتها، فرکانس های رزونانت چندین بار از بنیادی هستند: f، 3f، 5f و غیره. ابزارهای دستمال مرطوب هم عجیب و حتی آسیب زا تولید می کنند، زیرا زنگ به طور موثر لوله را در فرکانس های خاص باز می کند، ایجاد یک رفتار بین یک لوله بسته و باز است، به همین دلیل است که یک لوله اصلی را می کند (به طور معمول یک آسیب دیده می شود).

عدم وجود ستون هوا - مخالفت با جریان هوایی متناوب - با فرکانس های مکرر - در فرکانس های مکرر، کمبود کم است و لب ها به راحتی می توانند ستون را در فرکانس های غیر کلاسیک هدایت کنند، عدم تحرک بالا است، و نیاز به تلاش بسیار بیشتری از بازیکن دارد. لب خود بازیکن یک نوسان غیر خطی تولید می کند که می تواند این حالت های یکپارچه را بدون تغییر دادن این رفتار بدون تغییر دادن آن، قفل کند.

تحقیقات مدرن با استفاده از Computational Dynamics (CFD) و تجزیه و تحلیل عناصر محدود نشان داده است که شعله ور نه تنها سازگاری ضعیف را بهبود می بخشد، بلکه یک وقفه ضعیف ایجاد می کند که می تواند به حالت های بالاتر، غنی سازی صدا، فنجان و گلو نیز یک relmholtz resonance را معرفی می کند که در محدوده متوسط- فرکانس، اغلب 600-800 قرار دارد که به کمک ابزار ".

حالت های مشترک ارتعاشی و نقش های موسیقی آنها

بازیکنان بریز به مجموعه هارمونیک حرکت می کنند تا زمین های بدون دریچه های متحرک یا اسلاید را انتخاب کنند. درک این حالت ها به یادگیری ابزار و حل مسائل مربوط به تبدیل و پاسخ کمک می کند.

  1. این پایین ترین سرعت ستون هوا است.در ترومپت، بنیادی حدود 46 هرتز (تناسب رسمی)، اما در عمل استاندارد دومین هارمونیک - هرتز، پایین F-harp) به عنوان پایین ترین یادداشت قابل استفاده درمان است. Pedal به شدت نیاز دارد و تولید کننده های ویژه هوا برای تولید اثرات ویژه هوا و تولید اثرات ویژه برای پخش هوا.
  2. First Overtone: دومین هارمونیک، یک اکتاو بالاتر از پایه است.در یک ترومپت B-flat، این به پایین B-flat (232 هرتز هنگامی که در خط دوم نوشته شده است) این جزئی و پایدار است، تشکیل پایه ثبت نام پایین تر است.
  3. دومین Overtone: سومین هارمونیک، یک پنجم کامل بالاتر از اکتاو، این یادداشت هایی مانند F بالا C در ترومپت جزئی تولید می کند، آسیب شناسی سوم اغلب کمی به دلیل آسیب پذیری، نیاز به بازیکن برای "pull" آن را با تنش لب بالا است که این یکی از اولین بازیکنان است که با تنظیم گوش می آموزند.
  4. هماهنگ کننده بالا: چهارمین هارمونیک (دو اکتاو بالاتر از بنیادی)، پنجم، ششم و فراتر از آن به طور فزاینده ای نزدیک به هم، چهارمین هارمونیک، یادداشت یک گام به بالای ثانیه می دهد. هفتمین هارمونیک به طور بدنام بر روی بسیاری از ابزارها و یا به طور مصنوعی اصلاح شده است، "با استفاده از دقت بالا "- می تواند به طور دقیق با استفاده از یک یادداشت های نیمه پایین از یک نقطه کاهش سرعت پایین ".

هر هارمونیک دارای یک timbre متمایز به دلیل توزیع فشار الگوی موج ایستاده است. هارمونیک های پایین تر شدت بیشتری در بدن ابزار دارند، در حالی که آسیب پذیری های بالاتر بیشتر از زنگ ساطع می کنند، به همین دلیل است که یادداشت های بالا "روشن" و حمل دورتر - آنها با استفاده از زنگ روشن تر پیش بینی می شوند.

مفاهیم عملی برای بازیکنان و سازندگان

برای تمرین بازیکن برنج، درک ارتعاشات مکانیکی به طور مستقیم به عملکرد بهبود یافته ترجمه می شود، در اینجا برنامه های عملی وجود دارد:

  • بهره وری بورچور: درک که لب ها باید مطابقت با مجدد ابزار کمک می کند تا بازیکنان اجتناب از مجبور شدن به جای "بیت" برای یادداشت های بالا، آنها باید بر سرعت هوا و آرامش لب تمرکز کنند تا اجازه قفل ابزار بر روی لبه های مورد نظر.
  • پشتیبانی از: مفهوم عدم تطابق توضیح می دهد که چرا جریان هوا ضعیف و آهسته نمی تواند ابزار را به طور کامل تحریک کند. بازیکن باید هوا ثابت و سریع را تمرین کند - تصور از طریق ابزار، نه در آن.
  • جنگ: از آنجا که یک ابزار سرد مسطح بازی می کند، بازیکنان باید با دمیدن هوای گرم از طریق آن برای چند دقیقه گرم، همچنین نگه داشتن ابزار در دمای اتاق قبل از بازی کاهش می یابد.
  • ] و تعمیر و نگهداری اسلاید: دریچه های تمیز، به خوبی روانکاری و اسلاید اطمینان حاصل کنید که ستون هوا توسط نشت هوا مختل نمی شود. نشت کوچک می تواند دوباره از یادداشت های خاص را بکشد، و آنها احساس "روغن" و تمیز کردن حرفه ای سالانه راه ارتعاش را روشن نگه می دارد.
  • انتخاب لبه: حجم فنجان دهان، قطر گلو و شکل پشت همه بر طیف بی نظیر ابزار تاثیر می گذارد، یک فنجان عمیق تر پاسخ کم فرکانس و گرما را افزایش می دهد، اما می تواند یادداشت های بالا را تغییر دهد احساس سستی.یک فنجان کم عمق کمک می کند اما ممکن است آزمایش های کم عمق را کاهش دهد تا به شیوه ای مستقیم با ابزار تغییر دهد.

برای سازندگان ابزار، تجزیه و تحلیل ارتعاش با استفاده از مدل سازی عنصر محدود در حال حاضر نشان می دهد قرار دادن بریس ها، ضخامت زنگ، و طراحی سربپیپ. بالا تولید کنندگان با استفاده از تجزیه و تحلیل تجربی مد نظر برای شناسایی چگونگی خم شدن ابزار و پیچ و خم شدن در هنگام بازی - این ارتعاشات ساختاری بر صدا تأثیر می گذارد به گونه ای که زمانی تنها به ستون هوا نسبت داده شده است، با سفت کردن یا اضافه کردن مناطق خاص، "ابزارهای قابل پیش بینی" می تواند تغییر کند.

نوآوری در مواد و ساخت و ساز

نوآوری های اخیر شامل استفاده از تیتانیوم یا فیبر کربن برای قطعات سبک وزن اما سفت، کاهش خستگی دست بدون به خطر انداختن خواص آکوستیک است، برخی از تولید کنندگان در حال بررسی ضخامت های دیوار متغیر هستند تا کنترل کنند که بدن در آن ارتعاش می کند. مفهوم " زنگ معمولی" یا "بیودگی" ابزار (مانند King 3B trombone با یک حلقه دائمی متصل) نشان می دهد که چگونه طراحی مکانیکی "حتی با فشار نقره بالا "سرگرم کردن" - یا "کلر صفحه نقره ای پایین "، کاهش می دهد.

خلاصه داستان : نکات کلیدی برای به یاد آوردن

  • ارتعاشات مکانیکی در ابزارهای برنج از لب های بازیکن سرچشمه می گیرد که پالس های فشار ایجاد می کند.
  • ستون هوا در داخل ابزار به عنوان یک resonator عمل می کند، فرکانس های خاص را بر اساس طول، شکل و شعله ور شدن زنگ تقویت می کند.
  • سه نوع ارتعاشات –lip، ستون هوا و بدن ابزار – برای تولید صدا نهایی عمل می کنند.
  • عوامل کلیدی بر ارتعاشات شامل خواص مواد، شیار و لبه زنگ، دریچه / موقعیت کشویی، تکنیک بازیکن و شرایط محیطی است.
  • سری هارمونیک بازیکن را با گزینه های مختلف زمین برای طول وان داده شده فراهم می کند؛ درک این حالت ها به حالت و پاسخ کمک می کند.
  • کاربردهای عملی شامل آروماتور های پالایش، بهبود پشتیبانی نفس، انتخاب تجهیزات و حفظ ابزار است.
  • تولید کنندگان از تجزیه و تحلیل ارتعاش برای نوآوری در انتخاب مواد و ساخت و ساز استفاده می کنند، که منجر به ابزارهایی می شود که بازی کردن و بیان بیشتر آسان تر است.

با تسلط بر بازی بین لب ها، هوا و ابزار، بازیکنان برنج می توانند پتانسیل کامل بیانی ابزار خود را باز کنند، تولید موسیقی پر جنب و جوش، برجسته و زیبا را انجام دهند.سفر از درک فیزیک برای احساس آن در هر یادداشت چیزی است که یک بازیکن خوب را از یک بازیکن بزرگ جدا می کند. Keep، گوش دادن، و هرگز یادگیری چگونگی خواندن ابزار خود را متوقف نکنید.

برای اکتشاف بیشتر، [مقاله] را در مورد آکوستیک مواد مخدر برای یک شیرجه عمیق تر به مدل سازی ریاضی ببینید، یا مشورت کنید منابع آکوستیک UNSW [FLT6] در مورد چگونگی کار تجهیزات برنج.