Messinki-instrumentteja juhlitaan niiden loistavasta, komentavasta läsnäolosta ja vertaansa vailla olevasta dynaamisesta spektristä. Vaikka taikovat kuvia kiillotetusta messinkistä, kompastuskivistä ja ilmekkäistä suukappaleista, näiden instrumenttien mekaaninen sydän. Venttiilit, liukumäet ja niiden sisäiset komponentit. Usein pidetään itsestäänselvyytenä. Näiden komponenttien joukossa mekaaniset jouset ja vaimentimet ovat kriittisessä, usein unohdettu roolissa muokkaamassa paitsi laitteen tunnetta ja reagointikykyä myös sen perustason. Tässä artikkelissa tarkastellaan, miten jouset ja vaimentimet toimivat messinkilaitteissa, niiden historiallisessa kehityksessä ja miksi niiden kunto on jokaiselle pelaajille noviisilta ammattilaisille.

Mekaanisten jousien ja tumma-aineiden ymmärtäminen

Jotta voidaan arvostaa niiden roolia messinkiinstrumenteissa, on ensin ymmärrettävä lähteiden ja vaimennusten perusperiaatteet mekaanisina elementteinä. A []mekaaninen jousi[] on joustava komponentti, joka on suunniteltu säilyttämään potentiaalista energiaa, kun se muotoutuu ja vapauttaa sen palatakseen alkuperäiseen muotoonsa. Messinkilaitteissa jouset toimivat tyypillisesti puristus- tai vääntömomenttina. A damper on mikä tahansa laite, joka absorboi kineettistä energiaa, muuntaa sen kuumuudeksi tai muiksi muodoiksi värähtelyjen, tärinän tai vaikutusten vähentämiseksi.

Jousia leimaavat niiden kevätvakio (jännitys) ja väsymyselämä. Hakkuu on määritelty niiden vaimentavuuskerroin, joka määrittää kuinka nopeasti ne haihtuvat energiaa. Soittimet, nämä komponentit on löytää herkkä tasapaino: tarpeeksi jousivoimaa tarjota luotettava paluun toimintaa, mutta ei niin paljon, että se estää nopean pelaamisen; tarpeeksi kosteuttavaa vaimentaa ei-toivottua melua, mutta ei niin paljon, että se tappaa välineen luonnollinen resonanssi.

Tyypit jousia käytetään messinki Instrumentit

  • Helikopterijouset:[] Yleisin tyyppi, löytyy mäntäventtiili kokoonpanot. Ne ovat haavoja johto ja puristaa kun venttiiliä painetaan.
  • Torsiojouset:[] Käytetään joissakin pyörivän venttiilin mekanismeissa, joissa pyörimismomentti palauttaa roottorin kotiinsa.
  • Jäljet:[] Vähemmän yleisiä, mutta joskus löytyy veden avainmekanismeja tai varhaisen venttiilin malleja.

Tyypit Dampers Brass Instruments

  • Velkatyynyt:[] käytetään usein venttiilin korkkien alla ja venttiilin varsilla tyynyn iskuihin ja mekaanisen melun vähentämiseen.
  • Rubber tai silikonipuskurit:[] Asennetaan liukumäkien tai venttiilin liittimien matkarajoille iskun vaimentamiseksi.
  • Viskoosrasva:[] Käytetään viritysliukumäissä ja roottorilaakereissa, jotta saadaan ohjattu vaimennus liukumäen liikkeestä ja pyörimishitaudesta.

Springsin ja Dampersin historiallinen kehitys messinkiinstrumenteissa

1800-luvun alussa keksittiin venttiili, joka mullisti messinkiinstrumentit. Heinrich Stölzel ja Friedrich Blühmel kehitti ensimmäisen mäntäventtiilin noin 1815, joka vaati jousta, jotta mäntä voitaisiin palauttaa avoimeen asentoonsa. Varhaiset jouset olivat tehty vähähiilisestä teräksestä, joka on usein altis väsymiselle ja korroosiolle. Vuosikymmenien aikana valmistajat hyväksyivät ruostumattoman teräksen ja fosforipronssin luotettavuuden parantamiseksi.

Joseph Riedlin 1830-luvulla käyttöön ottamat pyörivät venttiilit käyttivät eri jousikiitostarinotusjousia roottoriakseliin asennettuna. Sileämmän ja hiljaisemman toiminnan tarve johti huopapelaajien liittämiseen venttiilinkorkkeihin ja korkkiin tai nahkapuskureihin nivelissä. 1900-luvun alussa Neoprenen ja synteettisen huovan kaltaiset materiaalit tulivat vakioiksi vaimennusaineille, jotka tarjoavat tasaisen suorituskyvyn vaihtelevassa kosteudessa ja lämpötilassa.

Nykyaikaiset laitteet hyötyvät tarkkuussäikeistä, joissa on tarkasti kalibroitu jännite, ja vaimennuslaitteet, jotka on suunniteltu käyttämään laskenta-analyysiä melun minimoimiseksi ilman, että tärinän voimansiirto häiritsisi. Tämä kehitys kuvastaa mekaniikan ja akustiikan välisen vuorovaikutuksen lisääntyvää ymmärtämistä.

Jousien rooli messinki Instrumentit

Jousia löytyy eniten venttiilin mekanismeja trumpetteja, kornet, flugelhorns, Ranskan sarvet, eufonit, ja tubas. Niitä käytetään myös viritys liukumäkiä, vesi avaimet, ja joskus laukaisinmekanismit.

Venttiilitoiminta ja resonanssi

Jokainen venttiili.Olipa mäntä tai pyörivät. Jousen palaessa takaisin lepoasentoonsa sen jälkeen kun se on otettu käyttöön. Jousen jännitys määrittää voiman, jota tarvitaan venttiilin painamiseen, vaikuttaa suoraan pelaajan kosketuspalautteeseen ja toiminnan nopeuteen. Kevyempi jousi mahdollistaa nopeamman toiminnan, mutta voi tuntea "liukuvamman" tai johtaa vahingossa osittaisiin masennuksiin. Paampi jousi antaa positiivisen, selvän tuntuman, mutta voi väsyttää pelaaja sormia nopeiden kulkujen aikana.

Pelaajat mukauttavat usein jousijännitystä tekniikkansa mukaiseksi. Jotkut valmistajat tarjoavat vaihdettavia lähteitä eri mittareissa. Esimerkiksi lyijytrumpetti voisi suosia extra-kevyitä jousia nopeisiin nuolemisiin, kun taas symphoninen tubisti saattaa käyttää painavia jousia varmistaakseen positiivisen venttiilin paluun suurilla sormilla.

Kevät Materiaali ja väsymys Elämä

Venttiilijouset kestävät miljoonia sykliä ilman jännitystä tai murtumia. Ruostumaton teräsjouset (esim. 302 tai 17-7 PH) ovat yleisiä niiden korroosionkestävyyden ja väsymislujuus. Fosforin pronssijouset tarjoavat erinomaista joustavuutta ja niitä käytetään usein korkean tason laitteissa niiden jänteydeneutraaliuteen. Ajan myötä jouset voivat ottaa "asettaa" (pysyvän muodonmuutoksen) tai tulla hauraaksi työn kovettumisen vuoksi. Säännöllinen tarkastus on välttämätöntä, sillä kulunut jousi voi aiheuttaa hidas venttiilin palautumisen ja vaikutuksen nivoutumisen johdonmukaisuuteen.

Jouset viritysliukumäessä ja vesiavaimissa

Viritysliukumäkeen sisältyy joskus painejousi, joka auttaa palauttamaan liukun virityksen jälkeen, erityisesti laitteilla, joilla on jousitettu laukaisin (esim., jotkut pasuunat ja trumpetit). Vesiavaimet (sylkyventtiilit) käyttävät pientä lehtijousta tai kelajousta pitämään avaimen kiinni vesinäppäintä vasten. Näiden jousien on oltava riittävän vahvoja, jotta ne muodostavat sinetin, mutta eivät niin vahvoja, että ne ovat vaikeasti avattavissa.

Rooli Dampers Brass Instruments

Vaimentimet toimivat mekaanisen melun hallintaan, ei-toivottujen tärinän vähentämiseen ja liikkuvien osien vakauttamiseen. Ne ovat välttämättömiä puhtaan, ammattimaisen äänen ylläpitämiseksi, erityisesti tallennusympäristöissä tai hiljaisissa kokoonpanoasetuksissa.

Venttiilien mekaanisen melun vähentäminen

Kun mäntää painetaan, sen alapää vaikuttaa venttiilin kotelon sisäpuolelle. Ilman vaimennusta tämä tuottaa metallinen napsautusääni. Venttiilin varteen tai kannen sisäpuolelle asennetut huopa- tai kumipuskurit absorboivat tämän iskun, muuntavat liike-energian kuumuudeksi ja vähentävät äänimelua. Samoin pyörivät venttiilit ovat tunteneet tai teflonpellit pysähtyneinä vaimentamaan roottorin saapumista.

Slide-liikkeen pysäyttäminen

Trombone dioja ohjataan pari putkia; kun pelaaja liikkuu liukumäki, mikä tahansa luiska tai rako voi aiheuttaa helaka. Rasva tai öljy sisäliukumäessä tarjoaa viskoosi vaimennus, ja huopa tai korkki puskurit päässä liukumäki iskuja pehmentää pysähtyy. Tämä vaimennus myös vähentää riskiä lommo liukumäki kun liikkuu nopeasti.

Hallintaelin värähtelyt

Messinki instrumentit eivät ole vain akustisia putkia; ne ovat värähtely järjestelmiä. Metalli kello ja kehon värähtelee sympatiaa ääniaaltoja sisällä. Hajoaminen materiaalit. Kuten lakkaus, pinnoitus, tai jopa ulkoiset vaimentimet (kuten renkaat tai wraps). Jotkut pelaajat väittävät, että liian paljon vaimennus (esim., raskas lakka) tauon ääni, kun taas liian vähän (esim. raaka messinki) tuottaa liiallista rengasta. Valitsemalla vaimentajan materiaalia ja sijoittaminen on hienovarainen mutta tärkeä näkökohta instrumenttisuunnittelu.

Pahentamisen vaikutus liikapuhallus- ja resonanssiin

Vaimentimet, jotka tukahduttavat korkeataajuisia kehon värähtelyjä, voivat muuttaa laitteen vastetta ylipuhallus. Erittäin vaimea kello voi tuntua vähemmän "elävältä," mutta voi tuottaa enemmän keskittyneempää, vakaata sävyä. Toisaalta minimaalinen vaimennus mahdollistaa enemmän sympaattista tärinää, jota jotkut pelaajat kuvaavat "palautena," joka auttaa heitä projisoimaan. Tasapaino jousijäykkyyden ja venttiilimekanismin kosteuttamisen välillä vaikuttaa myös siihen, miten ilmapatsaat katkeavat, vaikuttaen intonaatiovakauteen rekistereissä.

Miten lähteet ja pamput toimivat yhdessä

Tyypillisessä venttiilin toiminnassa jouset ja vaimentimet toimivat järjestyksessä. Kun pelaaja painaa venttiilin mäntää, tapahtuu seuraavasti:

  1. Jousi pakkaa (tai kiertää pyörivässä venttiilissä), varastoi potentiaalisen energian.
  2. Venttiilin ollessa alhaalla, vaimennus ei aiheuta iskumelua.
  3. Vapautuksen jälkeen jousi laajenee työntäen venttiilin takaisin alkuperäiseen asentoonsa.
  4. Kun venttiili lähestyy lepoasentoonsa, toinen vaimennus (usein venttiilin suojuksessa) pehmentää sen saapumista, mikä estää viimeisen napsautuksen.

Tämä synergia on erityisesti hienostunut kaksipedaalisissa pyörivät venttiilit, jossa kaksi roottoria on kytketty mekaanisen käsivarren. Jousijännitys on sovitettava varmistamaan sekä roottorit liikkuvat synkronointi, ja vaimennus jokaisessa pysäkissä estää melua kytkentä. Nykyajan ammattikäyttöön instrumentit, insinöörit käyttävät rajallinen elementti analyysi optimoida jousinopeuksia ja vaimennuskertoimet johdonmukaisen tuntuu kaikissa venttiileissä.

Valmistajalle annettavat suunnittelunäkökohdat

Valmistajien on valittava jousimateriaalit, jotka kestävät korroosiota syljestä ja ympäristön kosteudesta. Huopapeltit ovat edullisia, mutta voivat hajota nopeasti; synteettiset vaihtoehdot kuten silikoni tai EPDM kumi tarjoavat pidemmän käyttöiän. Kosteuskerroin on valittava vaimentamaan melua lisäämättä huomattavaa kitkaa, joka tekisi venttiilistä tuntuu "tahmealta."

Toinen suunnittelutavoite on minimoida massa liikkuvia osia. Pienemmät, kevyemmät jouset vähentää inertiaa, mutta on silti riittävä voima. Damper materiaalit korkea vaimennus, mutta alhainen tiheys (kuten suljettu solu vaahto) ovat suosittuja. Jotkut korkean tason sarvet käyttävät hiilikuitua tai titaanijouset painon alentamiseen, vaikka nämä ovat kalliita ja kapea.

Huolto vinkkejä jousille ja pamahda

Kunnollinen huolto pidentää näiden komponenttien käyttöikää ja varmistaa niiden toiminnan johdonmukaisuuden.

  • Puhdista venttiilit ja liukumäet säännöllisesti[ käyttäen lämmintä vettä ja mietoa pesuainetta. Likahiukkaset voivat nopeuttaa jousien kulumista ja tukkia vaimentimen pinnat.
  • Anna asianmukaisia voiteluaineita:[] Käytä messinkikojeille (maaöljypohjainen tai synteettinen) tarkoitettua venttiiliöljyä vähentääksesi kitkaa jousissa vahingoittamatta huopavammoreita. Liukumäkissä käytetään sekä voitelu- että viskoosivaimennusta tuottavaa liukurasvaa.
  • Tarkista jousijännitys:[] Jos venttiili ei palaa täysin vapautuessaan, jousi voi olla heikko tai rikki. Vertaa tunnelmaa venttiilien välillä; mikä tahansa epäjohdonmukaisuus viittaa ongelmaan.
  • Tarkista vaa'at:[] Huopatyynyt, jotka ovat tiivistyneet tai kumipuskurit, jotka ovat kovettuneet (öljyn tai iän vuoksi) olisi korvattava. Useimmat valmistajat myyvät korvaavia puskureita tai huopa- ja pehmusteita.
  • Ammattimainen huolto:[] Vähintään kerran vuodessa on pätevä teknikko purkaa venttiilit, tarkastaa jouset ja vaimentimet, ja korvata kaikki osat, jotka osoittavat merkkejä väsymyksestä tai muodonmuutoksesta.

Jousien ja paimenten parantaminen suorituskyvyn parantamiseksi

Monet pelaajat huomaavat, että vaihto swaping varastojouset mukautetun vaihtoehtoja parantaa pelikokemusta. Useita jälkimarkkinoiden kevätpakkaukset ovat saatavilla, tarjoaa erilaisia jännitteitä (kevyt, keskikokoinen, raskas). Jotkut valmistajat myös tuottavat "jousitukset" venttiili järjestelmiä, jotka käyttävät magneetteja palata, vaikka nämä ovat harvinaisia. Dampers voidaan päivittää itsevoitelumateriaaleja tai dual-durometri komposiitteja, jotka tarjoavat sekä pehmeä pehmyt pehmyt ja kiinteät pysäytykset.

Parannuksessa on tärkeää säilyttää tasapainossa kaikkien venttiilien kohdalla. Yhteensopiva jousi voi aiheuttaa epätasaista tunnetta ja hienovaraista intonaatiota, sillä venttiilin tuuletusaika voi vaihdella muistiinpanojen välillä. Ammattia asentavat asentajat voivat kalibroida jousijännitystä ja vaimennusta vastaamaan pelaajan kosketusta.

Tulevaisuuden trendit: Kehittyneet materiaalit ja valmistus

Muotomuistoseosten (esim. Nitinol) tutkimus voi jonain päivänä tuottaa jousia, jotka itse säätävät jännitystä lämpötilan tai käyttösyklien mukaisesti. 3D-tulostus mahdollistaa monimutkaisten jousigeometrioiden, kuten käämitys ei voi tehdä progressiivisia jousia. Myös himmeät materiaalit kehittyvät: grafeeniin fuusioidut vaahtot ja magnetorheologiset nesteet voivat tarjota muuttuvaa kosteutta, joka elektronisesti mukautuu peliolosuhteisiin.

Kuitenkin lähitulevaisuudessa perinteiset ruostumattoman teräksen jouset ja huopa/kumipelti ovat alan standardi, koska niiden luotettavuus, alhaiset kustannukset ja helppo vaihtaa. Pelaajat voivat odottaa jatkuvaa lisäparannuksia tarkkuuteen ja pitkäikäisyyteen.

Päätelmä

Mekaaniset jouset ja vaimentimet voivat olla pieniä, piilotettuja komponentteja, mutta ne ovat välttämättömiä jokaisen messinkiinstrumentin soitettavuudelle, tuntumiselle ja äänenlaadulle. Trumpettiventtiilin sparratusta sekunnista hiljaiseen glissandoon asti nämä osat toimivat väsymättä kulissien takana. Niiden toimintojen ymmärtäminen antaa pelaajille mahdollisuuden tehdä tietoon perustuvia valintoja kunnossapidosta, päivityksistä ja tekniikasta. Antamalla jousille ja haiskoille heidän ansaitsemansa huomion, muusikot varmistavat, että heidän instrumenttinsa pysyvät tulevina vuosina reagoivina, luotettavina ja sonically erinomaisina.

Lisätietoja saa Columbian yliopiston muistiinpanot helical kevätmekaniikka[ ja Yamahan opas ] trumpettiventtiilien huolto[. Syvempään sukellus vaimentamiseen musiikin akustiikassa, katso B. Richardsonin paperi ] tärinänhallinta messinkilaitteissa[.