Hornista Helikopteriin: Messinkiinstrumenttien kestävä alus

Harva orkesterissa on yhtä viskimäistä voimaa kuin messinkiosassa. Torven kirkas kutsu, ranskalaisen sarvin lämmin syvyys, tuuban resonantti perusta.Nämä äänet ovat vuosisatojen kokeilujen, käsityötaitojen ja teknologisten läpimurtojen tulosta. Messinkiinstrumenttien rakentaminen on tarina ihmisen nerokkuudesta, joka kohtaa muuttumattomat akustiikan lait, ja se kehittyy edelleen jo tänään. Ymmärtäminen siitä, miten nämä instrumentit on rakennettu varhaisimmista eläinsarvista 2000-luvun täsmäkäyttöisiin ihmeisiin, kertoo miksi ne kuulostavat siltä kuin ne ovat ja miten pelaajat ovat muokanneet musiikkia joka aikakaudella.

Alkumateriaalit: Luonto’s Ensimmäinen messinki

Ennen metallityö voisi tuottaa luotettava messinkiputki, muusikot tekivät mitä luontoa. Eläinten sarvet, corch kuoret, ja onttoja syöksyhampaat muodostivat varhaisin “brass” instrumentit. Shofar, jota käytetään edelleen juutalaisten uskonnollisten seremonioiden, on ram’ s s sarven yksinkertainen suukappale leikattu sen kapeaan päähän. lur[[], pronssi-ikä Skandinavian väline valu metallista, osoittaa, että varhaiset käsityöläiset tunnisti akustisia etuja kupariseosten tuhansia vuosia sitten. Nämä muinaiset välineet voisivat tuottaa vain muutamia luonnollisia overtones, mutta ne asettavat vaiheessa jotain paljon kehittyneempää.

Todellinen harppaus tuli käyttökelpoisten messinkiseosten kehityksen mukana. Brass on pääasiassa kuparia ja sinkkiä, joiden mittasuhteet vaihtelevat eri kovuuden, värin ja akustisten ominaisuuksien tuottamiseksi. Messinki, jota käytetään laitteissa, sisältää noin 70% kuparia ja 30% sinkkiä, joka tunnetaan [-kartikkomessinki[[]] tai ]-[[]-30-messinki[[]]-metalliseos on erinomainen tasapaino, joka on sopiva muotoutumiselle, rakenteelliselle eheydelle ja korroosionkestävyydelle. Muunnokset kuten [[-punainen vaski[[[]]-sinkki]-teräs [[[]]-prosenttiosuus 15% sinkkiä) tuottaa tummemman ja lämpimämmän sävyn.

Perinteiset tekniikat: Käsintehdyn sarven taide

Ennen teollista aikaa jokainen messinki-instrumentti oli ainutlaatuinen luomus, jonka taitava käsityöläinen teki viikkojen tai jopa kuukausien aikana. Vaikka tehtaat hallitsevat nyt tuotantoa, perusprosessit pysyvät huomattavan muuttumattomina.

Metallilevystä putkistoon

Prosessi alkaa tasainen levy messinki, leikata tarkka suorakulmio. Levy on taivutettu noin kartio (muotoinen metalli sauma) ja sauma on taottu tai rullattu kiinni. Putki on sitten vedetty läpi asteittain pienempiä kuolee saavuttaa oikea sisähalkaisija, tai porata. Tämä kylmätyöprosessi kovettaa messinkiä, vaatii määräajoin []]. Annealing[]].].Letku on kuumennettu tylsä punainen lämpö (noin 600-700 °C) ja antaa sen jäähtyä hitaasti palauttaa työkyky. Annealing on rytmi lämmön ja vasara, joka on harjoiteltu vuosisatoja.

Taivutus Tubing

Suora putki on hyödytön kompakti väline. Taivutukset ja kiharat muodostetaan joko kartio sisällä putki estää romahtamisen, tai täyttämällä putki matala-sulatus-seos (kuten []) lyijy-tina[[]] tai historiallisesti hiekka), joka pitää seinät kaato. Täytetty putki on huolellisesti taivutettu jig, sitten lämmitetään sulaa täyttömateriaali. Laadukkaissa laitteissa tainnutteet tehdään minimaalinen vääristymä säilyttää yhdenmukaiset sisäiset mitat.

Kellon kohottaminen

Kello on soitin lopussa soihtu, joka vahvistaa ja värittää äänen. Se alkaa litteä levy messinkiä, joka on takonut yli teräksen tai puu-osa prosessin nimeltä nosto[[]. Käsityöläinen toimii keskustasta ulospäin, venytys ja ohentaminen metalli on kartiomainen muoto. Lopullinen soihtu on luotu [] planishing[] (simulointi vasara) ja [] spinning[[[[[[]]]]]] sorvaus on sorvaus sorvaus sorvaus sorvaus, jossa työkalu polttaa metalli pyörivä muoto.

Liitytään Heat-ohjelmaan

Kun päärunko, kello ja oksat on muodostettu, osat on yhdistettävä. [[]Soldering[[] käyttää täytemetallia, jonka sulamispiste on messinkiä alempi, tyypillisesti tinaa johtava tai hopealla laakeriseoksesta. []Rihastus[[]] käyttää korkeampia lämpötiloja ja vahvempaa täyteainetta, usein hopeaseosta, kriittisiin niveliin kuten kellon ja kehoon. Osaava kokoonpanija takaa jopa lämmön jakautumisen, jotta vältetään ohuen messin vääntely. Koko laite on sitten koottu jigin päälle säilyttääkseen linjauksen, ja jokainen liitos on huolellisesti puhdistettu ja kiillotettu.

Venttiilit ja liukumäet: Mekaaninen vallankumous

Ennen 18-luvulla messinki soittimia olivat [luonnollisia[]]]. Ne pystyivät soittamaan vain harmonisen sarjan muistiinpanoja, kuten torven tai metsästystorven. Pelinmuuttaja oli venttiili, joka ohjaa ilmaa letkujen lisäpitkien läpi ja muuttaa välittömästi laitteen’s peruspiki ja tekee siitä täysin kromaattisen.

Piston-venttiilit

Keksitty 1810s, mäntä on sylinterimäinen mäntä, jossa portit, jotka ovat linjassa letkun kun painetaan. Kun venttiili on auki, ilma virtaa suoraan läpi; kun masentunut, ilmaa ohjataan läpi silmukan ylimääräisiä putkia. Piston venttiilit löytyy trumpetteja, cornets, ja tubas. Ne on varustettava mikroskooppinen tarkkuus ilmatiiviyden ja toiminnan nopeuden. Mäntä on tyypillisesti valmistettu nikkeli hopeaa tai moneli (nikkeli-kupariseos) kovuus, kun taas kotelo on usein messinki kromi-plated sisätilojen sileä liikkuvuus.

Pyörivät venttiilit

Käytetään Ranskan sarvia ja joitakin pasuunoja ja trumpetteja, pyörivä venttiili käyttää nelitie roottori, joka kääntyy ohjata ilmaa. Ne ovat hiljaisempia ja huoltoystävällisempiä kuin männät, mutta vaativat vielä tiukempi valmistustoleranssit. Roottorit ovat usein valmistettu taottu messinkiseos, sitten lapattu täydellinen sopii kotelo.

Liukumäet

Pasuunassa on kaksi venttiilin sijasta kaksi teleskooppiputkea. Liukumäen on oltava täysin suora ja yhdensuuntainen, sisä- ja ulkoputken, joka liukuu minimaalisen kitkan kanssa, mutta ei ilmavuotoa. [vyö [[]] (pieni paksumpi alue sisäputken lopussa) auttaa pitämään linjauksen. Premium-pasuunat ovat usein käsiohjattuja dioja, joissa molemmat osat on erikseen sovitettu.

Modernit materiaalit ja innovaatiot

Perinteisten messinkiseosten hallitseessa 1900- ja 2100-lukujen aikana on otettu käyttöön jännittäviä uusia vaihtoehtoja.

Muut kuin perinteiset seokset

Valmistajat ovat kokeilleet -berylliumkuparilla (käytetään joissakin korkean tason kelloissa sen jäykkyyden ja nopean vasteen vuoksi), titaanium[] (kevyt mutta vaikea muoto), ja -ruostumaton teräs[] venttien osalta. Monel[[ (nikkeli-kopteriseos) on nyt standardi monille ammattikäyttöön tarkoitetuille männille, koska se ei ole syövyttävää ja kuluttaa poikkeuksellisen hyvin.

Muovi- ja komposiittiinstrumentit

Kromaattiset messinki soittimet, jotka on valmistettu kokonaan muovista (kuten pTrumpet) ovat nyt kannattavia aloittelijoille, matkailijoille ja ulkomarssikäyttöön. Ne ovat kevyitä, kestäviä ja edullisia, mutta ammattimuusikot pitävät yhä parempana messinkiä sen ylivertaisen resonanssin ja sävyn värin. Jotkut hybridisoittimet yhdistävät muovirunkoon messinkiä tai kelloja.

Hiilikuitu ja 3D-tulostus

Hiilikuitukelloja ja jopa kokonaisia laiteelimiä on kehitetty, mikä tarjoaa kevyen vaihtoehdon, jolla on ainutlaatuisia akustisia ominaisuuksia. []3D-tulostus[[]] (additiivinen valmistus) on käytössä prototyypina uusille venttiilimalleille ja jopa sintratusta metallijauheesta syntyvien kellojen tuottamisessa. Vuonna 2020 tiimi tulosti koko trumpetin[[], joka on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ja esitteli tilaustuotannon mahdollisuuksia tilaustuotannossa. Tekniikka on vielä kehittymässä, mutta lupaa vähentää kustannuksia ja mahdollistaa uudet muodot, jotka ovat mahdottomia perinteisellä tekniikalla. Lisää 3D-painetuista messinkiinstrumenteista, katso tämä Smithsonian Magazine-artikkeli.

Akustiset periaatteet: Miten materiaalit muoto kuulostaa

Miksi messinkiinstrumentti kuulostaa siltä kuin se toimii? Materiaali vaikuttaa sekä ilmapatsaan []] ja itse kehon [] rakenneresonanssiin [.

  • Salvi paksuus:[[) Ohuet seinät tuottavat tummemman, vähemmän kirkkaan äänen, jossa on enemmän projektiota, koska ne vastustavat tärinän vaimentamista. Ohuet seinät tuottavat lämpimämmän, nopeamman reaktion, mutta vähemmän kantovoimaa.
  • Kalloy Koostumus:[] Korkeampi kuparipitoisuus (punainen messinki) tuottaa pyöreämmän, pehmeämmän sävyn; korkeampi sinkki (keltainen messinki) antaa kirkkaamman, leikkaavan äänen.Lisäämällä nikkeli lisää tiheyttä ja jäykkyyttä, joka voi vahvistaa korkeampia overtones.
  • Savuke:[ Hopealevy on kovempi kuin kulta tai lakka, joka voi tuottaa hieman kirkkaamman vasteen heijastamalla korkeampitaaajuuden tärinää. Lakka vaimentaa joitakin korkeita taajuuksia, tuottaa lämpimämpää ääntä. Jotkut pelaajat jopa suosivat paljasta, laquered messinkiä sen raaka sävy.
  • Kellon suunnittelu:[] Kello’s kartio-, laippa- ja vanteen paksuus vaikuttaa dramaattisesti instrumenttiin’s taajuusvasteeseen[[]. Asteittaisempi valokeila antaa tummemman äänen; äkillinen valokeila kirkastaa sitä. Kello heijastaa myös jonkin verran ääntä takaisin tuubiin, virittäen koko laitteen’s resonanssia.

Historialliset välitavoitteet ja niiden vaikutus nykysoittoon

Messinkiinstrumenttirakentamisen aikajana ei ole vain historiallinen uteliaisuus.Se selittää, miksi modernit pelaajat voivat suorittaa ohjelmiston, joka olisi ollut mahdotonta kaksi vuosisataa sitten.

Luonnollinen Trumpets ja Horns (enintään 1815)

Vain harmonisia sarjan muistiinpanoja; pelaajat käyttivät käden pysäytys (liittämällä käden kelloon) muuttaa piki hieman. Rajoitettu fanfaareja, metsästys puhelut, ja yksinkertaisia melodioita.

Avaimet ja avaimet Trumpets (myöhäinen 1800)

Pienet avaimet avasivat reikiä putkeen, kuten puutuuliinstrumentti. Intonointi oli ongelmallista, mutta ne tarjosivat kromaattisia ominaisuuksia ensimmäistä kertaa.

Piston Venttiilit (s. 1814.1830)

Stölzel-venttiili[ (1814) ja Périnet-venttiili (1838) tekivät täysin kromaattiset messinkisoittimet käytännöllisiksi. Wagnerin, Verdin ja Mahlerin kaltaiset säveltäjät voivat nyt kirjoittaa vaativia kromaattiset kohdat kaikille messinkilaitteille.

Pyörivät venttiilit (s. 1820)

Kehittänyt Riedl Wienissä, pyörivät venttiilit tuli standardi Ranskan sarvet. Ne ovat hiljaisempia ja luotettavampia kuin varhaiset männät, mutta monimutkaisempi valmistaa.

Standardointi Bore (myöhään 19th . ... 19th century)

Valmistajat kuten C.G. Conn ja Vincent Bach esitteli standardi bore kokoa (esim. keskisuuri, suuri), joka paransi intonaatio ja antoi pelaajille mahdollisuuden liikkua välineiden välillä helpommin.

Massatuotanto ja moderni tarkkuus (1950s...)

Automatisoitu putkipiirustus, CNC koneistus venttiilin vaippa, ja robotti kiillotus ovat tehneet laadukkaita välineitä kohtuuhintainen. Silti monet ammattilaiset edelleen etsiä käsintehtyjä välineitä pienvalmistajien ainutlaatuinen ääni ja reagointi.

Laadunvalvonta ja -testaus nykyaikaisessa valmistuksessa

Yhdenmukaisen ja laadukkaan messinki-instrumentin tekeminen vaatii joka vaiheessa laajoja tarkastuksia.

  • ]Kaasu ja kartio:[]Jokainen putki mitataan sisähalkaisijan osalta koko sen pituuden ...vaihdokset 0,1 mm voivat muuttaa intonaatiota.
  • Ilmavirran testaus:[] Kokoonpantu laite tarkastetaan vuotojen varalta puhaltamalla ilmaa sen läpi samalla kun se sinetöi kellon ja estää diat. Vuoto voi pilata vasteen ja intonaatio.
  • Venttiilit kierrätetään satoja kertoja, jotta varmistetaan sujuva toiminta ja jatkuva jousijännitys. Paine (kyky pitää tyhjiö) testataan ilmatiiviiden sinettien varmistamiseksi.
  • Akustinen testaus:[ Ammattikäyttöön tarkoitetut testisoittimet ja joskus tietokonetaajuuden analyysi varmistavat, että laite vastaa tavoite virityskäyrää. Monet valmistajat säätävät kelloa tai lyijyputkea tässä vaiheessa.
  • Sisään tehtävä tarkastus:[) Laka ja päällyste tarkastetaan peiton, kiinnityksen ja kosmeettisten vikojen varalta.

Korkean luokan valmistajat pitävät usein “ testi seinä ” välineitä pelaajien yrittää ennen lopullista myyntiä, edelleen hienosäädetään suunnittelu. Tarkkuustaso tänään tarkoittaa, että jopa kohtuullisesti hinnoiteltu opiskelija instrumentti pelata vireessä ja vastata luotettavasti, jotain, joka ei voinut olla taattu sata vuotta sitten.

Pidetään messinki instrumentti: hoito pitkäikäisyys

Ymmärtäminen materiaalit ja rakentaminen väline auttaa sinua huolehtimaan siitä kunnolla. Brass on reaktiivinen kosteuden ja happoja käsistä ja hengitys. Ajan, talletukset voivat kerääntyä sisään putki, muuttaa pora ja alentavaa äänenlaatua.

Päivittäinen hoito

  • Viljaventtiilit päivittäin:[] Käytä laatuventtiiliöljyä pitämään sileä toiminta ja estää korroosiota männän ja kotelon välillä.
  • Iso liukumäki viikoittain:[] Liukurasva estää tarttumisen ja pitää liukumäet liikkeessä vapaasti virityksen säätöä varten.
  • Huuhtele suukappale:[] Puhdista suukappale haalealla vedellä ja miedolla saippualla, jotta vältetään kertyminen.
  • Kiertele vartaloa alas:[] Käytä pehmeää kangasta poistaaksesi sormenjäljet ja öljyt, jotka voivat hajottaa lakanan tai pinnoitus.

Säännöllinen syväpuhdistus

Joka 3...6 kuukausi, anna soitin kylpyä käyttäen messinki-instrumentti puhdistus kit. Käytä lämmintä vettä (ei kuuma) ja mieto astia saippua. Suorita joustava harjan läpi putki, huuhtele huolellisesti, ja kuiva pehmeällä kankaalla. Voitele kaikki liikkuvat osat jälkeenpäin. Askel-askeleelta opas, katso tämä []Yamaha huolto-opas[.

Ammattimainen huolto

Ainakin kerran vuodessa, vie väline pätevä korjausteknikko tarkistaa. Ne voivat puhdistaa sisäiset talletukset (käyttäen ultraääni kylpy), korvata kuluneet korkkia ja huovat suoristaa lommoja, ja tarkistaa ilmavuotoja. Hyvin hoidettu messinki väline voi kestää useita vuosikymmeniä, joskus elossa sen alkuperäinen omistaja.

Tulevaisuus: Missä käsityö kohtaa tieteen

Brass-instrumenttivalmistus ei todennäköisesti jätä perinteisiä materiaaleja kokonaan .Tulevaisuus näkee kuitenkin enemmän tietokonemallinnuksen optimoimiseksi poraprofiilien, kellojen kartioiden ja venttiilien geometrian optimoimiseksi. []Additiivinen valmistus[] voisi mahdollistaa yksilölliselle soittimelle räätälöidyt lyijyputket ja kellot. Titaniumjauheen rakenne ] Komposiittimateriaalit [[] voivat löytää paikan marssi- ja ulkoinstrumenteissa, kun taas edistyneet []electron-beamin sulatus[[[[]] (EBMBM)]] (EBM) ] (EBM)) voivat tuottaa eksoottisia kelloja, joiden ominaisuudet ovat mahdottomia.

Näistä edistysaskelista huolimatta ihmisaines pysyy keskeisenä. Parhaat välineet tulevat edelleen työpajoista, joissa käsityöläiset kuuntelevat, kokevat ja sopeuttavat perinteitä, jotka yhdistävät modernin trumpetöörin renessanssin käsityöläisiin. Akustiikan tiede on selittänyt, miksi tietyt muodot ja materiaalit toimivat, mutta suuren messinkiinstrumentin tekeminen vaatii aina intuition, kokemuksen ja syvän kunnioituksen musiikin luomista.