ब्रास इंस्ट्रूमेंट्स में कंपन और ध्वनि उत्पादन को समझना

परिचय

पीतल परिवार ध्वनिक दुनिया में एक अद्वितीय स्थान रखता है। एक तुरही, ट्रॉम्बा, सींग, या टबा निर्णायक रूप से उपस्थिति में सरल है - एक flared घंटी में समाप्त होने वाली धातु ट्यूबिंग की लंबाई। फिर भी उत्पन्न ध्वनि खिलाड़ी की जीवविज्ञान और सख्त भौतिक कानूनों के बीच एक अत्यधिक गैर-रैखिक युग्मन का परिणाम है। एक woodwind रीड या एक स्ट्रैक स्ट्रिंग के विपरीत, एक पीतल के उपकरण में प्राथमिक दोलन मानव होंठ है, जिससे यह संगीत में सबसे प्रत्यक्ष और उत्तरदायी इंटरफेस में से एक बन जाता है। यह लेख पीतल के उपकरणों में ध्वनि उत्पादन के यांत्रिकी की आधिकारिक परीक्षा प्रदान करता है।

The player of the Sound Source: The player is the Sound Source.

एक पीतल के साधन में ध्वनि धातु के अंदर नहीं शुरू होती है, लेकिन खिलाड़ी और मुखपत्र के बीच संपर्क के बिंदु पर। होंठ एक वाइब्रेटिंग वाल्व बनाते हैं, जिसे ध्वनिक रूप से ]lip reed] के रूप में जाना जाता है। यह तंत्र फेफड़ों से हवा की एक स्थिर धारा को एक pulsating प्रवाह में परिवर्तित करता है जो वांछित संगीत आवृत्ति से मेल खाता है।

बर्नौली प्रभाव और आत्म-संतुलन

जब एक खिलाड़ी अपने उत्साह को बनाता है, तो होंठ को एक साथ दबाया जाता है जबकि वायु दबाव फेफड़ों से उनके पीछे बना रहता है। एक बार जब आंतरिक दबाव मांसपेशियों के तनाव को बंद कर देता है, तो होंठ थोड़ा भाग लेते हैं, जिससे हवा के एक जेट को एक साथ छोड़ दिया जाता है। यह एक छोटा छिद्र के माध्यम से एक उच्च-velocity प्रवाह बनाता है। बर्नौली सिद्धांत के अनुसार, एक उच्च गति वाले तरल पदार्थ में पार्श्व दबाव कम हो जाता है। यह दबाव ड्रॉप दोलन, जो होंठ ऊतक के लोचदार बहाल करने वाली शक्ति के साथ मिलकर होता है। यह एक मजबूर कंपन नहीं है, यह एक [FLT: 0] आत्म-क्षमणता है।

एक ध्वनिक प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर के रूप में मुखपंथ

एक सरल फ़नल होने से दूर, मुखपत्र एक सावधानी से इंजीनियर ध्वनिक फिल्टर है। कप, गले और बैकबोर एक साथ एक ] Helmholtz resonator] का निर्माण करते हैं। यह अनुनाद एक महत्वपूर्ण कार्य करता है: यह साधन के हवा के स्तंभ के निचले ध्वनिक प्रतिबाधा के लिए वाइब्रेटिंग होंठ के उच्च यांत्रिक प्रतिबाधा से मेल खाता है। इस मिलान के बिना, हवा के स्तंभ के होंठ से ऊर्जा हस्तांतरण अत्यधिक अक्षम होगा, जिसके परिणामस्वरूप कमजोर, सुस्त ध्वनि हो सकती है। मुखप की ज्यामिति अपने प्रतिध्वनि आवृत्ति को निर्धारित करती है। एक संकीर्ण परत के साथ एक उथले कप का उत्पादन करता है जो उच्च आवृत्ति का समर्थन करता है।

एयर कॉलम: रेज़ोनेंस और स्टैंडिंग वेव्स

एक बार जब होंठ द्वारा उत्पन्न pulsating airflow उपकरण में प्रवेश करती है, तो यह ट्यूबिंग के अंदर हवा के स्तंभ का सामना करता है। उपकरण केवल ध्वनि को बढ़ा नहीं देता है; यह एक अत्यधिक चयनात्मक फ़िल्टर के रूप में कार्य करता है। यह उन आवृत्तियों को मजबूत करता है जो इसकी प्राकृतिक अनुनादों से मेल खाते हैं और उन पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो नहीं करते हैं। विशिष्ट आवृत्तियां जो उपकरण के ]] हार्मोनिक श्रृंखला को प्रबलित करती हैं।

बेलनाकार और शंक्वाकार ट्यूबों में स्थायी लहरें

वायु स्तंभ का व्यवहार साधन के बोर प्रोफाइल पर बहुत निर्भर करता है। इसके अलावा, पीतल के उपकरण को एक ट्यूब के रूप में माना जाता है जो एक छोर पर बंद हो जाता है (मुंह के अंत में, जहां होंठ रीड एक उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है) और दूसरे (द बेल) पर खुला रहता है। हालांकि, घंटी का झड़ना और ट्यूबिंग के टेंडर इस सरल मॉडल को जटिल बनाते हैं।

• Cylindrical ट्यूबों (जैसे एक trombone या एक तुरही के leadpipe के बहुमत) केवल विषम संख्या में हार्मोनिक्स (1st, 3rd, 5th, 7th) का समर्थन करते हैं, यदि वे पूरी तरह से एक छोर पर बंद हो गए थे। हालांकि, घंटी इस व्यवहार को संशोधित करती है, प्रभावी ढंग से उपकरण को एक हाइब्रिड के रूप में व्यवहार करती है।
• Conical ट्यूबों (जैसे एक फ्रांसीसी सींग या फ्लूजनॉर्न, या एक यूफोनियम का मुख्य शरीर) हार्मोनिक्स (1st, 2nd, 3rd, 4th, आदि) का एक पूरा सेट का समर्थन करते हैं, जैसे कि दोनों सिरों पर ट्यूब ओपन। यही कारण है कि शंक्वाकार यंत्रों में आम तौर पर एक चिकनी, हार्मोनिक श्रृंखला में अधिक प्रतिक्रिया होती है और बहुत अधिक आसानी से मौलिक (पीडीएल स्वर) को निभाती है।

आधुनिक पीतल साधन एक cylindro-conical] संकर है। ट्यूबिंग का प्रारंभिक खंड काफी हद तक बेलनाकार है, जबकि बाद का खंड घंटी में समान रूप से flares। यह संयोजन पीतल के उपकरणों को उनकी विशेषता प्रतिभा और शक्ति देता है जबकि अभी भी कम रजिस्टर में लचीलेपन की एक उचित डिग्री की अनुमति देता है।

बेल एक ध्वनिक उच्च पास फिल्टर के रूप में

एक पीतल के साधन की घंटी भड़काना साधन के बाम्बे को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह एक ध्वनिक उच्च पास फिल्टर के रूप में कार्य करता है। एक निश्चित कटऑफ आवृत्ति के ऊपर आवृत्तियों के लिए, घंटी धीरे-धीरे बाहरी हवा के लिए आंतरिक वायु स्तंभ की प्रतिबाधा से मेल खाती है, जिससे उन फ़्रांसीसी की आवृत्ति को प्रभावी ढंग से कम करने की अनुमति मिलती है।

वाल्व और स्लाइड: लंबाई बदलना

एक पीतल के साधन की पिच हवा के स्तंभ की लंबाई से निर्धारित होती है। वाल्व उपकरणों (ट्रूमेट, सींग, यूफोनियम, टब) पर, एक वाल्व को दबाने से ट्यूबिंग के एक अतिरिक्त लूप के माध्यम से एयरफ्लो को अलग किया जाता है। यह प्रभावी रूप से एक सटीक राशि से एयर कॉलम को लंबा करता है, पूरी तरह से एक विशिष्ट अंतराल (जैसे, एक पूरा कदम या आधा कदम) द्वारा हार्मोनिक श्रृंखला को कम करता है। विभिन्न वाल्वों का संयोजन खिलाड़ी को एकाधिक हार्मोनिक श्रृंखला तक पहुंचने की अनुमति देता है। एक ट्रॉमबोन पर, खिलाड़ी शारीरिक रूप से स्लाइड को लगातार लंबाई बदलने के लिए आगे बढ़ता है, जिससे सही ग्लिसांडो और माइक्रोटोनल समायोजन की अनुमति मिलती है।

युग्मन प्रणाली: प्रतिबाधा, स्लॉटिंग और प्रतिक्रिया

खिलाड़ी के होंठ और उपकरण के बीच ध्वनिक बातचीत एक रास्ता सड़क नहीं है। एक सतत प्रतिक्रिया पाश है। उपकरण एक ध्वनिक भार प्रदान करता है जिसे होंठों को धक्का देना चाहिए। इस युग्मन की गुणवत्ता यह निर्धारित करती है कि उपकरण कैसे महसूस करता है, यह कितनी आसानी से स्लॉट्स है, और कैसे पिच स्थिर है।

ध्वनिक प्रतिबाधा और अनुनाद पीक

Acoustic impedance ध्वनि प्रवाह के प्रतिरोध है। वायु स्तंभ की अनुनाद आवृत्ति पर, ध्वनिक प्रतिबाधा कम है। इसका मतलब यह है कि होंठ आसानी से इन आवृत्तियों पर साधन में ऊर्जा स्थानांतरित कर सकते हैं। यदि होंठ एक आवृत्ति पर कंपन करते हैं जो इन प्राकृतिक अनुनादों में से एक से मेल नहीं खाते हैं, तो वह आसानी से प्रवेश करने वाले उपकरण को नियंत्रित करता है।

The Threshold of Oscillation.

होंठ और उपकरण के बीच युग्मन एक गैर-रेखीय प्रणाली है। खिलाड़ी को दिए गए नोट के लिए दोलन की सीमा को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करनी चाहिए। यह सीमा प्रतिबाधा चोटियों पर सबसे कम है। हालांकि, खिलाड़ी भी होंठ को उन आवृत्तियों पर कंपन करने के लिए मजबूर कर सकता है जो वास्तव में चोटी के साथ संरेखित नहीं हैं, पिच को झुकाना या उन तक पहुंचना चाहिए जो कि श्रृंखला में स्वाभाविक रूप से कमजोर हैं (जैसे कि बेलनाकार उपकरण पर मौलिक)। इसके लिए काफी प्रयास और नियंत्रण की आवश्यकता है। आधुनिक ध्वनिक अनुसंधान, विशेष रूप से प्रयोगशालाओं जैसे न्यू साउथ वेल्स म्यूजिक एक्यूनिकिटी जो दिखाया गया है, वह सीमा है।

डेटंकिंग एंड अंडरस्टैंडिंग टोन प्रोडक्शन फैक्टर

कई कारकों को एक पीतल के साधन के स्वर को प्रभावित करने के रूप में उद्धृत किया जाता है, धातु के प्रकार से बेल की मोटाई तक। जबकि इन कारकों में से कुछ का एक सुखद प्रभाव होता है, दूसरों को साधन की ज्यामिति और खिलाड़ी के कौशल के लिए माध्यमिक होता है। इन कारकों की स्पष्ट समझ उपकरण विकल्पों को नष्ट करने में मदद करती है और वास्तव में ध्वनि उत्पादन के लिए क्या मायने रखती है पर ध्यान केंद्रित करती है।

महान सामग्री बहस

एक चांदी तुरही ध्वनि एक पीले पीतल तुरही से अलग है? धातु कंपन की भौतिकी बताती है कि पीतल के साधन की घंटी कंपन करती है, और ये कंपन ध्वनि को प्रभावित कर सकती है। हालांकि, प्रभाव सूक्ष्म है और चल रहे अध्ययन का एक विषय है। धातु की घनत्व और कठोरता घंटी के कंपन मोड को प्रभावित करती है, लेकिन ये कंपन अत्यंत छोटे होते हैं। इस तरह के उपकरणों के सटीक प्रदर्शन को निर्धारित करने के लिए, धातु के माप को अलग-अलग तरीके से निर्धारित करना चाहिए।

बोर प्रोफाइल और इसके प्रमुख प्रभाव

चर्चा के रूप में, बेलनाकार और शंक्वाकार बोर प्रोफाइल के बीच अंतर साधन के डिजाइन में एकल सबसे महत्वपूर्ण ध्वनिक चर है।

• बेलनाकार बोर (ट्रूपेट्स, ट्रॉम्बोन) उच्च हार्मोनिक की एक मजबूत उपस्थिति के साथ एक उज्ज्वल, अधिक शानदार ध्वनि उत्पन्न करते हैं। हमला अक्सर अधिक percussive और केंद्रित होता है।
• Conical बोर (फ्रेंच हॉर्न्स, फ्लूगेलहॉर्न्स, टबास) एक गहरे, गर्म और अधिक सम्मिश्रण ध्वनि उत्पन्न करते हैं। हार्मोनिक स्पेक्ट्रम चिकनी है, जिसमें उच्च पक्षों पर कम जोर दिया जाता है, जिससे एक अधिक गोल टिम्ब्रे होता है।

इन दो मूलभूत आर्किटेक्चर के बीच विकल्प सबसे महत्वपूर्ण निर्णय है जो एक खिलाड़ी अपनी ध्वनि अवधारणा को परिभाषित करने में सक्षम बनाता है।

Mutes के यांत्रिकी

Mutes साधन पर ध्वनिक लोड बदलकर स्वर और मात्रा को बदल देता है। घंटी में डाला गया एक सीधा म्यूट हवा स्तंभ की प्रभावी लंबाई को बदल देता है और कुछ आवृत्तियों को फ़िल्टर करके और उनके हाथ से "बज़िंग" ध्वनि उत्पन्न करके ध्वनि को नाटकीय रूप से बदलने की अनुमति देता है। म्यूट का उपयोग एक गहन सिद्धांत को दर्शाता है: एक पीतल के उपकरण की आवाज एक वास्तविक स्थिति में हेरफेर करने के लिए एक वास्तविक स्थिति में हेरफेर करने के लिए एक वास्तविक स्थिति को निर्धारित नहीं किया जाता है।

पेडल टोन और रजिस्टर मैकेनिक्स: मॉडल की सीमा

पीतल ध्वनिक के सबसे प्रशिक्षक क्षेत्रों में से एक पेडल टोन का अध्ययन है, या मूलभूत आवृत्ति। एक सैद्धांतिक शंक्वाकार ट्यूब में, मौलिक पूरी तरह से समर्थित और खेलने में आसान है। एक सैद्धांतिक बेलनाकार ट्यूब में एक छोर पर बंद हो गया, मौलिक एक अनुनाद के रूप में मौजूद नहीं है। असली पीतल के उपकरणों में, जो पूरी तरह से बेलनाकार और पूरी तरह से शंक्वाकार नहीं हैं, पेडल टोन एक अपवाद है जो नियम को साबित करता है।

एक तुरही पर, पेडल टोन (जिसे कम सी, साउंडिंग कॉन्सर्ट बी-फ्लैट) का उत्पादन करना बेहद मुश्किल है। खिलाड़ी को घंटी की कटऑफ आवृत्ति के नीचे आवृत्ति पर वाइब्रेट करने के लिए होंठ को मजबूर करना चाहिए, एक क्षेत्र में जहां साधन बहुत कम ध्वनिक समर्थन प्रदान करता है। इसके लिए अधिकतम होंठ छूट और बड़े पैमाने पर हवाई समर्थन की आवश्यकता होती है। उत्पादित ध्वनि एक एकल शुद्ध आवृत्ति नहीं है लेकिन एक जटिल उछाल जिसमें कई उच्च हार्मोनिक शामिल हैं। उपकरण उन उच्च हार्मोनिक्स पर निर्भर करता है, जिससे श्रोता को लापता मौलिक प्रभाव के माध्यम से कम पिच की छाप मिलती है। एक ट्रॉमबोन पर, जो अधिक बेलनाकार है, पेडल टोन भी एक मानक है।

आधुनिक ब्रास प्लेयर के लिए प्रैक्टिकल ध्वनिकी

ऊपर उल्लिखित सिद्धांतों में केवल शैक्षणिक नहीं हैं; उनके पास दैनिक अभ्यास और प्रदर्शन में प्रत्यक्ष और शक्तिशाली अनुप्रयोग हैं। एक खिलाड़ी जो अपने साधन की भौतिकी को समझता है, समस्याओं का सही ढंग से निदान कर सकता है और समाधान को अधिक तेज़ी से ढूंढ सकता है।

बेहतर इंटोनेशन के लिए हार्मोनिक ज्ञान का उपयोग करना

एक पीतल के साधन द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक श्रृंखला पूरी तरह से बराबर अस्थायी पैमाने के साथ समझ में नहीं है। 7 वीं आंशिक रूप से फ्लैट है, और 11 वीं आंशिक अक्सर तेज है। यह जानने के लिए खिलाड़ी को इन ट्यूनिंग प्रवृत्तियों की प्रत्याशा करने की अनुमति देता है और नोट खेलने से पहले उनके उत्साह या स्लाइड स्थिति के साथ सूक्ष्म समायोजन करता है। उदाहरण के लिए, एक तुरही एक लिखित "C# in स्टाफ" (4th आंशिक, जो स्वाभाविक रूप से तेज है) खेलने के लिए एक "G ऊपर" (6th आंशिक, अक्सर फ्लैट) खेलने के लिए एक पेशेवर भूमिका निभाना है।

एक मुखपत्र का चयन करना जो ध्वनिक सिद्धांतों के आधार पर होता है

पूरी तरह से ब्रांड प्रतिष्ठा या "डार्कनेस" या "ब्राइटनेस" के अस्पष्ट विवरण पर भरोसा करने के बजाय, एक खिलाड़ी एक मुखपत्र का चयन करने के लिए ध्वनिक अवधारणाओं का उपयोग कर सकता है। ऊपरी रजिस्टर में एक खिलाड़ी एक उथले कप (उच्च अनुनाद आवृत्ति) और एक तंग गले (उच्च प्रतिबाधा) से लाभ उठा सकता है। एक खिलाड़ी जो एक बड़ा, अधिक सहज कम रजिस्टर की तलाश करता है, वह एक गहरे कप (कमला अनुनाद) और एक बड़ा बैकबोर के लिए देख सकता है। Yamaha जैसे प्रतिष्ठित निर्माताओं ने विस्तृत गाइड ]] प्रदान किया है।

वार्म-अप रूटीन भौतिकी में ग्राउंडेड

एक प्रभावी गर्म-अप को होंठ रीड और एयर कॉलम के सिद्धांतों के आसपास संरचित किया जा सकता है। अधिकतम हवा की मात्रा और विश्राम की स्थापना के लिए मौलिक (पीडल टोन, यदि सुलभ हो) पर लंबे स्वरों के साथ शुरू करें, उपकरण को निष्क्रिय रूप से पुनर्विचारित करने के लिए मजबूर करें। फिर दूसरे और तीसरे पक्ष में चले जाएं, जो खड़े लहर को जगह में लॉक करने की भावना पर ध्यान केंद्रित करते हुए। अभ्यास झुकाव पिच को थोड़ा नीचे और ऊपर से नीचे खड़ा करके स्लॉट के केंद्र के ऊपर प्रवेश करने के लिए प्रतिबाधा चोटी के बारे में जागरूकता विकसित करने के लिए। यह उपकरण की अनुनाद संरचना की गहराई से भौतिक समझ बनाता है, जिससे प्रदर्शन में अधिक सुरक्षा और नियंत्रण होता है।

निष्कर्ष

एक पीतल के साधन की आवाज एक परिष्कृत और सुरुचिपूर्ण भौतिक प्रणाली का उत्पाद है। खिलाड़ी के होंठ का कंपन, बेलनाकार और शंक्वाकार हवा के स्तंभ के अत्यधिक चयनात्मक अनुनाद के साथ मिलकर, हार्मोनिक स्पेक्ट्रम बनाता है जिसे हम पीतल की टोन के रूप में पहचानते हैं। बर्नौली प्रभाव से होंठ को एक ध्वनिक फिल्टर के रूप में घंटी के कार्य में फिर से चला जाता है, हर घटक भविष्यवाणी करने योग्य कानूनों का पालन करता है। इन सिद्धांतों को समझने से - हार्मोनिक श्रृंखला, ध्वनिक प्रतिबाधा, मुखपत्र की भूमिका, और बोर प्रोफाइल का प्रभाव - खिलाड़ी और निर्माता सूचित निर्णयों को व्यवस्थित करने के लिए परंपरा और अंतर्ज्ञान से परे जा सकते हैं।