Table of Contents

Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics (Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics) - Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics (Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics) - Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics (Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics) - Mechanical Foundations of Brass Instrument Acoustics (Mechanical Foundations of Brass Instruments) - Mechanical Foundations of Brass Instruments Acoustics (Mechanical Foundations of Brass Instruments Acoustics) - Mechanical Foundations of Brass Instruments Acoustics) - Mechanical foundations of Brass Instruments Acoustics (Mechanical foundations of Brass Instruments Acoustics) - Mechanical foundations of Brass Instruments Acoustics - Mechanical foundations of Brass Instruments Acoustics) - Mechanical foundations of the mechanical foundations of the mechanical foundations of the mechanical foundations of the mechanics of the mechanical foundations

Bronzni instrumenti - trombe, trombone, francuski rogovi, tube i njihovi rođaki - proizvode svoje ikonske zvukove kroz pažljivo međusobno djelo fizike, inženjerstva i ljudske fiziologije.

U ovom članku istražuju osnovne mehaničke i akustičke principe koji upravljaju instrumentima za bronz, od početnog buza usana do projekcije zvučnih talasa u koncertnu dvoranu.

Kako počinje zvuk: usta i usta igračke

Na temeljnom nivou, instrument za brasa je vjetrovski instrument za pušenje usana. Igrač stvara buzan zvuk svojim usnama protiv usta, postavljajući zračni stub unutar instrumenta u vibraciju.

Vibracije usana i bučnja

Utakmica je u skladu s tim što se događa u sviračkom dijelu, a u sviračkom dijelu, a u sviračkom dijelu i sviračkom dijelu, a u sviračkom dijelu i sviračkom dijelu.

Utakmica je u skladu s tim što se radi o oscilacijama, kao što su: "Uspričajte se o ustima i ustima".

Uzglavica: oblikovanje buza

Ustavljaju se u obliku čaše, prečnika grla i otvora (svrpca koja vodi u glavnu cijev) koja dramatično utječu na vibrator usana i na to kako se proizlazeći zvučni valovi povezuju u zraknu kolonu.

  • Dubina čaše: Dublje čaše daje tamniji, blaži ton (obično se koristi na trombonima i francuskim rogovima).
  • Veličina grla: Veća grla omogućava veći protok zraka i širi zvuk, ali smanjuje otpor, što može utjecati na artikulaciju i kontrolu.
  • Klonobina i kontur okruga utječu na udobnost i izdržljivost, što u svrhu utječe na stabilnost vibracija usana tijekom dugih izvedbi.

U ovom slučaju, u slučaju, ako je u pitanju određeni sustav, to je vrlo važno da se u skladu s tim načinom i načinom utvrde kako se može koristiti.

Vzdušna kolona: Rezonanca i stalni valovi

Kad zvukovi valovi uđu u instrument, oni putuju kroz cijevi i međusobno se odnose s zračnoj kolomnom FLT:1, rezonancijskim sustavom koji pojačava određene frekvencije i oslabljuje druge.

Stalni valovi i harmonična serija

U metalnom instrumentu, zvučni valovi odražavaju se unazad i natrag između usta (utvoreni kraj u akustičkim uvjetima) i zvona (otvoreni kraj). Kad je dužina cijevi višestruko od polutaljnine (za cilindričnu cijev) ili četvrtine talasne dužine (za koniku cijev), stvara se stalni val .

Za cilindričnu cijev zatvorenu na jednom kraju, rezonancijske frekvencije su nepovoljne mnogačnice osnovnog (1 f, 3 f, 5 f...).

U knjizi Fisika Brass Instruments (FLT: 1) detaljno se vidi kako se frekvencija usana igrača mora usklađivati s vrhuncem rezonancije instrumenta kako bi se stvorio stabilan ton.

Kontrola dužine i otpada

Osnovna visina instrumenta određuje se ukupnom dužinom njegove cijevi.

  • Trumpa (B) oko 1,4 metra cijevi
  • Francuski rog (F) oko 3,7 metara (ili 4,6 metara s rogom B)
  • Tuba (CC) oko 5,5 metara

Za promjenu dužine, instrumentovi za kopalj koriste valve FLT:1 (rotarni ili pistonski) ili slajd FLT:2 (na trombonima). Svaki ventil dodaje unaprijed određenu dužinu cijevi, snižavajući poziciju za određeni interval (npr. drugi ventil snižava za pola koraka, prvi ventil za cijeli korak, treći ventil za manju trećinu).

Mechanični komponenti koji oblikuju ton

Osim usta i zraka, fizička konstrukcija instrumenta duboko utječe na njegovu akustiku.

Oblik bore: cilindrični protiv konika

U slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrhom, u slučaju da se radi o svrti ili o svrti.

  • Cilindrična probijanje (na primjer, trupe, trombone): Cirupa održava gotovo konstantni prečnik većinu svoje dužine, zatim brzo zapali u zvon. Ovaj profil probijanja proizvodi svijetli, fokusirani i projektivni zvuk bogat višim harmonijama. Napad je čvrst, a timber je koheziv.
  • Konikalizirana borovica (na primjer, flugelhorns, francuski rogovi, tube): cijevi se postepeno šire od usta do zvona. To stvara toplije, tamnije i mješovite tonove s manje prominentnih visokih dijelova. Konikalizirana borovi su obično lakše svirati u niskom registru i proizvode okrugliji zvuk koji se dobro meša u ansamblovima.

Mnogi instrumenti koriste hibridni pristup. Na primjer, moderna trumpa ima cilindričnu glavnu cijevku, ali koniku i zvon.

Mehanika ventila i slajdova

Valvi moraju preusmeriti protok zraka kroz dodatnu cijevi s minimalnom turbulencijom. Ventile za piščanče (obične na trubama i cijevi) koriste cilindrični piščanč koji se kreće gore i dolje unutar kućišta. Ventile za rotaciju (obične na francuskim rogovima) koriste vrtljajući bubanj.

FLT:0 (kontakt između pokretnog dijela i kućišta) mora biti glatki, često s tankim filmskim uljem.

Na trombonu, sliznica mora biti ravna, paralelna i polirana do ispogleda. Dentine ili zgrebovi stvaraju otpor i mogu uzrokovati da se sliznica drže.

Zvonovac i njegova uloga u projekciji

Zvon nije samo kozmetička žarica; to je kritična akustična komponenta. Kad zvukovni val doseže zvon, žarica uzrokuje postupnu promjenu impedance koja omogućava valu da se zrači u zrak. Brzina i oblik žarice određuje koliko učinkovito se različite frekvencije zrače. Veći zvon (na tuba) favorizira niske frekvencije, dok manji zvon (na pikola trubu) poboljšava viši ton.

Zvon se također dodate stepen direktivnosti . Na visokim frekvencijama, zvon djeluje kao smjerni projektor, fokusirajući zvuk naprijed. Na niskim frekvencijama, zračenje je više svemirska.

Materijali i završetak: Što kaže znanost

Dugo se raspravlja o tome kako materijal mješavinu, srebra, nikel srebra, zlata utječe na zvuk. Akustički istraživanje ukazuje na to da vibracije FLT:0 zidova instrumenata imaju minimalni utjecaj na zvuk na tipičnim nivoima igranja, jer je impedans zračne stupnice mnogo niži od impedance zida. Međutim, unutarnji površinski završetak FLT:3 može utjecati na zračno trčenje i turbulenciju, posebno u malim rupulima i pri visokim brzinama zraka.

Studije objavljene u časopisu Akustičko društvo Amerike pokazuju da razlike u platingu ili leguru često uzrokuju suptilne promjene u percepciji odgovora i intonacije igraču, ali su to vjerojatno zbog promjena povratnih informacija iz usta igraču nego zbog direktnih fizičkih razlika.

Akustični načeli koji su iza mehaničke opreme

Nekoliko dubokih akustičnih koncepata pomaže objasniti kako glazbeni instrumenti rade i zašto su određeni mehanički izbori važni.

Krvovi impedance i input impedance

Akustička impedans je odnos zvučnog tlaka i brzine obima u određenoj točki. Za igrač glatine, impedans na kraju usta je kritičan. Svaka rezonančna frekvencija odgovara vrhuncu u ulaznom impedansnoj krivi. Visina, širina i razmak ovih vrhunaca određuje jednostavnost igranja, stabilnost pozicije i timber svake note.

Naprimjer, trumpa s većim otvorom ima niže vrhove otvorenja, što zahtijeva više zraka za uzbuđenje, ali pruža opušteniji osjećaj.

Nelinearno ponašanje i Brassy zvuk

Na visokom dinamičkom nivou, protok zraka kroz usne može postati nelinearni, što znači da valovi izkrivljaju oblik. To proizvodi dodatne visokofrekventne komponente koje nisu u harmoničnoj seriji zraka. Ove dodatne frekvencije stvaraju karakterističnu brznu, plamenu timbru koju glazbeni instrumenti proizvode u FLT:3.

Neki igračci svjesno kontroliraju to modulacijom brzine zraka i napetosti usana. Trubni igrač, na primjer, koriste overblowing kako bi proizveli svjetlije, više rezanje zvuk u glasnim prolazima. Dizajn instrumenta posebno zvona i grla utječe na to kako lako ide u nelinearni režim.

Učinak temperature i vlažnosti

Zbog toga što brzina zvuka u zraku ovisi o temperaturi i vlažnosti, sviranje trbuhe glatkovog instrumenta se povećava dok se instrument zagrijava. Trbuha koja počinje pri sobnoj temperaturi (20 °C) će oštrano svirati čim se zagrijava na tjelesnu temperaturu i temperaturu dišavanja igrača (oko 32 °C). To je mehanički problem: dužina cijevi se ne mijenja dovoljno da nadoknaditi; umjesto toga, igrač mora napisati napomene ili koristiti podešavanje slajdova.

Za izvedbe na otvorenom ili promjenjive temperature mjesta, igrači moraju biti svjesni tih čimbenika i prilagoditi svoje usta ili koristiti alternativne slide za podešavanje.

Praktična primjena za glazbenike i stvaraoce

Razumijevanje mehaničkih i akustičkih podloga medenog instrumenta daje stvarne koristiod svakodnevnih zagrijavanja do prilagođene dizajne instrumenata.

Poboljšanje bučnog i dišnog sustava

Znajući da usne djeluju kao ventil koji je pokrenut zračnim tokom pomaže igračima da se fokusiraju na dosljednu zračnu podršku umjesto na pritisak usta.

Izbor instrumenta za svoj stil

Ako igrač treba svjetli, rezni zvuk za glavnu trombetu u velikom bendu, plitki govornik i trombeta s cilindričnim bore i srednjim zvonkom su prikladni. Za orkestarno sviranje koje zahtijeva toploću i mešanje, bolje su dublji govornik i konjičniji zvuk (kao flugelhorn ili trombone s velikim bore). Razumijevanje profila bora i dizajnova zvona omogućuje glazbenicima da donesu informirane odluke umjesto da se oslanjaju samo na lojalnost brenda.

Udržavanje i prilagođavanje

Mnogi problemi s podešavanjem i odgovorom su mehanički. Izvučen ventil smanjuje impedans i ubija visoke note. Utap u cijevi narušava protok zraka i može uzrokovati ton šire. Redovito čišćenje unutrašnjosti za uklanjanje otpada i odlaganja može obnoviti izvorne akustičke svojine instrumenta. Ulje i masnoće treba štedljivo ali dosledno primjenjivati na ventile i sliznice kako bi se osigurala glatka, tiha rad.

U vodiču za mehanizme instrumenta za mešanje Yamaha pruža praktičan pregled postupaka održavanja i kako utječu na performanse.

Dizajniranje i izmjena instrumenata

Proizvoditelji instrumenata mogu koristiti mjerenja impedance za prototipaciju novih dizajna ili izmjenu postojećih. Promjena zavodne cijevi, prilagođivanje profilu zvončane žareve ili dodavanje čvornice zvončanu može promijeniti odgovor instrumenta. Neki prilagođeni trgovini nude usluge acoustic tuning gdje prilagođavaju unutrašnje dimenzije kako bi se postigao ciljni skup karakteristika igranosti.

Čak i suptilne promjene, poput zamjene prijemnika za usta ili upotrebe drugog materijala za rotor, mogu promijeniti osjećaj.

Istorijska evolucija mehaničke instrumente iz bakra

Mechanični dizajn meščanih instrumenata razvio se tijekom stoljeća, odražavajući i umjetničke zahtjeve i inženjerske sposobnosti.

  • Prirodni instrumentovi za medeninu (na primjer, barokna trubeta, lovni rog): Nema ventila ili slajdova. Igrači su odabrali note samo iz harmonične serije, ograničavajući hromatsku sposobnost.
  • FLT:0]]Krokovi i ranji sladi (FlT:1) (18th century): Izmjenjivi kroki omogućavaju igračima da promene temeljnu poziciju dodavanjem ili uklanjanjem cijevi.
  • Napumi valova (zgod 19. stoljeća): Ventila za pištan (izgrađena od Stölzela i Blühmela) i valva za rotaciju (od Riedl) revolucionarno su promjenile igranje medena. Valve su omogućile potpuno hromatske skale u cijelom rasponu, što je dovelo do moderne trbute, rogova i tuba.
  • Rafinacije dvadesetog stoljeća: Precizni obrad, bolja legura i znanstveni mjerenja omogućili su proizvođačima optimizaciju bora, zvona i zavoda za dosljednu intonaciju i odgovor.

Danas, eksperimentalni dizajni (kao što je dvostruki francuski rog FLT:1 s obe strane F i B) nastavljaju pomjeriti granice. Grove Music Online FLT:3 nudi obimne povijesne članke o evoluciji mehanizama za instrument.

U skladu s člankom 1.

Mechanični temelji akustike su bogata kombinacija fizike, rukovještaja i glazbenog znanja. Od preciznog oblika čaše za usta do suptilnog zvona svaka detalja utječe na način na koji instrument djeluje i zvuči. Igrači koji razumiju ove principe mogu unaprijediti svoju tehniku, mudro odabrati opremu i učinkovitije riješiti probleme.

Bilo da ste prvi put učite puštanje ili ste iskusni stručnjak koji bira novi rog, duboko razumijevanje mehaničkih temeljnih elemenata poboljšaće vaš glazbeni put.