Fizika toplotne ekspanzije u bronzskim instrumentima

Brusni instrumenti su precizni alati izrađeni iz metala leguraobično mješavina bakra i cinka koji reagiraju predvidljivo na temperaturne promjene. Koefficient linearne toplotne ekspanzije za obične brusne legure je približno 19 × 10−6 po stupnju Celzijusa.

Žuti mešan (70% bakra, 30% cink) i zlatni mešan (85% bakra, 15% cink) imaju nešto različite koeficijentove proširenja, ali razlika je manjina manje od 5% razlike. Ono što stvarno pokreće osjetljivost na temperaturu je ukupna dužina cevi. Duže instrumenti poput cevi i eufonija doživljavaju veću apsolutnu proširenje.

Temperalna ekspanzija ne događa se jednako u cijelom instrumentu. Zvona, muška cevi, sliznice za podešavanje i valve oklopovi imaju različite debljine, geometrije i ponekad različite legure.

Računavanje promjena u pitchu

Promjena frekvencije uzrokovana metalnim ekspanzijom može se proceniti formulom Δf/f = -αΔT, gdje α je linearni koeficijent ekspanzije. 10 °C povišanje metalne temperature uzrokuje pad temeljne frekvencije za oko 1,9 centi (duže cijevi = nižja frekvencija). Međutim, to je samo dio priče. Topli zrak je manje gusto i prenosi zvuk brže, povećavajući frekvenciju za oko 3 centi po °C. Netni učinak ovisi o tome koliko brzo se metal ravnoteži s okolišem.

Materijali Znanost o kopaljskim legurijama

Osim koeficijenata proširenja, različite saveznice mase imaju različite toplotne provodnosti i mehaničke reakcije. Crveni mešanje (90% bakra, 10% cink) ima nižu toplotnu provodnost od žute mešanja, što znači da se zagreva i hladi sporije. Instrumenti napravljeni od crvenog mešanja često su proglašeni za svoje tamnije, toplije tonmože trajati duže da se stabiliziraju u promjenama temperature. Nikel srebr, koji se obično koristi za komponente ventila i slizne cijevi, sadrži bakra, cink i nikel, ali ne srebr.

Članak o usnim čvorima

U ustima se obično radi o brusu (uglavnom s srebrnim ili zlatnim platiranjem) i imaju malu masu, tako da brzo dosežu toplotnu ravnotežu. Hladni usnjaci mogu izvući toplotu iz usana igračke, utječući na fleksibilnost i udobnost bučke.

Igrači koji nastupaju u promenljivim klimatskim uvjetima često imaju dva usta: lakše za brzu zagrijavanje i teže za stabilnu poziciju nakon što je instrument dostigao temperaturu.

Mehanika ventila i letenja pod temperaturnim stresom

Valve i slajdovi su mehanički najosjetljiviji dijelovi instrumentskog metala. Oni se oslanjaju na čvrste tolerancije (uglavnom manje od 0,05 mm) i odgovarajuću mazivo. Temperatura utječe na metalne dimenzije i viskoznost maziva.

U visokim vrućinama (nad 35 °C), ulje se tanju i mogu nestati, čime se ventili suši i skrapljuju. Trisne masne trombone na bazi silikona mogu nestati u ljeto, zbog čega se slizanje osjeća pušeno i zahtijeva često ponovno primjenjivanje.

Izbor lubrika za klimatske potrebe

U svrhu izvođenja glazbe u različitim klimatskim uvjetima, glazbenici trebaju odabrati lubrikant prilagođen uvjetima:

  • Hladno vrijeme (pod 10 °C): Uzmite tanke sintetičke valne ulje (npr. Hetman 1, Blue Juice) i lagane masne masne. Izbjegavajte lubrikant na bazi vode koji može zamrznuti i uzrokovati lepljenje.
  • Vreme je vruće (nad 30 °C): Prebaci se na teže ulje (npr. Hetman 2 ili 3) i deblje masne masne masne (npr. Yamaha Slide Grease).
  • U slučaju vlažnosti, silikonski gel pakovi pomažu u kontroli vlage.

Redovito čišćenje i ponovno mazanje su neophodni kada se krećete između ekstremnih temperatura.

Uloga vlažnosti i kondenzacije

U slučaju da se hladnoga češnjaka ne može koristiti u proizvodnji, u slučaju da se ne može koristiti u proizvodnji, u slučaju da se ne može koristiti u proizvodnji, u slučaju da se ne može koristiti u proizvodnji, u slučaju da se ne može koristiti u proizvodnji.

Ako kondensacija nije otpuštena nakon igranja, promoviše crvenu trljavost (odzincifikaciju), oblik korozije koji se jede na medenom, ostavljajući crvenak, porozan površinu. Crveni trljav je nepovratljiv i često dovodi do curenja u cijevima i spojevima spojeva. Da bi se to ublažio, glazbenik mora sušiti unutrašnjost instrumenta s šampom ili tkaninom bez prljava nakon svake upotrebe, posebno nakon kretanja između kontrastnih okruženja. Neki igrači skladište pakovanje suštavača unutar kovčeg kako bi apsorbirali ostatku vlažnosti. Moderne sintetičke šampone, poput Protec ili Envy šampone, učinkovite su za sve instrumente medena.

Korrzija i dugoročno opotreba

Čisto je potrebno provesti godišnje čišćenje, uključujući ultrazvuknu kupku, uklanjanje prilikova i ponovno mazivanje. Za glazbenike koji putuju ili igraju na otvorenom, preporučuje se i srednja sezona čišćenja.

Specifična reakcija na temperaturu

Različiti instrumenti od metala imaju različite osjetljivosti na temperaturu zbog dizajna, dužine cijevi i tehnike igranja.

Trupet, Cornet i Flugelhorn

Ova instrumenata imaju relativno kratku cijevovinu (1.31.5 m) i male prečnike bočnih trupa. Brzo reagiraju na promjene temperature jer je metalna masa mala. Trupeta može dostići ravnotežu u roku od 1015 minuta od igranja. Međutim, slizanje je kratko, pa je kompenzacija za potkupljenje trupe ograničena. Trupetnici se često oslanjaju na usta i prilagođaje slizanja za fino podešavanje. Trupet piccolo (polovina dužine) je još osjetljiviji; promjena 5 ° C može promijeniti poziciju za 10 centi, zahtijevajući promjene selekcije strane ventila. Flugelhorns, s svojim većim i koniskim taperom, zagrijavaju se malo sporije, ali su manje sklonjeni ekstremnim sviranjima trupe zbog njihovog blažeg odgovora.

Trombone

U trombonu se posebno utječe temperatura na dugog glavnog slizanja (oko 2,7 m u tenoru, do 3,5 m u basnom trombonu). Hladni uvjeti uzrokuju smanjenje slizanja, zbog čega se pozicije osjećaju kraće i note su oštre.

Francuski rog

Ruga ima koniskog otvora i složeni oklop sa oko 4 m cijevi u dvostrukom rogu. Široka cijevi čine ih vrlo osjetljivim na temperaturu. Rotarni ventili koristeći rotore i vezače žica mogu postati stisne u hladnom vremenu jer se mehanizam rotora oslanja na precizne otpuštanje. Ruga igrači često koriste lakši rotorski ulje u zimu i teže ulje u ljeto.

Tuba i eufonij

Ova velika instrumenata imaju najviše trupa (do 9 m u BB tubi). Najduže se zagrijavaju za 2030 minuta neprekidnog sviranja. Njihova masivna metalna masa zaostaje iza promjena temperatura okruženja, uzrokujući nestabilnost pozicije tijekom izvanrednih nastupa. Tuba igrači ponekad koriste nastavljene razduge slajdova ili specijalizirane usta za kompenzaciju stalne hladno-indukirane ravnatosti. Eufoniji, s njihovim kompenzacijskim sustavima, su nešto manje osjetljivi jer je već uključena dodatna trupa. Valvi na tim instrumentima su veliki i zahtijevaju deblji lubrikant u hladnom vremenu kako bi se izbjegla sporija.

Istorijski pristupi upravljanju temperaturom

Prije modernog maziva i tolerancije proizvodnje, glazbenici su morali biti izborni. U 18. i 19. stoljeću, vojni bendovi koji su nastupili na otvorenom tijekom zime, zagrijavali su svoje instrumente vatrom ili ih zaveli u tkanine.

U današnje vrijeme, znanost o materijalima nam je dala bolju stabilnost, ali osnovna fizička teorija ostaje ista. Razumijevanje ove povijesti pomaže modernim glazbenicima shvatiti zašto su strpljenje i zagrijavanje nepredviđljivi.

Praktična rutina održavanja pri promjeni temperature

Kako bi se održao pouzdan učinak u temperaturnim promjenama, uključite u rutinu ove preventivne korake:

  1. Prije izvođenja, igrajte mekano u instrument 510 minuta kako biste metal postepeno doveli do temperature igranja. Izbjegavajte glasno igranje do nakon zagrijavanja, jer brzo proširenje može podnijeti stres spojeva.
  2. Uložite instrument u kontrolisanoj sredini prije koncerta. Iznenadni temperaturni šokovi su gori od postupnih promjena. Koristite polječanu kućište za izolaciju tijekom transporta. Neki igrači koriste pokrov za dodatnu izolaciju.
  3. U slučaju da se ne može koristiti, koristi se određeni lubrikant: Prebaci se između zimske i ljetne razine ulja i masti.
  4. Nakon zagrijavanja, svirajte referentnu igru (npr. koncert B) i prilagodite glavnu sliku za usklađivanje po potrebi.
  5. U svakoj od njih se može koristiti i šampon.
  6. U roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od tri mjeseca, u roku od

Hitna popravka za izvanredne izvedbe

Ako morate igrati u vrlo hladnim uvjetima (pod 5 °C), razmislite o ovim savjetima:

  • Nosite tanke rukavice kako biste ruke zagrijavali dok se održava taktična povratna informacija na ventilima.
  • Koristite vjetrovu pokriće ili prenosivog grijača na pozornici kako biste stvorili mikroklimatu oko instrumenta.
  • Prije igranja u usta pušite topli zrak kako biste pre- zagrijali vodovod (pazite da ne kondenzirate vlagu).
  • Prihvatite da za održavanje usklađenosti djelomičnih nota može biti potrebno alternativno svirati prste.

Konkluzija: Posao temperature

Promjene temperature su stalni pratnjaci za glazbenike, utječući na metalnu ekspanziju, viskoznost maziva, brzinu zraka i čak i fleksibilnost lipa igrača.

Bilo da ste student trombonistic igra u neogređenom bendu, turneja trombeta koji nastupa na ljetnim festivalima, ili tuba igrač maršira kroz hladnu parada, ključ je priprema. Nekoliko minuta svjesnog zagrijavanja i pažljivog brige može spasiti od intonacijske glavobolje i mehaničke šipke. Za daljnje čitanje o znanosti o brasi instrumentima, pogledajte resurse poput FLT:0 Univerziteta u Novom Južnom Velsu brasi akustika stranica FLT:1 ili proizvođača vodiča poput FLT:2 Bachova instrukcije brige o brasi. Za duboke ronjenje u toplotne učinke na glazbenu akustiku, članci poput FLT:4 ovaj istraživački članak prikaz učinaka na FLT:5 pružaju kvantitativne podatke o temperaturi.

Zapamtite: vaš instrument je precizni alat koji reagira na okoliš.