Как инструменты из латуни производят звук

Понимание эффекта механического износа начинается с физики производства звука латунного инструмента. Губы игрока & #8217 вибрируют против мундштука, генерируя стоячую волну внутри трубки. Фундаментальный шаг определяется длиной столба воздуха, которую игрок изменяет при нажатии клапанов или движущихся слайдов. Вентили и слайды должны создавать герметичные уплотнения для поддержания постоянной длины воздушного столба; любая утечка или неровность нарушают волновой рисунок, изменяя тембр, интонацию и реакцию. Гладкость внутренней поверхности также имеет значение: шероховатые области вызывают турбулентный поток воздуха, который ослабляет высокие частоты и уменьшает проекцию.

Механические компоненты— клапаны, горки, роторы и их корпуса— спроектированы с плотными допусками. Со временем трение между металлами, воздействие влаги и кислот из дыхания игрока’ и накопленный остаток деградируют эти поверхности. Даже микроскопические изменения могут быть слышны тренированным ухом. Особенно чувствительна к шероховатости тонкая область вблизи стен, где доминирует вязкость. При нарушении этого слоя энергия теряется в виде тепла, снижая эффективность инструмента’ и изменяя его спектральный баланс.

Механизмы общей механической деградации

Носить Valve

Поршневые клапаны состоят из цилиндрического поршня, который движется вверх и вниз внутри кожуха. Винтокрылые клапаны (обычные на французских рогах и некоторых тромбонах) используют вращающийся барабан. Оба типа полагаются на тонкую пленку масла для смазки и уплотнения. При тысячах принудительных прививок частицы металлических поверхностей встраиваются в масло, создавая абразивную суспензию, которая постепенно полирует материал. Со временем это производит:

  • Сопровождение или царапание на поверхности поршня или ротора, что позволяет воздушному обходу между портами.
  • Внекруговое деформирование в корпусах клапанов из-за неравномерного напряжения или производственных дефектов, что приводит к вялому движению или прилипанию.
  • Пуск клапана, который не возвращает поршень полностью, вызывая частичное зацепление и приглушенный звук.

Профессиональные игроки могут заметить, что изношенный трубный клапан больше не производит чистую атаку, или что тромбонский ротор пропускает воздух при включении, заставляя игрока дуть сильнее, чтобы поддерживать громкость.На французском роге износ ротора может заставить инструмент играть по-разному в остановленных и открытых положениях руки, потому что камера ротора является частью акустической цепи.

Скользящее платье

Тюнинговые горки и клапанные горки предназначены для свободного перемещения при сохранении плотного уплотнения. Латунные трубки часто тянутся к точным внутренним диаметрам, а наружный горок должен плотно прилегать. Повторное тягивание и толкание, особенно когда горка не остается чистой и смазанной, приводит к:

  • Повреждения и бороздки на внутренних поверхностях трубки, которые позволяют воздуху ускользать во время игры или заставляют слайд чувствовать себя песчаным.
  • Пусты или искажения от случайных капель, которые препятствуют правильному выравниванию слайда, заставляя его связывать или протекать.
  • Механизмы блокировки поверхностей (например, на тромбонных слайдах для рук), которые позволяют слайду выходить из строя во время работы.

Износ тромбона особенно важен, потому что слайд должен быть как воздухонепроницаемым, так и свободно движущимся. Изношенный слайд тромбона может чувствовать “ стиски & #8221; или развить грубое пятно, которое ловит во время быстрых проходов. Профессиональные тромбонисты часто имеют свои слайды, обслуживаемые ежегодно специалистом, который может пере-“ хлопать & #8221; внутренние и внешние трубки для восстановления плавного перемещения и печати.

Ухудшение губ и Leadpipe Deterioration

Обод мундштука и чашка подвергаются постоянному контакту и очистке. На протяжении многих лет обод может стать сплющенным или острым, изменяя эмбушюру игрока & #8217 и, следовательно, цвет тона. Свинцовая труба (первая секция трубки) собирает влагу и слюну, что может привести к & #8220; красной гнили & #8221; & #8212; обеззараживанию латунного сплава, который оставляет пористую, богатую медью поверхность. Это грубеет внутренний отверстие и поглощает энергию от звуковой волны, затухая инструмент & #8217. блеск.

Свинцово-красная гниль особенно коварна, потому что она часто начинается внутри трубы, где ее нельзя увидеть без контрольного прицела. Игроки могут заметить постепенную потерю высокого подтекста и ощущение, что инструмент “ уставший.” Если обнаружена рано, пораженный участок можно вырезать и заменить ремонтником.

Коррозия и поверхностная дискокраска

Латунь содержит медь, цинк, а иногда и другие элементы. Слюна содержит хлориды, ферменты и кислоты, которые ускоряют коррозию. Если инструмент не протирается после каждого игрового сеанса, эти остатки оседают в низких местах (например, клапанные колпачки, слайды-крики и тюнинговые слайды-приемники). Коррозионная питтинг создает микроскопические нарушения, которые нарушают воздушный поток и действуют как места для дальнейшего наращивания. Лак или серебряная покрытие, которое стирает или стирает стружки, подвергает подстилающую латунь атмосферной влаге, ускоряя затуманивание и возможное структурное истончение.

Приборы, играемые на открытом воздухе или в условиях высокой влажности, особенно подвержены коррозии. Хорошей практикой является использование влагопоглощающей прокладки или пакета кремнеземного геля внутри корпуса во время хранения. Некоторые игроки также наносят легкий слой высококачественного воска на внешнюю сторону непокрытой латуни, чтобы замедлить затуманивание.

Носите шаблоны, характерные для разных латунных инструментов

Труба и Корнет

Трубы и кукурузные трубы обычно имеют три поршневых клапана. Наиболее распространенными точками износа являются стебли клапана и порты клапана внутри корпуса. Поскольку трубы играют с высоким давлением воздуха (до 120 децибел на коротком расстоянии), заметна даже небольшая утечка. Игроки труб часто испытывают износ на слайде третьего клапана, который часто перемещается для регулировки настройки. Если слайд становится слишком свободным, он может греметь и вызывать шум, который загрязняет звук.

Тромбон

Слайд тромбона’s является его наиболее отличительным и уязвимым компонентом. Наружные слайд-трубки (слайд-рука) должны быть идеально параллельными и иметь одинаковый внутренний диаметр. Со временем внешние трубки могут стать яйцевидными на концах, где они получают наибольшее напряжение, в результате чего слайд до “бинд” в определенных положениях. Слайд-кривик (U-образное соединение внизу) также является местом сбора влаги и красной гнили. Тромбонистам следует обратить пристальное внимание на ощущение слайд; любая шероховатость или изменение распределения веса требует профессиональной проверки.

Французский рог

Французские рога используют поворотные клапаны, управляемые связью (обычно рычаги и струны или механизированные шаровые соединения). Ротор и корпус подвергаются подобному износу, как поршневые клапаны, но компоненты связи также ухудшаются. Изношенные шары и розетки могут создавать мертвое пятно в движении клапана, делая определенные ноты поп или трещины. Свинцовая труба на роге часто коническая и особенно восприимчива к дендированию от обращения. Поскольку рог удерживается с колоколом, обращенным назад, свинцовая труба может непреднамеренно ударяться о стулья или музыкальные трибуны.

Туба и Евфоний

Большие латунные инструменты сталкиваются с уникальным износом из-за их размера и веса. Огромная масса клапанов и слайдов Tuba & #8217 делает их более склонными к связыванию с осажденным мусором. Роторы клапанов Tuba (часто больше, чем те, что на роге) могут развивать счет от повышенной силы, необходимой для их приведения в действие. Нижний нос инструмента собирает конденсацию и является общим местом для красного гнили. Игроки Euphonium часто используют механизм для четвертого клапана & #8220; триггер & #8221; эти триггеры могут носить в точке поворота, вводя боковую игру, которая влияет на стабильность шага.

Акустические последствия ношения

Утечка воздуха и потеря эффективности

Наиболее непосредственным эффектом изношенных клапанов или слайдов является утечка воздуха. Трубе с изношенными поршневыми клапанами может потребоваться на 20% больше воздуха для получения того же динамического уровня, что и в хорошем состоянии. Игрок компенсирует повышенным натяжением губ или поддержкой дыхания, что приводит к усталости. Акустически утечка изменяет сопротивление воздушной колонны, уменьшая прочность фундаментального и добавляя ингармонические обертоны. Результатом является “тонкий” или “санди” тон, который не проецируется. Утечки также изменяют кривую настройки инструмента’: ноты могут идти резкими или плоскими в зависимости от местоположения утечки вдоль трубки.

Грубость поверхности и турбулентность

Коррозийные или царапины внутренних поверхностей увеличивают трение пограничного слоя. Для латунного инструмента критическим фактором является акустический пограничный слой: тонкая область около стены, где доминируют вязкие эффекты. Когда шероховатость распространяется на этот слой (обычно доля миллиметра), поток становится турбулентным, рассеивая энергию и затухая более высокие части. Игрок слышит это как потерю “ring” или “core” в звуке. Игроки в тромбоны часто описывают изношенный слайд как заставляющий чувствовать рог “stuffy.” Исследования показали, что даже увеличение шероховатости поверхности на 0,01 мм в свинцовой трубе может снизить интенсивность седьмой гармоники на 3 дБ, значительно влияя на тембр (см. ] это исследование по моделированию латунных инструментов для более подробной информации.

Изменение внутреннего объема и формы бора

Носить, фактически удаляющий металл— например, красную гниль, истончающую стенку свинцовой трубы, или перенасыщение клапанных портов— менять внутренний профиль бора. Немного больший отсек на свинцовой трубе изменяет настройку и может заставить инструмент играть резко в верхнем регистре. И наоборот, вмятины сжатия уменьшают отверстие, делая ноты плоскими и устойчивыми. Такие изменения не могут быть исправлены простым смазыванием; они требуют механического ремонта или замены компонентов.

Примечание: Профессиональные медные техники используют технику под названием “ клапанный перенабор” для восстановления изношенных портов клапана до точного сужения, и “ скольжение запругивания” для восстановления равномерного клиренса. Эти процедуры являются деликатными и должны учитывать оригинальную геометрию инструмента’. В некоторых случаях изношенная свинцовая труба может быть “ повторно нарисована” для восстановления ее внутренних размеров, хотя это менее распространено.

Профилактическое обслуживание и правильный уход

В то время как все механические системы износятся, постоянный уход резко замедляет деградацию. Следующий график рекомендуется ведущими производителями, такими как Yamaha и Conn-Selmer. Для дополнительного руководства Международная ассоциация тромбонов предлагает подробное руководство по уходу за латунью , которое применяется ко всем типам.

Ежедневные процедуры

  • Выкачивайте влагу после каждой игровой сессии с использованием протягивающей ткани или синтетического тампона. Обратите особое внимание на свинцовую трубу, основной тюнинг-ползунок и клапанные слайды.
  • Применять клапанное масло к поршням или роторам перед игрой (одна или две капли на клапан). Используйте высококачественную нефть или синтетическое масло, предназначенное специально для латуни.
  • Мундштук для полоскания с чистой тканью для удаления высушенного остатка, который может вызвать коррозию.
  • Воздух из корпуса после использования для предотвращения накопления влаги, которое может ускорить коррозию на внешней стороне инструмента’s.

Еженедельное обслуживание

  • Чистые тюнинговые слайды, вытаскивая их, протирая внутренние трубки с помощью безлипкой ткани и нанося тонкий слой слайдовой смазки. Сборка и работа слайда аккуратно для распределения смазки.
  • Проверьте выравнивание клапана. Многие трубы имеют направляющие штифты, которые могут стать смещенными; если клапан чувствует “ неуклюжий, ” проверьте выравнивание при ярком свете.
  • Осмотрите мундштук шанка для заусенцев или металлических хлопьев, которые могут повредить приемник свинцовой трубы.

Ежемесячная или сезонная глубокая уборка

  • Бат-мойка: Удалите все горки, клапаны и мундштук. Замочите корпус прибора в теплой (не горячей) воде с мягким мылом для посуды. Используйте гибкую змеиную щетку для очистки всех трубок. Промойте тщательно и полностью высушите перед сборкой. Никогда не погружайте клапаны или роторы без предварительного удаления войлок и пробок, так как вода может раздувать эти материалы.
  • Проверить войлок, пробки и пружины. Заменить любые, которые сжаты или отсутствуют. Смазочные материалы на основе силикона можно применять с осторожностью к пружинным катушкам.
  • Пользуйтесь наружной поверхностью с помощью ткани из микроволокна, предназначенной для латуни, чтобы удалить масла для пальцев и незначительный запятнанный. Избегайте абразивных лаков, которые могут повредить лак или покрытие.

хранение

Всегда храните прибор в плотно прилегающем корпусе. Избегайте экстремальных перепадов температур: оставляя латунный прибор в холодном автомобиле, затем вводя его в теплое помещение вызывает внутри конденсацию, ускоряя коррозию. Используйте увлажняющий мешок, если он хранится во влажных условиях. Для длительного хранения рассмотрите возможность ослабления натяжения пружин и размещения полоски безкислотной бумаги между клапанами и корпусом, чтобы предотвратить их прилипание.

Когда искать профессиональный ремонт

Некоторые вопросы выходят за рамки домашнего обслуживания. Признать эти признаки:

  • Постоянные утечки , несмотря на чистые горки и свежее масло. Техник может выполнить тест на утечку под низким давлением & #8220 & #8221; для точного определения изношенных уплотнений.
  • Переверните это “ щелчки ” или сопротивляется возврату. Это может указывать на изношенные порты, согнутые веретена или смещенные направляющие. Не заставляйте его; продолжающееся использование ускоряет повреждение.
  • Бурчащие или жужжащие звуки от слайдов или клапанных колпачков. Свободные части вызывают симпатические вибрации, которые загрязняют тон.
  • Видимое красное или розовое обесцвечивание на свинцовой трубе или настройке слайда крика. Это красное гниль и будет распространяться; пораженный участок должен быть заменен или химически обработан специалистом.
  • Пусты, влияющие на воспроизводимость —любая вмятина, которую вы можете почувствовать при протирании инструмента, вероятно, нарушает заложенность и должна быть удалена.

Квалифицированные ремонтные специалисты могут выполнять такие процедуры, как:

  • Преобразование клапанов (добавление нового слоя никеля или хрома к поршню).
  • [[ФЛТ:0]]Скользящая выпрямляющая [[ФЛТ:1]] с помощью подмандатника.
  • Удаление зубов с помощью магнитных или роликовых методов.
  • Ремонт продавца для трещин в брекетах или вспышек колоколов.
  • Настройка вибрации колокола (иногда называется “ работа колокола ”), которая восстанавливает способность колокола вспыхивать ’ резонировать сочувственно.

Национальная ассоциация профессиональных техников по ремонту инструментов для полос (NAPBIRT) ведет каталог сертифицированных техников. Для получения дополнительной информации о том, чего ожидать во время ремонта, это руководство от Band Shoppe предлагает четкое объяснение общих процедур и затрат.

Оценка затрат и выгод ремонта против замены

Старый инструмент с сентиментальной ценностью или старинный рог с желательными игровыми характеристиками может быть стоит восстановить, даже если стоимость приближается к половине стоимости нового инструмента.

  • Структурная усталость. Латунь, которая неоднократно подвергалась вмятины и ремонту, теряет свою первоначальную устойчивость. Колокольная вспышка может не вибрировать сочувственно.
  • Наличие деталей. Устаревшие клапанные механизмы или конструкции слайдов могут потребовать индивидуальной обработки, что является дорогостоящим.
  • Уровень игрока. Студенческий инструмент с мягким износом может быть экономически переработан; инструмент профессионального класса с расширенным износом может оправдать замену текущей моделью, которая предлагает лучшую эргономику и обновленные компоненты.
  • Стоимость перепродажи. Если вы планируете обновить в любом случае, вложение значительных денег в ремонт, который опережает стоимость перепродажи инструмента & #8217, обычно не является экономически эффективным.

Например, труба Кинга 1960-х годов со значительной красной гнилью в свинцовой трубе может стоить 500 долларов США для ремонта, в то время как новая промежуточная модель стоит 1500 долларов США. Игрок должен решить, перевешивает ли ощущение старины уверенность в новом роге. Напротив, профессиональный игрок, полагающийся на современный инструмент для ежедневной работы, должен решать износ, как только он появится, потому что незначительные проблемы быстро усугубляются при интенсивном использовании. Также разумно получить профессиональную оценку от техника, который может предоставить подробную оценку ремонта и прогноз для долгосрочной жизнеспособности инструмента & # 8217.

Заключение

Механический износ неизбежен для любого латунного инструмента, который играется регулярно, но их влияние на качество звука не является неизбежным. Понимая конкретные механизмы & #8212; износ поршня и ротора, царапины горла, деформация мундштука и внутренняя коррозия & #8212; музыканты могут предпринять целенаправленные действия. Ежедневное мазание и смазка, периодические профессиональные проверки и быстрый ремонт утечек или грубых поверхностей сохранят эффективность инструмента & #8217, отзывчивость и тональную красоту в течение десятилетий. Независимо от того, являетесь ли вы студентом, играющим впервые или опытным профессионалом, инвестиции в техническое обслуживание - это самый экономичный способ обеспечить, чтобы ваш инструмент продолжал петь. Помните, что хорошо поддерживаемый рог не только звучит лучше, но и чувствует себя более отзывчивым, давая вам уверенность, чтобы выразить свои музыкальные идеи полностью.