Увод

Упркос томе, звук који се производи је резултат високог нелинеарног, динамичног повезавања између биологије играча и строгих физичких закона. За разлику од дрвених ветрових капи или удаљених струна, главни осцилатор у медном инструменту је људска усне, што га чини једном од најдиректнијих и најодговорнијих интерфеса у музици. Овај чланак пружа ауторитетну испитивање механике производње звука у медном инструменту.

Генератор за лип-рид: играч као извор звука

Звук у месаном инструменту почиње не унутар метала, већ у тачки контакта између плеера и угловице.

Бернулли ефекат и самоокицање

Када играч формира своју амбуцуру, усне се притискају заједно док се ваздушни притисак гради иза њих из плућа. Када је интраорални притисак превиши мишићну тензију која држи усне затворена, усне се мало појајавају, омогућавајући излаз ваздуха. Ово ствара високобрзну струју кроз малу отвор. Према Бернуллијем принципу, странични притисак у високобрзну течност се смањује. Овај притисак у комбинацији са еластичном реставрационом снагом усне ткиве, враћа усне заједно. Цикл се затим понавља. Ово није присилна вибрација; то је самопостална осцилација [[T:0]] ФЛТ: 1]].

Устина као трансформатор акустичке импеданције

Уласнице су веома неэффективне, што би довело до слабе, тупих звука. Геометрија уласница одређује његову резонантну фреквенцију. Нејасна резонантна фреквенција производи вибрацију горњег резонанса и подржава тон. Дубока чаша са великим резонансом улазница понижава ову акустику, креће се и производи пасивну резонанс.

Воздушна колона: резонанс и стајани таласи

Када пульсирајући ваздушни поток који ствара уста уђу у инструмент, он се суочава са ваздушном колоном унутар цевице. Инструмент не само појачава звук; он делује као високо селективни филтер. Он појачава фреквенције које одговарају његовим природним резонацијама и ослабља оне које не.

Стани таласи у цилиндричним и коничним цевима

Повед ваздушне колоне је веома зависан од профила бурирања инструмента. Акустички, медни инструмент се третира као цев која је затворена на једном крају (крај углова, где је густа става висока импеданца) и отворена на другом (звон).

  • Цилиндричне трубе (као и већина тромбона или трубне трубе) подржавају само хармонике (1., 3, 5, 7) ако су савршено затворена на једном крају. Међутим, звона се мења, што инструмент се понаша као хибрид.
  • Коничне трубе (као француски рог или флегелхорн, или главни тело еуфонијама) подржавају комплетни скуп хармоника (1., 2., 3., 4. и тд.), баш као туба која се отвара на оба краја.

Модерни инструмент за медон је цилиндро-конични хибрид. Почетњи део цеви је углавном цилиндричан, док је последњи део конично запали у звона. Ова комбинација даје медонним инструментима своју карактеристичну сјајност и моћ, док и даље омогућава разумну степен флексибилности у ниском регистру.

Звон као акустички филтер за висок пролаз

Звонкања са звоном игра кључну улогу у одређивању тембра инструмента. Она функционише као акустички филтер високог пролаза. За фреквенције изнад одређене фреквенције за решење, звон постепено одговара импеданци унутрашњег ваздушног колона са спољним ваздухом, омогућавајући тим фреквенцијама да ефикасно зрачу. За фреквенције испод решења, звон делује као затворен крај; звучни талас се одражава назад у инструмент. Ова рефлексија је неопходна за успостављање стајачких таласа за ниже хармонике. Фреквенција за решење одређује брзину бљонавања звонка. Брзо бљонирање (као на труби) резултира са вишим фреквенцијом за решење, доприносе свеснијим, фокуснијим резултатима.

Валви и слидови: Промена дужине

У комбинацији различитих клапана играч може да приступи више гармоничких серија. На трубу, играч физички креће слида да се континуирано промени дужина, омогућавајући савршене глисандове и микротонске прилагођавања. Играч затим избира хармоничку из тог серије прилагођавањем своје губне напржености. Уметност играња алата лежи у беспрекорној интеграцији ових два система: семоталне фреквенције и акустичне дужине инструмента.

Система спојања: импеданција, слотирање и реакција

У међувремену, у инструменту се играју и звучне уколе, а у музичкој уколе и у уколе.

Акустичка импеданција и резонанција

ФЛТ:0 Акустичка импеданција је отпорност звуку. На резонансним фреквенцијама ваздушне колоне, акустичка импеданција је мала. То значи да усне лако могу да преносе енергију у инструмент на овим фреквенцијама. Ако усне вибрирају на фреквенцији која не одговара једној од ових природних резонанција, импеданција је висока, а усне морају много теже радити да одржи осцилацију.

Прегром осцилације

Углављење између усних и инструмента је нелинеарни систем. Играч мора да обезбеди довољно енергије да превазиђе праг осцилације за одређену ноту. Овај праг је најнижи на врховима импеданције. Међутим, играч може такође "насилити" усне да вибрирају на фреквенцијама које нису тачно у складу са врховом, искрсајући тачку или пристајући до нота које су природно слабе у серији (као што је фундаментални на цилиндричном инструменту). То захтева значајно више напора и контроле.

Дебанкинг и разумевање фактора производње тона

Многи фактори се наводију као који утичу на тон медни инструмент, од врсте метала до дебелине звонка. Док неки од ових фактора имају мерељив утицај, други су секундарни геометрији инструмента и вештини играча.

Дискусија о великим материјалима

Да ли сребрна труба звучи другачије од жълте метне трубе? Физика металне вибрације указује на то да звона метне инструмента вибрира, а ове вибрације могу утицати на звук. Међутим, ефект је суптилан и предмет текућег истраживања. Густина и чврстоћа метала утичу на вибрационе режиме звона, али ове вибрације су изузетно мале. Истраживање објављено у издањима као што су ФЛТ:0 Акустичко друштво Америке ФЛТ:1 указује на то да геометрија инструмента мер, тапер трубе, размери буке, оверсе димензије углог детаља изузетно одређује одговор и тембр инструмента. Главна функција метала је одржавање стабилности ове прецизне геометрије. Разлика између инструмената различитих идентичних промена у звуку је произведена од стране мало прецизно дизајнираног инструмента или да се нареди да се нагласне звучне величине, иначе су разлике између различних металоних ордерома које се производју угласним или прецизно израђене гра

Профил бури и њен доминирајући утицај

Као што је било дискутовано, разлика између цилиндричних и коничних профила пробивања је најзначајнија акустичка променлива у дизајну инструмента.

  • Цилиндричне боре (трупете, тромбоне) производе светлији, сјајнији звук са јаким присуством високих хармоника.
  • Коничне роге (француски рогови, флегелхорни, туба) производе тамнији, топлији и више мешајући звук.

Избор између ове две основне архитектуре је најважнија одлука коју играч доноси у дефинисању свог концепта звука.

Механика мута

Умешавање звука мења тон и гласност мењајући акустички оптерећење на инструменту. Права глумца унесена у звонок мења ефикасну дужину ваздушне колоне и уводе нови скуп резонација, филтрирајући одређене фреквенције и стварајући карактеристичан звук "буцање". Хармонични глумца (вах-вах глумца) стварају малу камеру у звону која се понаша као одвојен резонатор, што омогућава играчу да драматично мења звук покривањем и откривањем отворене дире руком. Употреба глумца показује дубоки принцип: звук месаног инструмента није фиксиран; гранични услов на звону може се манипулисати у реалном времену да се створи огромна палета тоналних боја.

Педални тонови и механика регистра: границе модела

Једна од најинструктивних области метне акустике је проучавање тона педала, или фундаменталне фреквенције. У теоријској коничној труби, фундаментални је потпуно подржаван и лако играти. У теоријској цилиндричној труби затвореној на једном крају, фундаментални не постоји као резонанс.

На труби, то је педалски тон (написани ниски Ц, звучајући концерт Б-флат) је познат по томе да се труди да се произведе. Играч мора да присили усне да вибрирају на фреквенцији далеко испод фреквенције за резање звона, у региону где инструмент пружа врло мало акустичке подршке. То захтева максимално опуштање усне и масивну ваздушну подршку. Произведен звук није једна чиста фреквенција, већ сложен буз који садржи многе више хармонике. Инструмент резонује на тих виших хармоника, дајући у утисак ниског звука кроз недостајејући основан ефекат. На тромбону, који је цилиндричнији, то је и педалски тонус тешко, али је стандардни део репертуара. На француском рогу или тубу, који су конузнији, педал је лако доступан и физички се меша са осталом реестра.

Практична акустика за модерног играча са медним слојем

Наставни принципи који су навеђени горе нису само академски, већ имају директну и моћну примену у свакодневном вежбању и извођењу.

Користећи хармоничко знање за бољу интонацију

Харманички серије које генерише медни инструмент нису савршено у складу са равномерном температурној скали. 7. део је познат по плоским, а 11. део је често оштр. Знајући ово, играч може предвидети ове тенденције настройке и направити микро-регулације са својим ушиљем или позицијом на слиди пре него што свире ноту. На пример, трубац који игра писану "Ц# у штабу" (4th частица, која је по природи оштр) мора активно смањити тачку, док свира "Г изнад штаба" (6th частица, често плоска) захтева подизање тачке или коришћење алтернативног прста. Ово није недостатак у инструменту; то је фундаментална својство вибрирајуће ваздушне колоне, а овлађивање ових прилагођавања је основна вештина професионалног свирања меднина.

Избор уста на основу акустичких принципа

Уместо да се ослања само на репутацију бренда или нејасне описе "мраке" или "светлости", играч може користити акустичке концепте за избор устања. Играч који се бори у горњем регистру може имати користи од плиње чаше (виша резонансна фреквенција) и тежег грла (виша импеданција). Играч који тражи већи, лакши низак регистар може тражити дубљи чаша (нижи резонанс) и већу задњу дупу. Репутациони произвођачи као што је ФЛТ:0 Јамаха пружају детаљне водице о томе како њихове спецификације устања утичу на одговор инструмента, омогућавајући играчима да направе доказ базиран избор.

Уграђивање у физику

Ефикасног грејања може се структурирати око принципа лап троне и ваздушне колоне. Почни са дугим тоновима на фундаменталним (педални тонови, ако је доступан) како би се успоставио максимални обем ваздуха и опуштање, приморавајући инструмент да резонише пасивно.

Закључ

Звук медничког инструмента је производ сложеног и елегантног физичког система. Вибрација усних играча, заједно са високо селективним резонацијом цилиндричне и коничне ваздушне колоне, ствара хармонички спектр који препознајемо као медни тон. Од Бернулли ефекат који води усну капицу до функције звона као акустичког филтера, сваки компонент следи предвиђајуће законе.