Физика иза инструмента за настройку меднина

Медни инструменти, од сјајне трубе до величанске тубе, зачапавају публику својим богатим, резонантним звуцима. Али иза сваке савршено резонансне ноте лежи фасцинантна интеракција физике и радовања.

Основе производње звука у медним инструментима

У свом срцу, медни инструмент је резонатор који производи звук кроз вибрацију усних плејача. Ушице делују као вибрациозни клапан, претварајући стални струј ваздуха у периодичне импулсе који узбуђују ваздушне колоне унутар инструмента. Овај процес ствара колону вибрационог ваздуха унутар трубе, која формира стајане таласе на одређеним фреквенцијама које одговарају музичким нотама.

Улога сталних таласа

Стани таласи се формирају када звучни таласи одражавају напред и назад у инструменту, мешајући конструктивно на одређеним резонантним фреквенцијама. Дужина ваздушне колоне одређује које су могуће шемеле стани таласа. Фундаментална фреквенција (најнижа нота) одговара стани таласу са притиском антинодом на угловницу и притиском вузлом близу звона. Међутим, светица звона узрокује да је ефикасна дужина тубе дуже од његове физичке дужине за ниске фреквенције, док се високе фреквенције одражавају на различитим тоцима, стварајући сложено акустичко понашање.

Улазак који слушаоц слуша првенствено зависи од акустичке дужине ваздушне колоне унутар инструмента. Физичка дужина плус крајна корекција на звону и угло. Што је дужи ваздушни колона, ниже звучна дужина; што је краћа ваздушна колона, виши звук.

Како дужина утиче на пич

У односу између дужине и дужине трубе управља физика стајалих таласа. Основна фреквенција одговара таласној дужини стајалог таласа која се тачно уклапа у ефикасну дужину трубе.

  • Фундаментална фреквенција: Фундаментална фреквенција је најнижа фреквенција на којој ваздушна колона вибрира.
  • ФЛТ:0 Овертони/хармоника: ФЛТ:1 Виша фреквенција у целобројним мноштвима (или скоро целобројним за тромбоне због звона) основне фреквенције. Ово омогућава играчу да произведе различите ноте без промене дужине трубе.

Изменима дужине цевићом користећи клапане или слайде, медни играчи мењају основно фреквенцију и њене офорте, омогућавајући инструменту да произведе пуни хроматички опсег. На пример, труба у Бб има основно око 233 хц када се не притискају клапане.

Хармонична серија и њени ограничења

Хармоничка серија пружа сетак доступних нота за фиксину дужину туба. Природна серија укључује интервали као што су октава, пета, четврта, главна трећа и тако даље, али ови интервали нису темпераментниони су чисти интервали засновани на односу на цели број. У равном темпераменту (стандартног настройка који се користи у већини западне музике данас), пета од фундаменталног је леко плоска у поређењу са овертонним серијема, захтева компензацију. На пример, трета част (написана Г на Бб трубу) често звучи оштро јер је 12 место изнад фундаменталног, док је шесто част (написана Д изнад штаба) склона да буде плоска. Ова неодлучна тензија између природног хармоника и темпераментног настройка је константан изазов за месане плеваче, који користе амбур, слайд, или алтернативне прилагођавања прстима да доведу ноте у тон.

Углавник звона такође уводе нехармоничност: виши частили нису точни множина целина јер се акустичка рефлексија с фреквенцијом мења. Овај ефекат је посебно приметан на француском рогу, где је звона више запаљена, и може учинити одређене хармонике непредвидимо оштре или плоске.

Улога клапана и слидова у настройству

Већина медничких инструмената имају механизме за прилагођавање укупне дужине цеви, што играчу омогућава приступ свим дванаест хроматичких тапа.

  1. ФЛТ:0 Валви: ФЛТ:1 Виђа се на инструментама као што су трубе, тубе и еуфоније, клапани реротују ваздух кроз додатне дуге трубе, повећавајући укупну дужину и смањујући звучни звук. Сваки клапан додаје одређену дужину: први клапан обично смањује звучни звук за цео корак (100 цента), други за пола корак (50 цента), а трећи за мало трећину (150 цента). Када се више клапана користи заједно, комбинована дужина трубе обично је већа од арифметичке суме појединачних дужина јер су додатне дуге додане у серију.
  2. Слидови: ФЛТ:1 Уобичајени на тромбонима и неким трубама и трубицама, слидови физички продужавају или укратко уживљавају дужину трубе. Слидови на тромбоне су најпрекрснији метод, омогућавајући континуиране промене дужине. Свака од седам позиција на слидови одговара одређеној дужини, која производи фундаментални пад који се спуштају попоновним пола корака од отворене позиције.

Компенсациони системи клапана

За решавање интонационих грешака уобичајених у стандардним комбинацијама клапана, многи еуфоније и туба користе компенсирајући систем. У компенсирајућим инструменту, када су укључене одређене комбинације клапана, веза додаје додатну тубу за исправљање звука. На пример, на компенсирајућим еуфоније, притискање трећег клапана може да упути ваздух кроз скуп додатних лупана који продуже укупни пут, и равниче ноту на правилни звук. Овај дизајн омогућава инструменту да свира у тону на свим регистарима без потребе за играчем да стално прилагођава покретаче слайда.

Температура и њен утицај на натинување

Улаз инструмента је веома осетљив на температуру. Скорост звука у ваздуху се мења са температуром, што уосталом утиче на звучну височину произведене ноте.

  • ФЛТ:0]]Горли ваздух:ФЛТ:1]] повећава брзину звука, узрокује да се таласне дужине протеже и инструмент звучи оштре (виши у звуку).
  • Студњи ваздух: ФЛТ:1 Мање брзину звука, узрокујући да ноте звуче равније (ниже у звуку).

Професионални играчи меса често прилагођавају своје настройне слидове током представстава како би компензирали промене температуре, посебно када се крећу између фаза са различитим температурима окружења.

Фактори околине који не укључују температуру

Увлажност и висина такође утичу на звучни звук. Висока влажност мало повећава густоту ваздуха, али његов утицај на брзину звука је минималан (око 1 м/с повећање за 100% влажности на 20 °C). Височина, с друге стране, смањује густоту ваздуха и стога брзину звука, узрокујући да инструмент свира равније. На 5000 метара (приближно 1.500 м), брзина звука пада око 2%, што може равније са звучним звуком око 35 цента.

Важност дизајна уста

Углавни уред игра кључну улогу у настройњи и производњи тона на медни инструменти.

  • Форма рема: ФЛТ:1 Уочаје на удобност играча и флексибилност усних уста. Шири рем распредеља притисак равномерније, док вужи рем омогућава лакше играње високог регистра, али може бити мање удобно током дужих сесија.
  • ФЛТ:0]]Грбока и дијаметар купе:ФЛТ:1]] У утицају на боју тона и стабилност звука. Дубока купа производи тамнији, богатији звук и има тенденцију да мало смањи звук инструмента; плиња купа осветљава тон и подиже звук, посебно у горњем регистру.
  • ФЛТ:0 Глотка и грлац: ФЛТ:1 Глотка (мала рупа на дну чаше) и грлац (конични пролаз који води у инструмент) одређују отпор ваздушног тека и карактеристике настройке. Мањи грлац повећава отпор, што може побољшати издржљивост и понекад оштрива звучни глас; већи грлац омогућава више ваздушног тека, замара тонус и може ублажити звучни глас.

Избор правих устата је равнотеж између удобности, жељног звука и прецизности настройке. Добро одговарајући устат може исправити хроничне интонације и побољшати слотинг. За свеобухватни водич за избор устата, посетите водич устата Бача.

Акустичка импеданција и настройка

Сафистицирано разумевање месаног настройка укључује концепт акустичке импеданције. Уручнице и звона инструмента формирају резонатор са низом врхова импеданције на својим резонантним фреквенцијама. Ови врхови одговарају нотама хармоничке серије. Височина и оштриност ових врхова одређују колико лако нота лока у (слотове) и колико је отпорна на мале одклона звука. Добро дизајниран инструмент има јаке, равномерно раздвојине врхове импеданције које се упоређују са жељеним звуком сваке хармонике. Играчи осећају ово као мрт пет када је врх слаб или извук.

Звонкац служи као трансформатор импеданције, омогућавајући стајаним таласима да ефикасно излучају звук, а такође утиче на настройка горњих хармоника. Извукањем или притискањем у настройни слид, плеер помера цео скуп врхунца импеданције, подизајући или смањујући све ноте једнако. Међутим, ефекат није савршено линеарно.

Практичне стратеге за нагнан за играчи са меса

Да би се постигла тачна настройка, потребно је више од само прилагођавања слидова.

  1. ФЛТ:0 Употребите поузданог настройника као водича, а не корак: ФЛТ:1 Електронни настройци или апликације за настройку помажу брзо идентификовати разлоге у звуку. Међутим, верујте у своје уши настройци мереју једнак темперамент, али ансамблно настройка често захтева мале прилагођавања како би се постигла једнака интонација у акордама.
  2. ФЛТ:0 Регулярно проверите слидове за настройку: ФЛТ:1 Регулишете слидове како бисте исправљали тачку по потреби током свирања. На труби, главни слид за настройку се извучује да би смањио укупну тачку; на тромбонима, слид за настройку на одељењу звона служи истим циљу.
  3. ФЛТ:0 Загрејте инструмент: Свирите дуге тонове да бисте инструмент довели до температуре за стабилнију настройку.
  4. Успоредни вежби: Усавршавање бушевица у устама побољшавају прецизност и конзистенцију. Улазни вежби и вежби бушевања помажу развити способност да се намерно погнуте.
  5. ФЛТ:0 Држите свој инструмент: ФЛТ:1 Држите клапане и слайде смаљене за гладан рад.
  6. ФЛТ:0 Слушајте критички у ансамблима: ФЛТ:1 Тјунинг је континуиран процес. Уша обучите да чујете биће између своје ноте и других, посебно у унизону или октави. На пример, ако ваш А-440 бије са обоес А, погнујте свој звук док биће споро до нуле.

Напредне технике настройке

На труби, користећи први клапан само за Г (концерт Ф) може бити оштри јер је трећа делиња природно висока, тако да коришћење комбинације 1-2 може произвести платнију, више у тону верзију. Тромбоне играчи запамћују алтернативне позиције за сваку ноту како би омогућили брзе прилагођавања; на пример, висок Бб се може свирати у првој позицији (оштри) или мало из четврте позиције (плодније).

Понимање инструментаидиосинкреацијазнање које ноте у хармоничком низу имају тенденцију да буду оштре или плоскесу од кључног значаја за брзе исправке. На пример, на типичном Бб труби, трећи део (написано Г) је често оштр, четврти део (написано Ц) је обично добар, пети део (написано Е) је оштр, а шести део (написано Г изнад штаба) је плостан.

У утицају играча: ухвати и ваздушна подршка

Никаква дискусија о медниму настройку није потпуна без обраћања на сопствене физичке прилагођавања играча. Ушица директно утиче на звучни глас контролишући тензију и масу вибрираног ткива усних ткива. Таже усне производе већи звук, док су слабе усне га смањују. Скорост ваздуха је једнако важна: бржи ваздух (виши притисак) подиже звук, док је спорији ваздух га смањује. На вешти играчи се може намерно оштрити или опустити ноту до четвртине тона или више, омогућавајући им да исправљају интонацију без кретања слайда. Ово је од суштинског значаја за свирање харда у чистом интонацији, где би трећи део харда можда морао да буде смањен за 14 цента да би звучио.

Ова способност захтева одличну подршку дисању и контролу мишића. Многи наставници са месаном препоручују вежбање дугих тона са дроном да би развили овај механизам унутрашњег настройке. Дрон пружа референтну висину, а играч мора прилагодити своју амбуцуру и ваздух како би елиминисао ударе, стварајући чист унисон или конзонантни интервал.

Закључ

Физика иза медничког инструмента уједињује науку о звучним таласима, механику инструмента дизајна и вештину играча. Мастерњем како дужина трубе, температура, дизајн устата и играчка техника утичу на звук, музичари могу отклучити пуни потенцијал својих инструмената. Без обзира да ли сте почетник или искусан професионалац, схватити ове основе је кључ за постизање лепе, прецизне медничке тонове.