Fizikia nyuma ya Brass Instrument Tuning

Vyombo vya Brass, kutoka kwa tarumbeta ya kipaji kwa tuba ya utukufu, watazamaji wenye kuvutia na sauti zao tajiri, za kupendeza. Lakini nyuma ya kila noti iliyowekwa kikamilifu kuna mwingiliano wa kuvutia wa fizikia na ufundi. Kuelewa fizikia nyuma ya chombo cha shaba sio tu husaidia wanamuziki kufikia uingizaji bora lakini pia huongeza shukrani kwa vyombo hivi ngumu. Makala hii inachunguza sayansi inayosimamia jinsi vyombo vya shaba vinavyozalisha sauti, urefu, joto, na muundo wa mdomo huathiri lami, na hutoa mikakati ya vitendo ya kufikia usahihi katika utendaji.

Msingi wa Uzalishaji wa Sauti katika Vyombo vya Brass

Katika msingi wake, chombo cha shaba ni resonator ambayo hutoa sauti kupitia vibration ya midomo ya mchezaji. midomo hufanya kama valve ya kuvuta, kubadilisha mkondo wa hewa wa kutosha katika mapigo ya mara kwa mara ambayo yanaondoa safu ya hewa ndani ya chombo. Mchakato huu huunda safu ya hewa ya kuvuta ndani ya tubing, ambayo huunda mawimbi ya kusimama katika masafa maalum ambayo yanahusiana na maelezo ya muziki.

Umuhimu wa Waves ya Kudumu

Mawimbi ya kusimama yanaundwa wakati mawimbi ya sauti yanatafakari nyuma na nje ndani ya chombo, yakiingilia kwa ufanisi katika frequencies fulani za resonant. Urefu wa safu ya hewa huamua ni mifumo ipi ya wimbi la kusimama inawezekana. Mzunguko wa msingi (kumbuka ya chini) unalingana na wimbi la kusimama na shinikizo la shinikizo la mdomo na shinikizo la kelele karibu na kengele. Hata hivyo, kengele ya kengele husababisha urefu wa bomba la msingi wa tube kuwa mrefu zaidi kuliko urefu wa kimwili wa frequecies za chini, wakati wa kutafakari, frequecies za juu, zinaonyesha tabia ya acoustic.

lami iliyosikika na msikilizaji inategemea hasa urefu wa acoustic wa safu ya hewa ndani ya chombo-urefu wa kimwili pamoja na marekebisho ya mwisho kwenye kengele na mdomo. Safu ya hewa, chini ya lami; safu ya hewa fupi, juu ya lami. Hii ndio sababu vyombo vya shaba hutofautiana sana kwa ukubwa - kutoka kwa tarumbeta ya komponenti na karibu futi 4.5 ya tuba, ambayo inaweza kuwa na miguu ya 18 hadi 30 au zaidi.

Jinsi urefu wa nguruwe unavyoathiri

Uhusiano kati ya urefu wa tubing na lami unasimamiwa na fizikia ya mawimbi ya kusimama. Mzunguko wa msingi unalingana na wavelength ya wimbi la kusimama kwa kufaa hasa katika urefu wa ufanisi wa tubing. Kubadilisha urefu huhamia mfululizo mzima wa harmonic juu au chini.

  • Fundamental frequency: frequency ya chini ambayo safu ya hewa huganda; Ni kinyume na urefu wa chombo: tube ndefu hutoa msingi wa chini.
  • Overtones/harmonics:[FLT:] Frequencies juu katika integer multiples (au karibu-integer kwa trombones kutokana na kengele flare) ya mzunguko wa msingi. Hizi kuruhusu mchezaji kuzalisha maelezo tofauti bila kubadilisha urefu wa tubing. wachezaji wa Brass kupata maelezo haya ya mfululizo wa harmonic kwa kubadilisha embouchure na kasi ya hewa.

Kwa kubadilisha urefu wa tubing-kutumia valves au slides-bras wachezaji kuhama mzunguko wa msingi na overtones yake, kuwezesha chombo kuzalisha mbalimbali kamili chromatic. Kwa mfano, tarumbeta katika Bb ina msingi wa takribani 233 Hz wakati hakuna valves ni taabu. Kuingiza valve ya kwanza inaongeza takriban 10% zaidi tubing, kupunguza msingi kwa karibu 208 Hz (G tamasha), wakati valve ya pili inaongeza karibu 5% kwa tone la nusu, na valve ya tatu inaongeza 15% kwa tone ndogo.

Mfululizo wa Harmonic na mipaka yake

Mfululizo wa harmonic hutoa seti ya maelezo inapatikana kwa urefu wa tube uliowekwa. Mfululizo wa asili ni pamoja na vipindi kama octave, tano, nne, kubwa ya tatu, na kadhalika, lakini vipindi hivi haviko tayari-vitendo safi kulingana na uwiano wa idadi nzima. Katika hali sawa (uzo wa kawaida unaotumika katika muziki wa Magharibi leo), tano kutoka msingi ni gorofa kidogo ikilinganishwa na mfululizo wa juu ya kidole, wanaohitaji fidia. Kwa mfano, mvutano wa tatu (ulioandikwa kwenye sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti za sauti

flare kengele pia kuanzisha inharmonicity: sehemu ya juu si halisi integer multiples kwa sababu acoustic kutafakari uhakika kuhama na mzunguko. Athari hii ni hasa liko kwenye pembe ya Kifaransa, ambapo kengele ni zaidi flared, na inaweza kufanya harmonics fulani unpredictably mkali au gorofa. Kwa zaidi juu ya mfululizo harmonic na madhara yake kwa vyombo vya shaba, angalia University ya New Wales’ ukurasa kwenye acoustics shaba

Jukumu la valves na Slides katika Tuning

Vyombo vingi vya shaba vina utaratibu wa kurekebisha urefu wa jumla wa tubing, kuruhusu mchezaji kupata viwanja vyote vya 12 vya chromatic. Njia mbili za msingi ni valves na slides.

  1. Valves:[FLT:]] Kupatikana kwenye vyombo kama tarumbeta, tubas, na euphoniums, valves reroute hewa kwa njia ya loops ziada ya tubing, kuongeza urefu wa jumla na kupungua lami. Kila valve anaongeza urefu maalum: valve ya kwanza kawaida hupunguza lami kwa hatua nzima (100 cents), pili kwa nusu hatua ( senti 50), na tatu kwa urefu mdogo (150 senti).
  2. Slides:[FLT:]] Kawaida juu ya trombones na baadhi tubas na tarumbeta, slides kimwili kupanua au shorten urefu tubing. slide trombone ni njia ya moja kwa moja, kuruhusu kuendelea variable urefu mabadiliko. Kila moja ya nafasi saba slide sambamba na urefu maalum kwamba hutoa msingi dari na hatua ya mafanikio nusu kutoka nafasi ya wazi.Kwa sababu slide inaruhusu faini-kusonga, wachezaji trombone wanaweza kurekebisha katika mara moja, lazima kutegemea mafunzo ya misuli na mafunzo ya sikio.

Kulinganisha mifumo ya Valve

Ili kushughulikia makosa ya ndani ya mishipa ya kawaida, euphoniums nyingi na tubas hutumia mfumo wa kulinganisha. Katika chombo cha kulinganisha, wakati mchanganyiko fulani wa valve unahusika, kuunganisha huongeza tubing ya ziada ili kurekebisha lami. Kwa mfano, kwenye euphonium inayounganisha, kushinikiza valve ya tatu inaweza njia ya hewa kupitia seti ya loops za ziada ambazo zina urefu wa njia ya jumla, kuimarisha note kwa lami sahihi.

Hali ya hewa na athari zake katika ukuaji wa misuli

Kasi ya sauti katika mabadiliko ya hewa na joto, ambayo huathiri kiwango cha noti zinazozalishwa. Kasi ya sauti ni sawa na takriban 331 m / s katika 0 ° C na huongezeka kwa 0.6 m / s kwa kila kiwango cha ongezeko la Celsius. Mabadiliko haya moja kwa moja hubadilisha mzunguko wa mzunguko wa safu ya hewa.

  • Arusha ya joto:[FLT:] Huongeza kasi ya sauti, kusababisha wavelengths kunyoosha na chombo cha sauti kali (juu katika lami). utawala wa kawaida wa kidole: kila 10 °F kupanda husababisha lami kupanda kwa karibu senti 3 hadi 5 (miongo ya mia ya semitone). Hii ndio sababu wachezaji wa shaba mara nyingi huhisi vyombo vyao "vipande mkali" wakati wa utendaji wa muda mrefu au baada ya kucheza katika chumba cha joto.
  • Hewa baridi:[FLT:] Hupunguza kasi ya sauti, na kusababisha maelezo ya sauti ya kupendeza (chini ya lami). Kwa kuongeza, mikataba ya chuma baridi kidogo sana, kupunguza urefu wa tube na kuathiri lami, ingawa kasi ya athari ya sauti ni kubwa kwa sababu ya karibu kumi.

Wachezaji wa shaba wa kitaaluma mara nyingi hurekebisha slides zao za tuning wakati wa maonyesho ili kufidia mabadiliko ya joto, hasa wakati wa kusonga kati ya hatua na joto tofauti la mazingira.Kutangaza chombo kupitia kucheza kwa kudumu ni mazoezi ya kawaida kabla ya kikao chochote muhimu cha kupiga.

Mazingira ya joto zaidi ya joto

Unyevu wa juu pia huathiri lami. unyevu wa juu huongeza wiani wa hewa kidogo, lakini athari yake kwa kasi ya sauti ni ndogo (kuhusu 1 m / s ongezeko la unyevu wa 100% katika 20 ° C). Altitude, kwa upande mwingine, hupunguza wiani wa hewa na hivyo kasi ya sauti, na kusababisha chombo cha kucheza kujipendekeza. Katika miguu ya 5,000 (takriban mita 1,500), kasi ya matone ya sauti kwa karibu 2%, ambayo inaweza kuinua lami kwa takriban senti 35 F. wachezaji wa Brass kufanya katika ngazi ya juu mara nyingi wanahitaji kutumia midomo ya chini au slides zaidi.

Umuhimu wa kubuni ya nywele

Kinywa kina jukumu muhimu katika utengenezaji wa chombo cha shaba na uzalishaji wa sauti. Inaathiri vibration ya midomo, mtiririko wa hewa, na impedance ya acoustic inayolingana kati ya mchezaji na chombo. Hata mabadiliko madogo katika jiometri ya mdomo yanaweza kuwa na athari inayoonekana kwenye innation.

  • Rim umbo:[FLT:] Huathiri mchezaji faraja na urahisi wa mdomo. rim pana kusambaza shinikizo zaidi kwa usawa, wakati rim nyembamba inaruhusu kucheza rahisi juu ya usajili lakini inaweza kuwa chini ya starehe juu ya vikao vya muda mrefu.
  • kina na kipenyo:[[FLT:]] Ushawishi wa rangi ya sauti na utulivu wa lami.Kikombe cha kina kinazalisha sauti ya giza, yenye utajiri na huelekea kupunguza kiwango cha chombo kidogo; kikombe cha kina kina kinaangaza sauti na huinua lami, hasa katika kujiandikisha juu.Kikombe pia kinaathiri "kufunika" kwa maelezo-jinsi kila ishara inavyohisi kwa usalama katika mfululizo wa harmonic.
  • Ukubwa wa stendi na nyuma ya chombo:[FLT:]] [15]Kichwa (kilomo kidogo chini ya kikombe) na backbore (kifungu cha conical kinachoongoza katika chombo) huamua upinzani wa mtiririko wa hewa na sifa za kutu.Kikomo kidogo kinaongeza upinzani, ambacho kinaweza kuboresha uvumilivu na wakati mwingine kinapiga lami; koo kubwa inaruhusu mtiririko zaidi wa hewa, giza, na inaweza kuweka lami.

Kuchagua mdomo wa kulia ni usawa kati ya faraja, sauti ya taka, na usahihi wa tuning. Kinywa kilichopangwa vizuri kinaweza kurekebisha tabia za muda mrefu za kuingia na kuboresha slotting. Kwa mwongozo wa uteuzi wa mdomo wa mdomo, tembelea [FLT: 0] Mwongozo wa mdomo wa mdomo wa mdomo wa mdomo wa kila mtu

Acoustical Impedance na Tuning

Uelewa wa kisasa wa tuning shaba unahusisha dhana ya impedance acoustical. tubing chombo na kengele kuunda resonator na mfululizo wa kilele impedance katika frequencies yake resonant. peaks hizi yanahusiana na maelezo ya mfululizo harmonic. urefu na ukali wa peaks hizi kuamua jinsi rahisi note "locks katika" (slots) na jinsi sugu ni kwa miondoko midogo. chombo vizuri iliyoundwa ina nguvu, hata nafasi ambayo inalingana na wachezaji wa lami taka.

Bell flare vitendo kama impedance transformer, kuruhusu mawimbi amesimama kwa radiate sauti kwa ufanisi wakati pia kushawishi tuning ya harmonics juu. Kwa kuvuta nje au kusukuma katika slide tuning, mchezaji kuhama seti nzima ya kilele impedance, kuinua au kupunguza maelezo yote sawa. Hata hivyo, athari si kikamilifu linear- kengele mwisho marekebisho na frequency, hivyo tu tu tu note moja kikamilifu haina kuhakikisha wengine wote ni katika tune. Hii ni kwa nini wachezaji wa shaba mara kuangalia maelezo yao ya tamasha katika safu ya kumbukumbu ya kawaida, si tu kiwango cha lami.

Mazoezi ya Kutuliza Strategies kwa Wachezaji wa Brass

Kufikia tuning sahihi inahitaji zaidi ya tu kurekebisha slides. Hapa ni mbinu za utendaji ambazo zinachanganya uelewa wa fizikia na umuzi:

  1. Tumia tuner ya kuaminika kama mwongozo, sio crutch:[[FLT:] Tuners Electronic au programu za kupiga simu husaidia kutambua tofauti za lami haraka. Hata hivyo, kuamini masikio yako-tuners kupima sawa temperament, lakini kuunganisha mara nyingi inahitaji marekebisho kidogo ili kufikia tu ndani ya chords. Jifundishe mwenyewe kusikia mapigo (maambukizo katika kiasi) ambayo yanaonyesha vipindi vya nje ya-tutututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututututu.
  2. Check tuning slides mara kwa mara:[FLT:] Kugeuza slides ili kurekebisha lami kama inahitajika wakati wa kucheza. Kwenye tarumbeta, slide kuu ya tuning huondolewa ili kupunguza lami ya jumla; kwenye trombones, slide ya tuning kwenye sehemu ya kengele hutumikia lengo moja. Kwa vyombo vya valve, kila valve inaweza kuwa na slide yake mwenyewe kwa mchanganyiko maalum wa kuvuta.
  3. Piga vyombo vya muda mrefu ili kuleta chombo cha kucheza joto kwa ajili ya tuning imara zaidi. chombo cha baridi kitainuka katika lami kama kinapowaka, kwa hivyo tune tu baada ya kupiga hewa ya joto kupitia chombo kwa dakika kadhaa.
  4. Practice embouchure kudhibiti:[FLT:] Kuimarisha misuli ya mdomo inaboresha usahihi wa lami na uthabiti. Lip slurs na mazoezi ya buzzing husaidia kuendeleza uwezo wa bend lami juu au chini kwa makusudi. zoezi nzuri ni kucheza note na drone na polepole bend yake mpaka kupigwa kutoweka.
  5. Weka valves na slides zilizofunikwa kwa operesheni laini. slide ya fimbo au valve ya polepole inaweza kufanya marekebisho ya tuning imprecise na frustrating. kusafisha mara kwa mara huzuia ujenzi ambao unaweza kubadilisha vipimo vya ndani na kuathiri tuning.
  6. Sikiliza kwa makini katika makundi:[FLT:]] Tuning ni mchakato unaoendelea.Kuweka sikio lako kusikia kupigwa kati ya note yako na wengine, hasa katika vifungu vya unison au octave. Kwa mfano, kama A-440 yako ni kupiga na A ya oboe ya, bend lami yako mpaka kupigwa polepole kwa sifuri. Katika chords, kusikiliza ubora wa tatu na tano-inaweza kuwa kidogo hasira kutoka kwa mood sawa na sauti ya sauti.

Teknolojia ya Juu ya Tuning

Wachezaji wa shaba wa kitaalamu mara nyingi hutumia vidole mbadala au nafasi za slide mbadala ili kuboresha lami katika vifungu vigumu. Kwa mfano, kwenye tarumbeta, kutumia valve ya kwanza tu kwa G (concert F) inaweza kuwa kali kwa sababu sehemu ya tatu ni ya juu, kwa hivyo kutumia mchanganyiko wa 1-2 inaweza kuzalisha toleo la kupendeza, la ndani. wachezaji wa Trombone wanakariri nafasi mbadala kwa kila notisi ili kuruhusu marekebisho ya haraka; kwa mfano, Bb ya juu inaweza kuchezwa katika nafasi ya kwanza (rp) au kidogo katika nafasi ya nne (flate) na mwalimu anayecheza na notisi ya shaba, anaandika, kwa kila karatasi, kwa kutumia karatasi, kwa kutumia karatasi, kwa mfano, na karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi ya karatasi, na karatasi ya karatasi ya karatasi

Kuelewa idiosyncrasies ya chombo-kufahamu ambayo inabainisha katika mfululizo wa harmonic huwa mkali au gorofa-ni muhimu kwa marekebisho ya haraka. Kwa mfano, kwenye tarumbeta ya kawaida ya Bb, sehemu ya tatu (iliyoandikwa G) mara nyingi ni kali, sehemu ya nne (iliyoandikwa C) ni nzuri, sehemu ya tano (iliyoandikwa E) ni kali, na sehemu ya sita (iliyoandikwa G juu ya wafanyakazi) ni gorofa. Kwa kukumbuka tabia hizi, mchezaji anaweza kurekebisha preemptively au kuchagua kidole mbadala.

Ushawishi wa Mchezaji: Kuingiliana na Msaada wa Air

Hakuna majadiliano ya tuning shaba ni kamili bila ya kushughulikia marekebisho ya mchezaji mwenyewe kimwili. embouchure moja kwa moja huathiri lami kwa kudhibiti mvutano na wingi wa tishu vibrating mdomo. midomo ya Tighter kuzalisha lami juu, wakati midomo looser chini yake. kasi ya hewa ni muhimu sawa: kasi ya hewa (shinikizo juu) huinua lami, wakati hewa polepole matone yake. Wachezaji wenye ujuzi wanaweza kwa makusudi kuimarisha au kuweka noti ya juu ya sauti kwa robo au zaidi, kuruhusu kurekebisha katika slides za sauti bila kusonga.

Uwezo huu unahitaji msaada bora wa pumzi na udhibiti wa misuli. ⁇ wengi wa shaba wanapendekeza kufanya mazoezi ya tani ndefu na drone ili kuendeleza utaratibu huu wa ndani wa kutuliza. drone hutoa lami ya kumbukumbu, na mchezaji lazima arekebishe utupu wao na hewa ili kuondokana na beats, kujenga umoja safi au interval consonant. Baada ya muda, mchezaji hujenga ramani ya akili ya upinzani wa mouthpiece na majibu ya chombo, kuruhusu marekebisho ya papo hapo wakati wa utendaji.

Mwisho wa Mwisho

Fizikia nyuma ya chombo cha shaba inachanganya sayansi ya mawimbi ya sauti, mechanics ya chombo kubuni, na ujuzi wa mchezaji. Kwa mastering jinsi ya urefu, joto, muundo wa mdomo, na kucheza mbinu ushawishi lami, wanamuziki wanaweza kufungua uwezo kamili wa vyombo vyao. Kama wewe ni beginner au majira ya kitaaluma, ufahamu wa misingi hii ni muhimu kwa kufikia tani nzuri, sahihi za shaba. Tuning si tu tendo la mitambo lakini mazungumzo yanayoendelea kati ya mchezaji, chombo, na mazingira - ambayo hugeuka fizikia katika mazoezi ya akili ya kawaida ya sanaa ya sanaa ya sanaa ya sanaa ya sanaa ya sanaa itabadilisha kanuni hizi.