Для гравців латуні клапан є шлюзом для хроматичної свободи. Перед його винахідуванням інструменти латуні були обмежені натуральним гармонічним серії - обмеженням, що вимушені гравці працювати в одному комплекті перегонів і спираються на чергування мутеса або кроків для зміни ключів. Впровадження клапана на початку 19 століття принципово змінено можливості інструменту, що дозволяє швидко, точні зміни кроку по всьому хроматичного спектру. Ця стаття досліджує механіки за цією трансформацією: як працюють системи клапана, відмінності між основними конструкціями, і яким кожен гравець і технік повинен знати про їх догляд і вплив на звук.

Коротка історія клапанів в Bras Instruments

Протягом століть інструменти латуні спираються виключно на природну гармонічну серію. Гравці можуть випускати ноти з надтонної серії фундаментального кроку приладу, які обмежують їх на одну шкалу. Винахід клапана на початку 19 століття—залізували до Хайнріх Стельз та Фрідріх Блюхмель навколо 1814—революціонізований латунь. Завдяки цьому гравці миттєво додають додатковий трубки, клапани, що зробили повну хроматичну масштабу доступним. Цей прорив призвело до розвитку сучасних труб, карнизів, флюги, французьких рогів, евфонів, оркестрів, тягів, оркестрів, оркестрів, тягів, оркестрів, оркестрів, тягових труб, оркестрів, хромів, оркестрів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хромів, хром

Найдавніша патенти клапанів були для «паковкового клапана» і «Стольовий клапан», який використовував пружинно-завантажений поршень, який ламав бокові сторони. Ці ранні механізми були схильні до витоків і обов'язкових постійного обслуговування, але вони довели концепцію. До середини XIX століття роторний клапан (вхід Джозеф Рідл в 1832) і сучасний поршневий клапан (заражений François Périnet в 1838) був виник як два домінантні конструкції. Затвердження клапанів дозволило композиторам, як Берлиоз, Вагнер, і Равел, щоб писати вимоги хромати для зміни оркестрів для зміни, для лату, що змінюють фактури, для лату, що змінюють фактури, для латуні конструкції.

Як клапани змінюють повітряну колонку

На її ядрі клапан виступає як перемикач, який перенаправляє повітряний потік через детурну петлю трубки. Коли клапан не пресований, повітря просувається прямо через основний бор. Активація клапана відкриває порти, які включають додаткову довжину трубки, ефективно подовження приладу. Тому що крок навпаки пов'язаний з довжиною труби, більш тривалий стовпець виробляє нижній замітка. Точний інтервал, який клапан знижує крок, залежить від довжини доданої трубки. Наприклад, на типовому трубі другий клапан додає достатню кількість труб, щоб знизити крок один півтон, перший клапан знижує його два напівтони, три напівтони, три напівтони, напівтони, три

Ця система дозволяє гравцям поєднувати клапани для кожної хроматичної замітки в діапазоні інструментів. Наприклад, натискання перших і других клапанів разом додає довжини труб обох клапанів, що знижує крок трьома півтонами (менша третина). Розуміння того, як кожен комбінатор впливає на пітливість, особливо, оскільки деякі комбінації трохи різкі через фізику відкритого і закритого трубки.

Види клапанів: Поршень проти. Ротарі проти інших

Клапани поршневі

Piston valves are the most common type, found on trumpets, cornets, flugelhorns, many tubas, and some early design euphoniums. They consist of a cylindrical piston that moves vertically inside a sealed casing. Each piston contains three or four ports (holes) that align with the casing’s openings when the valve is up (closed) or down (pressed). When the player pushes the button, a spring-loaded mechanism drives the piston downward, rerouting the air through the auxiliary tubing. Releasing the button returns the piston to its original position via the spring.

Переваги поршневі клапани включають швидку дію і позитивний тактильний зворотний зв'язок, що робить їх ідеальними для швидкого проходження. Однак вони вимагають точного вертикального вирівнювання і регулярного змащення, щоб уникнути прилипання. Більш сучасні поршневі клапани виготовляються з нікель-срібла або нержавіючої сталі, щоб протистояти корозії і зносу. Конструкція є надійним, але може бути схильним до забруднень або сміття, які загнічують поршень в обсадці.

Ротаційні клапани

Ротаційні клапани поширені на французьких роги і багато оркестрових туба. Замість переміщення і вниз, ротор - короткий циліндр з двома або трьома проходними шляхами - обертається всередині обсадки. Коли ротор перетворений (зазвичай за допомогою важіль-навісного зв'язку), повітряний шлях перемикається від основного отвору до додаткового трубки. Ротаційні клапани пропонують дуже гладкий, низький опір повітряний потік, оскільки порти можуть бути більшими і обертати менше різких. Це робить їх прихильними для граней і плавлення тонів.

Ротаційні клапани вимагають дуже високої точності в виробництві. Розмивка між ротором і його обсадом є надзвичайно щільною -часто вимірюється в стосі міліметра. Згодом ротор може викликати витоки повітря, які розростають тонус і відповідь. Обслуговування передбачає періодичне розбирання, очищення і застосування легкого ротора масла. Механізм зв'язку (зазвичайні нитки або редуктори) також повинні бути налаштовані для забезпечення надійного обертання.

Відень та інші типи клапанів

Урок поширений, але історично значущий є Віденний клапан (також називається "подвійним поршнем" або "Віденський клапан труб". Він поєднує в собі два проти поршневі, які ковзають разом, пропонуючи унікальний відчувати і трохи різні акустичні властивості. Крім того, деякі дуже ранні інструменти використовуються "бокс" або "Stölzel" клапани - примітивні, але важливі крокові камені в еволюції клапана. Сучасні двопорні клапани все ще використовуються на деяких історичних інструментах відтворення і зрідка на нових користувацьких ріжок.

Хоча поршня і роторні конструкції домінують ринок, виробники продовжують досліджувати гібридні системи (наприклад, осьові клапани потоку) для комбайнів переваг обох. Для більшості гравців вибір між поршнем і роторним з'являється до типу приладу, особистих переваг і музичного контексту.

Механіка Усередині клапана Кастинг

Щоб повністю зрозуміти, як працює клапан, корисно візуалізувати внутрішню шляхову сторону. У поршневій клапані є три або чотири порти, які просвердлили через поршневі кути 90-градусних. Коли клапан знаходиться на стані спокою (не натискається), порти вирівнюють, щоб дозволити повітря текти прямо через головний біль. Коли поршня депресована, порти вирівнюють з різними каштановими відкриттями, які з'єднуються з додатковим контуром трубки. Це часто описано як «У-тур» через додану трубку і назад до основного буріння.

Ротаційні клапани використовують ротор з одностороннім проходом, який викриває через ротор. У нейтральному положенні лінії проходу вгору з основною кабелею. Обертання ротора чверть-повернення приносить прохід у вирівнюванні з обходом трубки. Дія гладка, але вимагає механічного зв'язку. Тому що шлях повітря через поворотний клапан довше і включає два 90-градусний повороти, деякі гравці відчувають, що він вводить більш стійкість, ніж добре оформлений поршневий клапан. Однак загальна стійкість залежить від конкретних розмірів портів клапана і сполучної трубки.

Повітряна доріжка і причеплення

Зміна довжини повітряних стовпців за фіксованою кількістю (наприклад, додавання довжини трубки, яка повинна знизити фундаментальну основу цілим кроком) відмінно працює тільки тоді, коли клапан використовується окремо. Коли одночасно натискаються два або три клапани, поєднані довжини труб часто виробляють крок, який злегка різкий. Це тому, що додані відведення сегментів взаємодіє один з одним і основним болом в нелінійному шляху. Для компенсації деякі інструменти включають четвертий клапан (особливо на туба і евфонії) або використовувати компенсуючу систему, яка додає додатковий трубування автоматично при використанні певних комбінацій.

Ще один механічний фактор – «ефект вентиляцій» в портах клапана. Зміни в міжсекційній області та змінах напрямку до синопти можуть створювати турбулентність. Виробники формують порти, фаски, а іноді збільшують зв’язок через клапан, щоб мінімізувати цей ефект. Добре спроектований блок клапана сприяє вільному здуванню та стабільному реагування по всьому діапазону.

Розуміння комбінації клапанів та інтонації

Гравці швидко навчаються, що не всі комбінації клапанів створюються рівні. Найпоширеніший компроміс передбачає третій клапан, який на багатьох інструментах виробляє злегка гострий низький C# і D при використанні окремо. Додавання тригера або регульованого рожевого кільця до третього клапана слайд дає можливість гравцям трохи витягти слайд і трохи розтопити крок. На професійних тубах і евфоній, четвертий клапан стандартний, що дозволяє краще тюнінг для низьких нот і усунути необхідність в певних різких комбінаціях.

Система компенсування є невід'ємною для багатьох британських евфоній і деяких туба. У компенсуючому приладі четвертий клапан маршрутів повітря через додаткові петлі, коли притискається в комбінації з іншими, автоматично корегуючи для помилок полів. Цей дизайн поширений в Бессоні і Ямаха, що компенсує евфонію і вважається важливим для точного низького рівня гри.

Обслуговування клапанів та усунення несправностей

Навіть самий найкращий механізм клапана буде деградувати без належного догляду. Регулярне обслуговування забезпечує гладку дію, надійну герметичність і тривалий термін служби.

Очищення та змащення

Piston клапани] повинні бути очищені кожні кілька місяців. Видаліть клапан, протріть його без рукава, і очищайте корпус з клапаном очищення стрижнем і м'якою водою. Після сушіння наносите тонкий шар олією клапана (зварений до поршневі клапани) і ретельно перевставте, щоб уникнути подряпини металу. Використовуйте тільки масла, призначені для латунь клапанів, що інструмента, - генеральні мастила можуть гумка до роботи.

Ротарні клапани вимагають розбирання ланка і видалення ротора. Очищення ротора і обсаду розчинником (подібним відкидним спиртом) для видалення старого масла і сміття. Відновити з дуже легким покриттям ротора масла. Регульувати зв'язку так, щоб ротор зупинився точно на відкритих і закритих посадах. Погано відрегулюється роторний клапан може витікати повітря або виробляти скручуючий шум.

Загальні проблеми та виправлення

  • Стильні клапани: Зазвичай викликані брудом, старою олією або зимою конденсацією. Чистий і relubricate. Якщо прилипання персистентів, перевірте лопці або пошкодження на поршневі.
  • Слугий ефект: Часто через екстра-тічну олію або зношені джерела. Заміна джерел, якщо вони ослаблені, і розглянути більш легкий масло для більш швидкого дії.
  • Лекс викликає затхнення і втрату високих нот. Вони можуть призвести до зношених поршень / роторів, пошкоджених обсадних свердловин або незрівняних портів. У важких випадках клапан може знадобитися професійне перемотування або заміна.
  • Valve rattle: Зазвичай від спекотної кнопки або весни. Затягніть стебло і переконайтеся, що пружина не стерлінга всередині каструлі.
  • Проблеми вирівнювання: Клапани поршневі повинні вирівняти відмінно з портами. Багато виробників позначають клапан з крапкою або номером; неправильна спрямованість виробляє погану відповідь і флаббі інтонація.

Коли ви можете переглянути професійний ремонт

Якщо простий чистка не вирішує липкий або витікальний клапан, беремо інструмент кваліфікованого ремонту технік. Припустимо, щоб відшліфувати поршень з надмірною силою можна видалити метал і погіршити придатність. Аналогічно, замінюючи підшипники ротора або регулювання заправки затискань лівої до професіоналів. Щорічне обслуговування техніка рекомендується для будь-якого інструменту, що використовується регулярно.

Як Valve Design Affects Звук і Playability

Матеріал клапана і розміри портів формують загальний опір приладу і тональний характер. Більш сучасні труби використовують монолітні поршні (нікелю-коппер сплав) тому що вони важко і стійкий до корозії. Брати поршні іноді використовуються на збірних інструментах, пропонуючи трохи тепліше звуку, але менш довговічність. Боле клапанного блоку - внутрішній діаметр - напрямо впливає на «феель» роги. Чим більший бор знижує стійкість, але вимагає більшої підтримки повітря, тоді як менший бор може виробляти більш фокусний звук з меншими зусиллями.

Дизайн роторного клапана значно впливає на відповідь французького рогу. Внутрішній прохід ротора необхідно ретельно формувати, щоб уникнути турбулентності. Багато верхніх ярусів використовують нікель-сріблястих роторів з точним зазором. Система зв'язку (рядок або механізм) вводить невелику затримку порівняно з прямим поршневий ефектом, але багато роги вважають це недбалим, коли інструмент встановлюється правильно.

За матеріалами, розміщення клапанів відносно ротової частини і дзвінка також впливає на інтонацію. У деяких інструментах третій клапан розміщується з більш тривалим тюнінговим гіркою, щоб допомогти розплавити різке поєднання третього рівня. Такий вибір дизайну відображає підхід виробника до балансу і грайливості.

Сучасні інновації в механізмах клапанів

Останні десятиліттями побачили поліпшення в дії клапана через передові технології. Комп'ютерний чисельний контроль (CNC) тепер виробляє поршні і ротори з мікроскопічними допусками. Це зменшує необхідність "розгортування" (ручне нарядування) і врожує більш послідовні інструменти. Деякі керма вводили вуглецеве волокно або полімерні компоненти для зменшення ваги, хоча це ще не основний потік. Електронні засоби - такі як датчики, які виявляють позицію клапана - використовуються в навчанні і дослідженнях, але не інструмент виробництва, в даний час використовуються їх для заміни механічних клапанів.

Ще одна нова нова нова нова система "повітряних гальм" або "точка" на деяких поворотних клапанах, які подушують стопу для зменшення шуму і зносу. Для поршневі клапани нові пружинні матеріали (наприклад, нержавіюча сталь і покривається пружинами) покращують довговічність і зменшують "ping" звуки. Крім того, деякі виробники тепер пропонують модульні блоки клапанів, які дозволяють гравцям розтамати різні розміри або матеріали без заміни всього інструменту.

Зовнішні ресурси для подальшого читання

Висновок

Розуміння механіки роботи клапана дозволяє гравцям гальмівних пристроїв, щоб зробити поінформовані вибіри про свої інструменти, проблеми діагностики та виконувати їх найкращими. Від простих, але ефективний поршневий клапан до елегантного поворотного механізму, конструкція клапана - це суміш фізики, ремесла та ергономіки. Затримуючи клапани чисто, правильно змащуються, а правильно налагоджені, музиканти можуть забезпечити, що їх інструмент реагує надійно протягом років практики винагороди та продуктивності. Продовжена еволюція технології клапана обіцяє ще більш високу точність і легкість, але основні принципи залишаються однаковими: перенаправлення повітря через екстраду, щоб розширити хромтичні можливості інструменту.