布拉斯樂器塑造了西方音樂的走向,已有五百多年,從文艺复兴的自然小號到现代交響管。 管子、管子、胎、鐘和机械部件等各個元素都有助于其聲音,也有利于其如何對付玩家。這篇文章研究了设计和表演之間的复杂相互作用,為學生、爱好者以及專家提供了洞察力,以了解其樂器背后的工程。

Brass 器械音效的基本原理

所有銅器都用簡單而優雅的物理流程產生聲音。 玩家的嗡嗡的嘴唇在器內的氣體中產生振動。 器內的自然共振频率—— 其谐波器, 決定了哪些音符。 管子的长度會設定基本音符; 阀門或滑動會改變音符的长度。 但是, 氣體的細節形狀—— 其截面、 拍手和終止形—— 產生了器體独特的光谱指紋。 這個音效是受波物理的支配。 當唇動符合器體內的一個站波模式時, 器體會放大聲音, 并透過鐘向外投影。 理解這個基本原则可以澄清為什麼在設計上小的改變可以產生超出音質和播放感覺的特效 。

音樂音效學研究者們測量了輸入阻礙頻率(列的頻率反應)如何與設計參數(]Campbell & amp; Greated, 1994)相差。 設計完善的樂器會產生一個強烈、一致的反響模式, 使其易于分槽投注和控制動力。 糟糕的设计可能產生弱弱或不均的反響, 需要玩家做出额外的努力。

金鑰設計元素及其音效

口形几何

口罩是玩家嘴唇和氣體的交接點。 它的几何性會大大影響聲音和播放性。 一個浅水的杯子會產生更亮、更溫和的氣體, 因為它會減少唇與導管之間的氣體, 提高系統的共振频率。 深水杯會產生更暗的聲音, 提供更大的氣腔, 更能遮蓋。 外形會影響舒适度和耐力: 寬邊圈會分配壓力, 但可能會感到大體; 窄邊圈會提供精確度, 但會挖進唇中。 喉嚨的阻力是口罩中最小的通道。 喉嚨會增加後壓, 提供更強的「 核心 」 , 但需要更多的空氣支持。 專業的選手會選擇符合其物理解剖學和音樂風格的口, 有時會把標準的環帶成一般的杯和喉維。

管道和磁帶

導管是口器之後的第一段管子。 它的内部導管會決定立體波的形成方式。 渐进式的導管會提供平滑的阻力轉換, 傳送焦點和中心音, 容易反應。 更突然的轉換可以產生更明亮、 更剪切的音調, 但會在上方的收錄器中引入阻力或不穩定性。 许多現代的器械都具有互换的導管功能, 使樂器能適應不同的性能, 例如, 更大的管管可以用于管弦演奏, 更小的管可以用于室樂 。

空間設定檔

琴身的直径和形状—— 圆柱形或圆锥形—— 定義了樂器的整体聲音。 琴身的鼓聲( ⁇ , ⁇ )對大部分管管保持了恒定直径,产生了一個明亮的、穿透的、富含高調的琴身的聲音。琴身的鼓聲(法語:conical borns, euphonium)從嘴部向鐘聲逐漸擴大,產生了一根 ⁇ ,使 ⁇ 和 ⁇ 混合的能量更小。 琴身的影響延伸到了播放能力:大鼓聲需要更多的氣量,并产生更大的阻力,使其體力要求更高,但提供強大的、無尖的音,在合力下混合得來。 小鼓聲更自由,更容易用更柔軟的動力來控制。

鐘火和喉嚨

鐘聲的耀斑-它從管子上擴大得如何快-震撼了聲波的退出。尖锐的耀斑能高效地發射高頻率,發出一個精彩的音色。 渐漸的耀斑可以使聲調更低,产生更暗的、更圓的音色。 鐘聲喉(在耀斑之前最窄的一點)和口腔喉一樣有作用:喉嚨更小,能增加亮度和阻力;喉更大點能使聲音更暗,降低反壓。有些樂器用「法式」鐘(深亮的耀斑)來發射焦管弦音,而另一些樂器則用「德式”鐘(genle ball)來發射廣泛的交響音。

材料和平板

硬銅器主要用黃銅(70%的銅,30%的锌)制成,以平衡其可操作性和音效。不同的合金會使 ⁇ 子的下移:镍銀增加强度,而聲調稍暗;铜丰富的合金能暖和色調。銀镀能增加表面反射性,而且往往會與明亮清晰的音效相關,尽管效果与几何相對是微小的。镀金更柔軟,可能提供微妙的溫度,但主要能提高外觀和腐蚀阻力。 仪器制造者也用不同的鐘材料—— 玫瑰銅、金銅、甚至钛—— 實驗,以达到特定於內的顏色。

設計如何影響播放功能

阻力和反馈

阻力是玩家對保持音符所需要付出的代價的感知。 它是由口腔喉嚨大小、導管拍手、直径和阀門配置的混合而成。 阻力太過疲倦了玩家,太少也難控制音位和動力。 一個平衡的設計提供了「回擊」, 即嘴部和手部的振動感, 幫助玩家調整唇張力和氣速。 Brass 器械先進者 John Backus (1974 ) 指出, 玩家常喜歡使用「 峰值阻力不高或太低 ” 的裝置。 現代電腦模型可以讓設計者在建設原型之前模拟阻力曲線。

重量分配和二角動畫

一個器械的重量分配會影響它站立、坐坐或動動的感覺。 大管或專業的法國角等重力器械需要支持性的演奏姿勢。 長排練時,平衡不良會造成手腕的壓力或背痛。制造商會用战略部署的牙套、非临界區的轻量合金、以及人工指紋或小指紋來處理。 有些器械設計包含一個在保持舒适的握持時降低震動損耗的「手術」系統。

防波器和滑行機械

阀門會因增加管長而轉換氣流。 其反應時間和光滑取决于端口對齊、彈簧緊張和承载表面。 彈簧阀門( tenpets, cornets) 緊凑, 但需要完全磨损的表面才能快速操作。 旋轉阀門( 法語角, 很多 tubas) 提供靜默的流動變化, 但更複雜的功能。 轉矩上滑行必須滑行低摩擦度, 保持密封。 创新如“ 平衡” 阀門、 可調整的排氣孔、 零阻力滑行等, 也已經引入了提高速度和進化的功能。 许多專家也將不锈鋼阀門和底板提升到不锈的封蓋, 以減磨。

啟動與調整

啟動 – 每個音符相对于等效的氣溫的精度 – 都受到各阀門分支的精确长度和調整滑動位置的影响。 所有設計的布拉斯樂器包括調整滑動以調整整体音速, 但单个音符往往會因非線性音效而變尖或平整。 設計者會用增加补偿系統( 如在 ⁇ ) 或移動滑動滑動( 如在 ⁇ ) 的方法來對抗。 玩家技術也起到作用, 但精心設計的樂器會在它的範圍內感覺到「 調整 ” 。

不同工具家庭的差异

號角與柯內特

特朗普特斯的特点是一個圆柱形的胎和一個中等大小的鐘,它能發出明亮的、投射出流線和風扇的理想。 通常被认为是表弟的角圈有锥形的胎和短的導管,產生溫暖、穿孔更小的氣調。柯內特玩家常常比小號玩家更深的口罩來强调更暗的品質。 兩部樂器都具有相似的阀門系統,但小號的長長总体管(約4.5英尺)使其基本音稍高。

法語喇叭

法國角的锥形包裹在緊緊的螺旋中,鐘面朝後。這個設計產生了一種旋轉的旋轉音,其音調很複雜。 窄的嘴角(有尖锐的弧圈)迫使玩家精确控制唇部緊張,使角聲出名地難掌握。 现代角通常包括一种改變音調和腹部的“截住”技術(手在鐘中),有些模型包含一种“雙角”机制(在F和B平面之間交換),以提高高記分度和減輕重量。

特朗波

長號使用滑動而不是阀門, 提供连续的投球變化和光滑的滑動。 它的圆柱形和大鐘會發出大聲的聲音, 切斷整體。 特諾爾長號有更小的長號( 0. 500– 0. 525英寸) , 而低音長號使用更大的長號( 0562- 0585英寸) , 通常會包括F- trigger 或雙倍扳機來延伸低速射程。 滑行設計不一而足: 有些玩家更喜歡快的球背面( 減少的阻力) , 而另一些玩家則選擇更密的寬度( 更紧凑) 來方便滑行位置的连贯性 。

⁇ 和 ⁇

塔巴斯有多重大小,从校樂團使用的3/4大管到6/4大管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管管

現代革新和定制

可調整的導管和可移除的鐘

很多高端的樂器現在都提供可互換的部件。 調整的導管讓玩家在秒內改變阻力和反應。 可動的鐘可以简化傳輸, 并讓不同的設定區域有不同的鐘配置( 例如投影的鐘重, 溫度的鐘輕) 。 這些模块化設計可以使樂器在不购买副角的情况下微調樂器 。

輕量级材料

冶金進步產生了不牺牲音效而減少重量的器械元件。 泰坦尼亞阀門和滑動、碳纤维套和铝鐘現在可以供小號和角擊手使用, 以追求更好的耐力。 雖然有些純粹主義者認為, 重力器提供了更好的音效, 但小心的设计可以节省重量, 同时又保持共振和投影。

數位增強與取取系統

電子接觸系統( 例如: 麥克風 挂載或阀門上的 MIDI 接觸) , 使 銅器可以連接放大器、 效果和數位調調調器。 此集成可以提供新的性能可能性, 但需要設計來容纳感應器和線線。 有些制造商現在提供工厂內裝的接觸小號和轉動器模型的接觸選項 。

選擇一個基于設計的樂器

符合流派的設計

音樂風格會影響到設計選擇。爵士小號演奏者通常喜歡浅口琴和中小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小

買之前試試

讀取的數量都無法取代第一手的經驗。 參觀一個有錢的音樂商店或樂器展覽室, 試試不同製作商的多個型號。 注意樂器在你手中的感覺, 語氣如何輕易說話, 以及音調是否符合你的理想。 如果您有, 請帶上自己的口徑, 試著用不同的樂器設計來隔離喇叭的供應。 很多零售商也提供高端樂器的試驗期 。

專業

老師與專業角色可以提供無價的指導。 他們常常有許多品牌的經驗, 並且可以指出一些你可能忽略的微妙的設計點。 它們也可以幫助您估計特定樂器在您要演習的節目中會如何表演, 從巴洛克室音樂到現代爵士樂。 專業人士通常會為不同的表演背景切換口具甚至導管, 所以問問定制的選擇方案 。

結 论

布拉斯樂器設計是科學和藝術家之間的對話。 每個曲線、發動器、阀門和鐘形都有助于樂器的聲音和演奏者的經驗。 通过理解音效原理和機械原理,音樂家可以在選擇、更新或定制器械時做出明智的決定。 這種知识也加深了對每部樂器背后的技術的體驗 — — 從文艺复兴的麻袋到现代的交響管。 随着研究的繼續和制造技術的演進,玩家可以期望對樂器的音效和演奏的更舒服的控制。

美國音響學會出版許多關於青銅風樂器音效的研究(www.acoustical society.org),山河等制造商的实用指南()Yamaha Brass樂器指南和山河的设计專頁提供了直觀的解釋。 伊森海因音樂部落格上的Brass樂器設計部分提供了一個樂器友好的视角。最后,Vic Firth 銅管指南包括維持阀門和滑行力學的提示,以維持多年的使用性能。