Диаметр ствола (духовые инструменты)

редактировать
Два инструмента, отличающихся только диаметром ствола Труба Труба : цилиндрический Синий-цилиндр.png Корнет Корнет : конический Синий-конус.png Внешне различие может быть незаметно

В музыке, канал духового инструмента (включая деревянных духовых и латунь ) - его внутренняя камера. Это определяет путь потока, по которому движется воздух, который приводится в вибрацию для создания звуков. Форма отверстия имеет сильное влияние на тембр инструмента.

Содержание

  • 1 Форма отверстия
    • 1.1 Цилиндрический канал
    • 1.2 Конический канал
  • 2 Деревянные духовые инструменты
  • 3 Латунные пластинки
  • 4 См. Также
  • 5 Источники
  • 6 Дополнительная литература

Формы отверстий

конус и цилиндр - две идеализированные формы, используемые для описать отверстия духовых инструментов. Приборы могут состоять из преимущественно цилиндрической трубы, заканчивающейся раструбом или раструбом. Эти формы влияют на выраженность гармоник, связанных с тембром инструмента.

Цилиндрическое отверстие

Диаметр цилиндрического отверстия остается постоянным по всей его длине. Акустическое поведение зависит от того, остановлен ли инструмент (закрыт с одного конца и открыт с другого) или открыт (с обоих концов). Для открытой трубы длина волны, создаваемая первой нормальной модой (основной примечание), примерно в два раза больше длины трубы. Длина волны, создаваемая второй нормальной модой, вдвое меньше длины трубы, поэтому ее шаг на октаву выше; таким образом, инструмент с открытым цилиндрическим отверстием перекрывает на октаву. Это соответствует второй гармонике, и обычно спектр гармоник инструмента с открытым цилиндрическим отверстием является сильным как для четных, так и для нечетных гармоник. Для остановленной трубы длина волны, создаваемая первой нормальной модой, примерно в четыре раза больше длины трубы. Длина волны, создаваемая второй нормальной модой, составляет одну треть от длины, т. Е. 4/3 длины трубы, поэтому ее шаг на двенадцать больше; Остановленный инструмент с цилиндрическим отверстием дает избыточный удар на двенадцатой. Это соответствует третьей гармонике; как правило, спектр гармоник остановленного инструмента с цилиндрическим отверстием, особенно в его нижнем регистре, является сильным только на нечетных гармониках. Однако современные медные духовые инструменты обычно используют всю длину инструмента для каждой высоты звука, и поэтому на них значительно влияют эффекты мундштука и колокола. Они изменяют резонансы инструмента так, чтобы они напоминали резонансы конической трубы, даже если отверстие в основном цилиндрическое.

К инструментам с цилиндрическим или в основном цилиндрическим отверстием относятся:

Коническое отверстие

Диаметр конического отверстия изменяется линейно с расстоянием от конца инструмента. Полное коническое отверстие должно начинаться с нулевого диаметра - вершины конуса. Однако фактические отверстия инструмента приблизительно равны усеченной части конуса. Длина волны, создаваемая первой нормальной модой, примерно в два раза больше длины конуса, измеренного от вершины. Длина волны, создаваемая второй нормальной модой, примерно равна длине конуса, поэтому его высота на октаву выше. Следовательно, инструмент с коническим отверстием, как и инструмент с открытым цилиндрическим отверстием, имеет избыточный удар в октаве и обычно имеет гармонический спектр, сильный как в четных, так и в нечетных гармониках.

Инструменты с коническим или приблизительно коническим отверстием включают:

Woodwinds

Отрезки отверстий деревянных духовых инструментов отклоняются от истинного конуса или цилиндра. Например, хотя гобой и гобой д'амур имеют одинаковую высоту звука, у них разная форма концевых колокольчиков. Соответственно, голос гобоя описывается как «пронзительный» по сравнению с более «полным» голосом гобоя д'амур.

Хотя форма отверстия деревянных духовых инструментов обычно определяет их тембр, внешняя геометрия инструментов обычно мало влияет на их голос. Кроме того, внешняя форма деревянных духовых инструментов может не совпадать с формой их отверстий. Например, хотя гобои и кларнеты могут внешне казаться похожими, у гобоев коническое отверстие , а у кларнетов - цилиндрическое отверстие.

Канал ствола baroque самописца имеет "перевернутый" конус: он шире у головки и уже у основания инструмента. Большинство современных рекордеров также имеют такое коническое отверстие, поскольку они очень похожи на рекордеры эпохи барокко. Однако многократные ренессансные, средневековые, а также современные регистраторы имеют цилиндрическое отверстие.

Латунь

Медные инструменты также иногда делятся на конические или цилиндрические, хотя большинство из них фактически имеют цилиндрические участки между коническими участками (мундштук конус или мундштук ) и неконическая, нецилиндрическая развальцовка (раструб). Бенаде приводит следующие типичные пропорции:

трубатромбонрог
конус мундштука21%9%11%
Цилиндрическая часть29%52%61%
Bell50%39%28%

Эти пропорции меняются в зависимости от того, работают ли клапаны или задвижки; Вышеуказанные числа относятся к инструментам с открытыми клапанами или полностью вставленными задвижками. Это отклонение от стандартных моделей цилиндрических и конических трубок означает, что частоты нормальной моды медных инструментов не соответствуют целым числам, кратным первой моды, которая не используется для игры. Тем не менее, более высокие режимы действительно соответствуют целым числам, кратным «фиктивной основной», которую все еще можно воспроизвести как педальный тон . Исполнители медных духовых инструментов (в отличие от деревянных духовых инструментов) могут существенно повышать или понижать ноты, а на некоторых инструментах использовать привилегированные частоты (тоны педали и ложные тона ) для получения гармоничных нот. вне диапазона, допустимого для нормальных режимов.

См. также

Источники

Дополнительная литература

  • Недервен, Корнелис Йоханнес, Акустические аспекты деревянных духовых инструментов. Amsterdam, Frits Knuf, 1969.
  • для формы волны и гармонических характеристик, кларнет и сравнение конической, цилиндрической . Брайан Х. Суитс, Phy.MTU.edu.
    • Предыдущий автор ссылается на: «Конический канал в музыкальной акустике», авторы Р.Д. Айерс, Л.Дж. Элиасон и Д.Магерефте, Американский журнал физики, Том 53, № 6, стр. 528-537, (1985).
  • Краткое описание формы волны фагота. Также общее обсуждение акустики (с расчетами и формами волн) в духовых инструментах 18 января 2011 г. GSU.edu.
Последняя правка сделана 2021-05-13 14:56:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте