Звука Бесконечность — Света Вечность

 

 

Для характеристики звука – в обиходе и в науке используется понятие тембр. В обиходе – это эмоциональная характеристика звука. Тембр называют сочным, сухим, жестким, мягким, светлым, темным и т. д.

Давайте рассмотрим его с научной точки зрения. Тембр определяется как характерная окраска, по которой человек безошибочно ориентируется. К примеру, даже маленький ребенок, безошибочно узнает мать по тембру голоса.

 

Рассмотрим физику тембра. Итак, высота звука определяется слухом, относительно самой низкой частоты, присутствующей в звуке. Сам звук, представляет собой набор гармоник, начинающийся от самой низкой частоты, присутствующей в звуке и гармоник выше.

Откуда эти гармоники? Из природы колебаний предметов во Вселенной. На эту тему есть бесчисленное количество научных трудов, звук подчиняется всем законам теории колебаний.

Почему? Потому, что сам является колебанием воздуха.

 

 

Как он образуется. Рассмотрим музыкальный инструмент. Например, гитару. Это струны, резонансный корпус, гриф. Когда мы дернем струну, она начнет колебаться. Из теории колебаний мы знаем, что тело колеблется всей длиной и кратными составными частями – то есть половинками, тре Это значит, если мы играем ноту «ля», нижняя частота которой принята 440 Гц, то струна издает еще звуки 440 Гц*2 = 880 Гц; 440 Гц*3 = 1320 Гц; 440 Гц*4 = 1760 Гц и так далее. (Если кто не помнит, Гц – одно колебание в секунду. То есть 440 Гц – 440 колебаний в секунду.)

Сколькими составными частями колеблется струна? Нет ответа. В разное время считали по-разному. Теоретически – бесконечным числом частей. Но практически, исходя из свойств материала и способности слуха воспринимать до порога слышимости – количество определяемых слухом гармоник ограничено. Гармоники – это звуки, создаваемые не полной длиной, а ее частями, то есть в нашем случае 880 Гц, 1320 Гц и т. д.

Но струна – не единственный формирователь тембра. Она специально установлена перед резонансным корпусом.

Во-первых – для усиления звука, во-вторых – для изменения соотношения между гармониками, с целью придать звуку особую окраску, наиболее приятно и гармонично воспринимаемую слухом.

Конструкция корпуса – это целая наука, отработанная не одним поколением, заключающая в себе секреты разных мастеров и фирм. Резонирующий корпус гитары вносит еще и свои дополнительные гармоники, среди которых есть и шумовые.

Корпус гитары является резонатором. Это значит, что определенные звуки, при заданной конструкции и размерах, должны создавать бОльший отклик, чем другие. Те области, в которых идет особое усиление гармоник, а следовательно их особое подчеркивание – называются формантами. Где будут располагаться форманты конкретной гитары – знает наука «гитаростроение» или мастер. Но от этого сильно зависит субъективное впечатление слушателей – они называют звучание красивым, богатым, насыщенным или бедным, визгливым, сухим и т.д. Формант бывает несколько, но особо ощущаются четыре. Одна из них, обычно основная. Эта та, которая наиболее сильно действует на окраску.

В скрипках старых мастеров, основные форманты располагаются обычно ниже, чем в современных скрипках. Насколько я помню, у поздних Гварнери — в районе 2500 Гц, в то время как в современных – в районе 4000 Гц. От этого – современные более визгливые. Сделать скрипки такими податливыми и невизгливыми, как у мастеров Кремоны, пока никому не удается. Хотя и сейчас есть немало хороших мастеров.

Вернемся к гитаре. Гриф, прикрепленный к корпусу, хоть и незначительно, но тоже влияет на формирование тембра, привнося дополнительные призвуки.

На тембр влияет и материал колков, порожков и т.д. В общем, все детали.

При игре на инструменте, музыкант, с целью создания особых образов с помощью изменения тембра, может менять местоположение руки – играя над розеткой (отверстие гитары) или ближе к подставке (место крепления струн). Думаю понятно, что изменение тембра происходит за счет изменения соотношения гармоник (их амплитуд и качаний относительно основной частоты в пределах ЗОНЫ (интервал, где нота еще не меняет своего названия)), или если использовать музыкальную, а не техническую характеристику – за счет изменения ОБЕРТОНОВ.

 

Нота Интервал Обозначение по системе сольфеджио Гармоника Частота
1. С Унисон До (I) Основной тон 256 Гц
2. С Октава До (2) 1 -й обертон 512 Гц
3. G Чистая квинта Соль (I) 2-й обертон 768 Гц
4. С Октава До (3) 3-й обертон 1024 Гц
5. Е Большая Терция Ми (1) 4-й обертон 1280 Гц
6. G Чистая каната Соль (2) 5-й обертон 1536 Гц
7. В- Малаясептима Си-бемоль (1) 6-й обертон 1792 Гц
8. С Октава До (4) 7-й обертон 2048 Гц
9. D Большая секунда Ре (1) 8-й обертон 2304 Гц
10. Е Малаясекунда Mu(t) 9-й обертон 2560 Гц
11. Fis Увеличенная кварта Фа-диез (1) 10-й обертон 2816 Гц
12. G Квинта Соль (3) 11-й обертон 3072 Гц
13. А  Малаясекста JIя-бемолъ (1 ) 12-й обертон 3328 Гц
14. В Малаясептима Си-бемоль (2) 13-й обертон 3584 Гц
15. Н Большая септима Си (1) 14-й обертон 3840 Гц
16. С Октава До (5) 15-й обертон 4096 Гц

Для слуха, чтобы идентифицировать и сформировать тембр, большое значение еще имеет АТАКА. Атака – это характер изменения звука от момента звукоизвлечения до установления основного устойчивого тона. Что-то аналогичное понятию «момента коммутации» в науке «электротехника». При разрушении передачи атаки, слух перестает воспринимать тихие обертона, звук сильно обедняется.

На тембр, оказывает большое влияние, также помещение, где играет музыкант.
Есть еще причины, но думаю пока, для объяснения этого достаточно.

В общем, если вы представили, из чего складывается звучание одной струны, то можете умозрительно представить, что же происходит, когда на этой гитаре играют, то есть бьют по всем струнам. Приборы, осуществляющие измерение, музыкальный сигнал в объективном для какой-либо технической оценки виде, показать не могут. Потому что, он изменчив в каждое мгновение и состоит из множества суммированных друг с другом частот.

Раньше полагали, что далее 3-й гармоники, человек настолько плохо опознает звуки, что их не воспринимает. Позже были приведены доказательства, что и последующие гармоники сильно влияют на тембр. Современная наука говорит, что даже гармоники частотой в 100 – 200 кГц работают при кристаллизации тембра и влияют на субъективное впечатление.

Разные эксперименты показали, что некоторые гармоники, при усилении или уменьшении дают разные эффекты – некоторые «утепляют» звук, некоторые «сушат», а некоторые – просто делают его негармоничным и неприятным. Какие гармоники на что влияют — желающие могут поискать в Интернет-ресурсах. К примеру, многие объясняют «утепление» звука лампами – усилением четных гармоник.

Издревле людям известно, что наиболее гармоничным для слуха, является соотношение частот 4:5:6. В древности музыканты настраивали свои инструменты так, чтобы звукоряд превращался в последовательность этих приятных трезвучий. О том, почему это так и какова физика процесса, я напишу как-нибудь в одной из статей, так как это требует большого объема. Тем не менее, желающие могут что-то сами поискать в Интернете или в книжных магазинах.

 

Музыкальные инструменты, в подавляющем большинстве, делаются их дерева и металла. Резонансные свойства дерева и метала, имеют гармоничную природу, подчиняясь тем соотношениям гармоник, которые наиболее приятны для слуха. Причем не все породы дерева и металлов имеют гармоничные резонансные характеристики. Это целая наука, как заставить «звучать» дерево или металл. Человечество за историю разработало множество технологий «приготовления» дерева для инструмента и обработки и технологии лужения и других спецефических обработок металла для придания нужной гармоничной окраске звуку. При всем этом, конечно, учитываются знания относительно гармоничности тех или иных частотных и амплитудных соотношений между резонирующими гармониками.

Все твердые предметы в природе имеют частоту собственных колебаний. Это значит, что если почти любой твердый предмет стукнуть о другой, то он начнет «петь». Но самое приятное на слух сочетание амплитуд гармоник, дают некоторые металлы и некоторые породы дерева. Они и используются в качестве материала, для изготовления музыкальных инструментов.

В принципе, немузыкальных пород дерева – не так уж много.

Практически – резонансный звук любого дерева гармонично ложится на слух,

и, если так можно сказать – музыкален.

 

 

Григор Микаэлян.

Один комментарий: Музыка — это звуки

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Поделиться
Присоединиться
Присоединяйтесь к каналу
Подписаться

Введите свой е-мэйл

Присоединиться к еще 113 подписчикам

Консультация по Skype
Луна
Фазы Луны на RedDay.ru (Пермь)