Музички звук и неговите својства

Претставата „4'33“ од Џон Кејџ е 4 минути и 33 секунди тишина. Со исклучок на ова дело, сите останати користат звук.

Звукот е за музиката што е бојата за сликањето, зборот е за писателот, а циглата е за градител. Звукот е материјал на музиката. Дали музичарот треба да знае како функционира звукот? Строго кажано, не. На крајот на краиштата, градителот можеби не ги знае својствата на материјалот од кој гради. Тоа што зградата ќе се урне не е негов проблем, тоа е проблем на тие што ќе живеат во оваа зграда.

На која фреквенција звучи нотата C?

Кои својства на музичкиот звук ги знаеме?

Ајде да земеме низа како пример.

Волумен. Тоа одговара на амплитудата. Колку посилно ја удираме жицата, толку е поширока амплитудата на нејзините вибрации, толку погласен ќе биде звукот.

времетраење. Постојат вештачки компјутерски тонови кои можат да звучат произволно долго време, но обично звукот се вклучува во одреден момент и престанува во одреден момент. Со помош на траење на звукот се редат сите ритмички фигури во музиката.

Висина Навикнати сме да кажеме дека некои ноти звучат повисоко, други пониско. Висината на звукот одговара на фреквенцијата на вибрациите на жицата. Се мери во херци (Hz): еден херц е едно време во секунда. Според тоа, ако, на пример, фреквенцијата на звукот е 100 Hz, тоа значи дека низата прави 100 вибрации во секунда.

Ако отвориме каков било опис на музичкиот систем, лесно ќе ја откриеме фреквенцијата до мала октава е 130,81 Hz, така што низата што емитува во секунда до, прави 130,81 осцилации.

Но, ова не е точно.

Совршена низа

Значи, да го прикажеме она што штотуку го опишавме на сликата (сл. 1). Засега го отфрламе времетраењето на звукот и ги означуваме само висината и гласноста.

Овде црвената лента графички го претставува нашиот звук. Колку е повисока оваа лента, толку е погласен звукот. Колку е подалеку десно оваа колона, толку е повисок звукот. На пример, два звуци на сл. 2 ќе бидат со иста јачина, но вториот (син) ќе звучи повисоко од првиот (црвено).

Таквиот график во науката се нарекува амплитудно-фреквентен одговор (AFC). Вообичаено е да се проучуваат сите карактеристики на звуците.

Сега назад на стрингот.

Ако жицата вибрирала како целина (слика 3), тогаш навистина би направила еден звук, како што е прикажано на слика 1. Овој звук би имал одредена јачина, во зависност од јачината на ударот, и добро дефинирана фреквенција на осцилација, поради затегнатоста и должината на жицата.

Можеме да го слушаме звукот произведен од таквата вибрација на жицата.

* * *

Звучи лошо, нели?

Тоа е затоа што, според законите на физиката, низата не вибрира сосема вака.

Сите жици знаат дека ако допрете конец точно во средината, без притискање на таблата, и го удрите, може да добиете звук т.н. флаголет. Во овој случај, формата на вибрации на низата ќе изгледа вака (сл. 4).

Овде низата се чини дека е поделена на две, а секоја од половините звучи посебно.

Од физиката е познато: колку е пократка низата, толку побрзо вибрира. На сл. 4, секоја од половините е два пати пократка од целата низа. Според тоа, фреквенцијата на звукот што го добиваме на овој начин ќе биде двојно поголема.

Финтата е во тоа што таква вибрација на жицата не се појави во моментот кога почнавме да свириме хармоник, ја имаше и во „отворената“ низа. Едноставно кога е отворена низата таква вибрација потешко се забележува, а со ставање на прст во средината ја откривме.

Слика 5 ќе помогне да се одговори на прашањето како една низа може истовремено да вибрира и како целина и како две половини.

Низата се наведнува како целина, а на неа осцилираат два полубранови како некој вид на осум. Сликата осум која се ниша на лулашка е она што е додавање на два такви типа на вибрации.

Што се случува со звукот кога жицата вибрира на овој начин?

Многу е едноставно: кога низата вибрира како целина, испушта звук со одреден тон, обично се нарекува основен тон. И кога две половини (осум) вибрираат, добиваме звук двојно повисок. Овие звуци се репродуцираат во исто време. На фреквентниот одговор, ќе изгледа вака (сл. 6).

Потемната колона е главниот тон што произлегува од вибрациите на „целата“ низа, посветлата е двојно повисока од темната, се добива од вибрациите на „осумката“. Секоја лента на таков график се нарекува хармоника. По правило, повисоките хармоници звучат потивко, така што втората колона е малку пониска од првата.

Но, хармониците не се ограничени само на првите две. Всушност, покрај веќе сложеното додавање на фигура-осумка со замав, низата во исто време се витка како три полубранови, како четири, како пет итн. (Сл. 7).

Според тоа, на првите два хармоници се додаваат звуци, кои во три, четири, пет, итн. пати повисоки од главниот тон. На фреквентниот одговор, ова ќе даде таква слика (сл. 8).

Таков комплексен конгломерат се добива кога звучи само една низа. Се состои од сите хармоници од првата (која се нарекува фундаментална) до највисоката. Сите хармоници освен првиот се нарекуваат и призвук, односно преведени на руски - „горни тонови“.

Уште еднаш нагласуваме дека ова е најосновната идеја за звукот, вака звучат сите жици во светот. Покрај тоа, со мали промени, сите дувачки инструменти даваат иста структура на звук.

Кога зборуваме за звук, мислиме токму на оваа конструкција:

ЗВУК = ГРАНТЕН ТОН + СИТЕ ПОВЕЌЕ ОВЕРТОНИ

Врз основа на оваа структура се градат сите нејзини хармонични карактеристики во музиката. Својствата на интервалите, акордите, штимањето и многу повеќе може лесно да се објаснат ако ја знаете структурата на звукот.

Но, ако сите жици и сите труби звучат вака, зошто можеме да го разликуваме пијаното од виолина, а гитарата од флејта?

Timbre

Прашањето формулирано погоре може да се стави уште потешко, бидејќи професионалците дури можат да разликуваат една гитара од друга. Два инструменти со иста форма, со исти жици, звук и човекот ја чувствува разликата. Се согласувам, чудно?

Пред да ја решиме оваа необичност, да слушнеме како би звучела идеалната низа опишана во претходниот пасус. Ајде да го озвучиме графикот на сл. 8.

* * *

Се чини дека е сличен на звукот на вистинските музички инструменти, но нешто недостасува.

Не е доволно „неидеално“.

Факт е дека во светот не постојат две апсолутно идентични жици. Секоја низа има свои карактеристики, иако микроскопски, но влијаат на тоа како звучи. Несовршеностите можат да бидат многу разновидни: дебелината се менува по должината на жицата, различни густини на материјалот, мали дефекти на плетенка, промена на напнатоста при вибрации итн. (како што е подложноста на влага), како инструментот е поставен во однос на слушателот и многу повеќе, до геометријата на просторијата.

Што прават овие карактеристики? Тие малку го менуваат графикот на Слика 8. Хармониците на него може да испаднат дека не се многу повеќекратни, малку поместени надесно или лево, обемот на различни хармоници може многу да се промени, може да се појават призвук лоцирани помеѓу хармониците (сл. 9 .).

Обично, сите нијанси на звукот се припишуваат на нејасниот концепт на тембр.

Се чини дека тембр е многу пригоден термин за особеностите на звукот на инструментот. Сепак, има два проблема со овој термин на кои би сакал да укажам.

Првиот проблем е што ако го дефинираме темброт како што направивме погоре, тогаш инструментите ги разликуваме по слух главно не по него. Како по правило, ние ги фаќаме разликите во првиот дел од секундата од звукот. Овој период обично се нарекува напад, во кој звукот само се појавува. Остатокот од времето, сите срунови звучат многу слично. За да го потврдиме ова, ајде да слушнеме нота на клавирот, но со „отсечен“ период на напад.

* * *

Се согласувам, доста е тешко да се препознае добро познатото пијано во овој звук.

Вториот проблем е што обично кога се зборува за звукот се издвојува главниот тон, а се останато му се припишува на темброт, како да е незначителен и да не игра никаква улога во музичките конструкции. Сепак, тоа воопшто не е случај. Неопходно е да се разликуваат поединечни карактеристики, како што се призвук и отстапувања на хармониците, од основната структура на звукот. Индивидуалните карактеристики навистина имаат мал ефект врз музичките конструкции. Но, основната структура - повеќекратни хармоници, прикажани на сл. 8. - е она што ја одредува целата без исклучок хармонија во музиката, без оглед на епохите, трендовите и стиловите.

За тоа како оваа структура ги објаснува музичките конструкции ќе зборуваме следниот пат.

Автор - Роман Олеиников Аудио снимки - Иван Сошински