Синтез звука - продолжение

По этой причине такая точка является наиболее подходящей для возбуждения струн смычком, так как седьмая гармоника — первая частота, которая музыкально не связана с остальными, в то время как шестая и восьмая гармоники составляют созвучие с остальными гармониками музыкального ряда. Наряду с ними возникают высшие гармоники, которые существенно обогащают звучание струнного инструмента.

Звучание скрипки, альта, виолончели или контрабаса определяется также и качеством резонатора. Очевидно, что форма и размер резонатора добавляют к струнному тембру свои собственные форманты. Они очень важны и очевидно, что в музыке форманты — достоинство, однако в звуковой технике появление призвуков рассматривается как недостаток и объясняется неравномерной частотной характеристикой устройства.

Качество музыкальных инструментов зависит и от других факторов, которые могут быть связаны с методами извлечения звука (вождение смычком, дутьё, дергание, постукивание и т. д.) или с самим звуком, например, тем, как он начинается (атака звука) или как меняется его громкость в процессе звучания ноты.

Воздушный резонанс

Воздух может иметь объемный резонанс, весьма похожий на резонанс скрипичной струны, с той только разницей, что последняя совершает поперечные колебания, а колебания воздуха, состоящие из сжатий и разрежений, являются продольными.

В общем случае излучаемый звук движется в воздухе, образуя бегущие волны. Однако когда бегущая волна, падая под прямым углом на какую-либо поверхность, отражается и распространяется в обратном направлении, то образуется стоячая волна.

На практике волна отражается лишь частично, поэтому результат представляет собой смесь бегущих и стоячих волн. Эти стоячие, или стационарные, волны могут быть изображены графически в виде поперечной волны.

Можно заставить резонировать воздух и в узкой, например органной, трубе. Она закрыта с двух сторон, и внутри нее происходят отражения. При этом возникают основное колебание с длиной волны, вдвое большей, чем длина трубы, и его гармоники. Если труба открыта с одного конца, колебания все равно возбуждаются. Но когда труба узка по сравнению с длиной волны, звук будет излучаться в открытое пространство слабо.

Колебания происходят следующим образом: волна давления отражается от открытого конца трубы как разрежение, а от закрытого — как сжатие. По сравнению с закрытой с двух сторон трубой образующееся основное колебание имеет длину волны в четыре раза больше длины трубы и нечетные гармоники. Тембр звука поэтому будет значительно отличаться от тембра звука открытой органной трубы.

Возбуждение звуковых волн во всех духовых инструментах происходит аналогично, причем длина колеблющегося столба воздуха может изменяться плавно, как в тромбоне, или скачкообразно, как в трубе и валторне. Во флейте, кларнете и саксофоне изменение длины столба достигается открыванием и закрыванием отверстий, расположенных вдоль корпуса инструмента. Форманты меняются в зависимости от формы инструмента и раскрыва трубы, хотя он практически мало влияет на многие звуки.

Смотрите также: