Теория звукоизвлечения на трубе

Звучащим телом трубы является столб воздуха, заполняющего канал ее трубки и отделенного от окружающей среды корпусом инструмента. Этот столб воздуха служит резонатором, отвечающим на звуковые колебания определенных частот в зависимости от его формы и размеров. По форме основная часть трубы представляет собой канал, цилиндрический на протяжении примерно четверти длины, расширяющийся ближе к краю и заканчивающийся раструбом. В развернутом виде длина канала трубы равна 1,31—1,315 м. Диаметр канала в цилиндрической части — 11,5 мм; наибольший диаметр раструба 132—137 мм.


Звукоизвлечение

Посредством специального механизма возбуждения колебаний (вкратце рассмотрим его далее) в основной части трубы генерируются стоячие волны, пучности которых находятся у двух концов трубы; в случае извлечения основного тона (он, как известно, практически на трубе не применяется) один узел стоячей волны находится посередине (а).

Длина волны, а тем самым и частота колебаний определяются длиной колеблющегося столба воздуха. Теоретически длина волны равна удвоенной длине столба воздуха; практически она несколько больше, поскольку стоячая волна выходит за пределы инструмента в окружающую атмосферу, отдавая ей часть колебательной энергии, благодаря чему, собственно, мы и слышим звук.

Узкая и длинная форма столба воздуха обеспечивает легкость так называемого «передувания», то есть разделения столба воздуха на ряд участков, колеблющихся в противоположных фазах; при этом образуются новые узлы и пучности, причем на краях всегда остаются пучности (б, в, г).

Так возникает ряд звуков, являющихся натуральным обертоновым звукорядом от основного тона. Как уже говорилось, вентильный механизм современной трубы позволяет увеличивать длину колеблющегося столба воздуха, понижая тем самым основной тон, а вместе с тем и весь натуральный звукоряд трубы, обеспечивая извлечение всех звуков хроматической гаммы в доступном для трубы диапазоне.

Звук трубы излучается раструбом, форма которого дает максимальное излучение звуковой энергии в окружающую среду без отражения его от стенок. Раструб влияет прежде всего на образование формант; относительно маленький раструб, свойственный трубе, создает яркость ее звучания, увеличивая амплитуду высокочастотных составляющих в ее спектре.

Возбудителем звуковых колебаний при игре на трубе являются губы исполнителя. В основном их действие подобно работе двойного язычка, причем, в отличие от трости деревянных духовых инструментов, губы являются мягкими, массивными перепончатыми язычками, что определяет, как говорилось ранее, небольшое количество шумовых составляющих в звуке трубы.

Сжатый в дыхательных путях исполнителя воздух продувается через особым образом сложенные, натянутые и сближенные губы исполнителя, насильственно раздвигая щель между ними и приводя их в колебания, результатом чего является периодическое увеличение и уменьшение площади щели между губами, а следовательно — изменение количества поступающего в канал инструмента воздуха. Это и считается основным механизмом, вызывающим в резонирующей надставке, то есть основной части трубы, стоячие волны. Таким образом, три элемента — колебательный процесс в резонирующей надставке, возбудитель колебаний (амбушюр исполнителя) и колебательный процесс в резервуаре с запасным воздухом (дыхательные пути исполнителя) — образуют единую автоколебательную систему, в которой свойства всех элементов, влияя на поведение остальных, определяют единый возникающий в результате звук трубы.

Оцените статью
( 3 оценки, среднее 3.67 из 5 )
TRUMPETclub
Добавить комментарий

*