الصوت الموسيقي وخصائصه
مسرحية "4'33" لجون كيج مدتها 4 دقائق و 33 ثانية من الصمت. باستثناء هذا العمل ، كل الآخرين يستخدمون الصوت.
الصوت للموسيقى ما يعنيه الطلاء للرسم ، والكلمة للكاتب ، والطوب للباني. الصوت هو مادة الموسيقى. هل يجب أن يعرف الموسيقي كيف يعمل الصوت؟ بالمعنى الدقيق للكلمة ، لا. بعد كل شيء ، قد لا يعرف المنشئ خصائص المادة التي يبني منها. حقيقة أن المبنى سينهار ليست مشكلته ، إنها مشكلة أولئك الذين سيعيشون في هذا المبنى.
في أي تردد تصدر النغمة ج؟
ما هي خصائص الصوت الموسيقي التي نعرفها؟
لنأخذ سلسلة كمثال.
حجم. يتوافق مع السعة. كلما ضربنا الوتر بقوة أكبر ، كلما اتسعت اتساع اهتزازاته ، كان الصوت أعلى.
المدة الزمنية. هناك نغمات كمبيوتر اصطناعية يمكن أن تصدر صوتًا لفترة طويلة بشكل تعسفي ، ولكن عادةً ما يأتي الصوت في مرحلة ما ويتوقف عند نقطة ما. بمساعدة مدة الصوت ، يتم ترتيب جميع الأشكال الإيقاعية في الموسيقى.
ارتفاع. اعتدنا أن نقول أن بعض النغمات تبدو أعلى ، والبعض الآخر أقل. تتوافق درجة الصوت مع تردد اهتزاز الوتر. يتم قياسه بالهرتز (هرتز): هرتز واحد هو مرة واحدة في الثانية. وفقًا لذلك ، إذا كان تردد الصوت ، على سبيل المثال ، 100 هرتز ، فهذا يعني أن الوتر يصنع 100 اهتزاز في الثانية.
إذا فتحنا أي وصف للنظام الموسيقي ، فسنجد ذلك التردد بسهولة ما يصل إلى أوكتاف صغير هو 130,81 هرتز ، لذلك في غضون ثانية ينبعث الوتر إلى، يجعل 130,81 ذبذبة.
ولكن هذا ليس صحيحا.
سلسلة مثالية
لذا ، دعنا نصور ما وصفناه للتو في الصورة (الشكل 1). في الوقت الحالي ، نتجاهل مدة الصوت ونشير فقط إلى درجة الصوت والجهارة.
هنا يمثل الشريط الأحمر صوتنا بيانياً. كلما ارتفع هذا الشريط ، ارتفع الصوت. كلما زاد هذا العمود على اليمين ، ارتفع الصوت. على سبيل المثال ، صوتان في الشكل 2 سيكونان بنفس الحجم ، لكن الصوت الثاني (الأزرق) سيبدو أعلى من الصوت الأول (أحمر).
يسمى هذا الرسم البياني في العلم استجابة تردد السعة (AFC). من المعتاد دراسة جميع ميزات الأصوات.
الآن عد إلى السلسلة.
إذا اهتزت الوتر ككل (الشكل 3) ، فسيصدر صوتًا واحدًا ، كما هو موضح في الشكل 1. سيكون لهذا الصوت بعض الحجم ، اعتمادًا على قوة الضربة ، وتردد محدد جيدًا لـ التذبذب بسبب شد الخيط وطوله.
يمكننا الاستماع إلى الصوت الناتج عن اهتزاز الوتر.
* * *
يبدو فقيرًا ، أليس كذلك؟
هذا لأنه ، وفقًا لقوانين الفيزياء ، لا يهتز الخيط تمامًا مثل هذا.
يعرف جميع لاعبي الأوتار أنه إذا لمست وترًا في المنتصف تمامًا ، دون الضغط عليه حتى على لوحة الفريتس ، وضربته ، يمكنك الحصول على صوت يسمى سوط. في هذه الحالة ، سيبدو شكل اهتزازات الوتر مثل هذا (الشكل 4).
هنا يبدو أن الوتر مقسم إلى قسمين ، ويصدر كل من النصفين صوتًا منفصلاً.
من المعروف من الفيزياء: كلما كان الوتر أقصر ، كان اهتزازه أسرع. في الشكل 4 ، كل نصفي أقصر بمرتين من الخيط بأكمله. وفقًا لذلك ، فإن تردد الصوت الذي نتلقاها بهذه الطريقة سيكون ضعف ذلك.
الحيلة هي أن مثل هذا الاهتزاز في الوتر لم يظهر في الوقت الذي بدأنا فيه العزف على التوافقي ، بل كان موجودًا أيضًا في الوتر "المفتوح". إنه فقط عندما يكون الخيط مفتوحًا ، يكون من الصعب ملاحظة مثل هذا الاهتزاز ، وبوضع إصبع في المنتصف ، كشفناه.
سيساعد الشكل 5 في الإجابة عن السؤال المتعلق بكيفية اهتزاز الوتر بشكل كامل ونصفين في نفس الوقت.
ينحني الخيط ككل ، وتتأرجح موجتان نصفيتان عليه كنوع من ثمانية. الرقم ثمانية يتأرجح على أرجوحة هو إضافة نوعين من الاهتزازات.
ماذا يحدث للصوت عندما يهتز الوتر بهذه الطريقة؟
الأمر بسيط للغاية: عندما يهتز الوتر ككل ، فإنه يصدر صوتًا بدرجة معينة ، وعادة ما يطلق عليه النغمة الأساسية. وعندما يهتز نصفان (ثمانية) ، نحصل على صوت مضاعف. هذه الأصوات تلعب في نفس الوقت. على استجابة التردد ، سيبدو هكذا (الشكل 6).
العمود الأغمق هو النغمة الرئيسية الناتجة عن اهتزاز الوتر "الكامل" ، والعمود الأفتح ضعف ارتفاع العمود المظلم ، ويتم الحصول عليه من اهتزاز "الثمانية". يسمى كل شريط على هذا الرسم البياني التوافقي. كقاعدة عامة ، تبدو التوافقيات الأعلى أكثر هدوءًا ، لذا فإن العمود الثاني أقل قليلاً من الأول.
لكن التوافقيات لا تقتصر على الأولين. في الواقع ، بالإضافة إلى الإضافة المعقدة بالفعل لشكل ثمانية مع تأرجح ، ينحني الخيط في نفس الوقت مثل ثلاث نصف موجات ، مثل أربعة ، مثل خمسة ، وهكذا. (الشكل 7).
وفقًا لذلك ، تتم إضافة الأصوات إلى النغمة الأولين ، والتي تكون أعلى من النغمة الرئيسية بثلاثة أو أربعة أو خمسة أو ما إلى ذلك. فيما يتعلق باستجابة التردد ، سيعطي هذا مثل هذه الصورة (الشكل 8).
يتم الحصول على مثل هذا التكتل المعقد عندما يصدر صوت واحد فقط. يتكون من جميع التوافقيات من الأول (الذي يسمى الأساسي) إلى الأعلى. جميع التوافقيات باستثناء الأولى تسمى أيضًا نغمات ، أي مترجمة إلى الروسية - "نغمات عليا".
نؤكد مرة أخرى أن هذه هي الفكرة الأساسية للصوت ، هكذا تبدو كل الأوتار في العالم. بالإضافة إلى ذلك ، مع تغييرات طفيفة ، تعطي جميع أدوات الرياح نفس بنية الصوت.
عندما نتحدث عن الصوت ، فإننا نعني بالضبط هذا البناء:
الصوت = نغمة الأرض + جميع الأوتار المتعددة
على أساس هذا الهيكل تم بناء جميع ميزاته التوافقية في الموسيقى. يمكن شرح خصائص الفواصل الزمنية والأوتار والضبط وغير ذلك الكثير بسهولة إذا كنت تعرف بنية الصوت.
لكن إذا كانت كل الأوتار وكل الأبواق تبدو هكذا ، فلماذا يمكننا تمييز البيانو عن الكمان والجيتار عن الفلوت؟
جرس
يمكن طرح السؤال الذي تمت صياغته أعلاه بشكل أكثر صرامة ، لأن المحترفين يمكنهم حتى التمييز بين الغيتار والآخر. أداتان من نفس الشكل ، بنفس الأوتار ، الصوت ، والشخص يشعر بالفرق. توافق ، غريب؟
قبل أن نحل هذه الغرابة ، دعنا نسمع كيف ستبدو السلسلة المثالية الموصوفة في الفقرة السابقة. لنبدأ التمثيل البياني في الشكل 8.
* * *
يبدو أنه مشابه لصوت الآلات الموسيقية الحقيقية ، ولكن هناك شيء مفقود.
لا يكفي "غير مثالي".
الحقيقة هي أنه لا يوجد في العالم سلسلان متطابقان تمامًا. كل وتر لها خصائصها الخاصة ، على الرغم من كونها مجهرية ، لكنها تؤثر على كيفية صوتها. يمكن أن تكون العيوب متنوعة للغاية: تغيرات السُمك على طول الخيط ، وكثافات مختلفة من المواد ، وعيوب صغيرة في جديلة ، وتغيرات شد أثناء الاهتزاز ، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يتغير الصوت اعتمادًا على مكان ضرب الوتر ، وخصائص المواد للأداة (مثل القابلية للرطوبة) ، وكيفية وضع الجهاز بالنسبة للمستمع ، وأكثر من ذلك بكثير ، وصولاً إلى هندسة الغرفة.
ماذا تفعل هذه الميزات؟ قاموا بتعديل الرسم البياني بشكل طفيف في الشكل 8. قد يتبين أن التوافقيات الموجودة عليه ليست متعددة تمامًا ، أو تم إزاحتها قليلاً إلى اليمين أو اليسار ، وقد يتغير حجم التوافقيات المختلفة بشكل كبير ، وقد تظهر النغمات الموجودة بين التوافقيات (الشكل 9) .).
عادة ، تُعزى جميع الفروق الدقيقة في الصوت إلى المفهوم الغامض للجرس.
يبدو أن Timbre مصطلح مناسب جدًا لخصائص صوت الآلة. ومع ذلك ، هناك مشكلتان في هذا المصطلح أود أن أشير إليهما.
المشكلة الأولى هي أننا إذا حددنا الجرس كما فعلنا أعلاه ، فإننا نميز الآلات بالأذن وليس بها. كقاعدة عامة ، نحدد الاختلافات في الجزء الأول من الثانية من الصوت. عادة ما تسمى هذه الفترة بالهجوم ، حيث يظهر الصوت للتو. ما تبقى من الوقت ، جميع أصوات srun تبدو متشابهة للغاية. للتحقق من ذلك ، دعنا نستمع إلى ملاحظة على البيانو ، ولكن مع فترة هجوم "قطع".
* * *
موافق ، من الصعب جدًا التعرف على البيانو المعروف في هذا الصوت.
المشكلة الثانية هي أنه عادة عند الحديث عن الصوت يتم تحديد النغمة الرئيسية ، وكل شيء آخر يُنسب إلى الجرس ، كما لو كان تافهًا ولا يلعب أي دور في التركيبات الموسيقية. ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال على الإطلاق. من الضروري التمييز بين السمات الفردية ، مثل النغمات وانحرافات التوافقيات ، عن البنية الأساسية للصوت. الخصائص الفردية لها تأثير ضئيل على التركيبات الموسيقية. لكن الهيكل الأساسي - التوافقيات المتعددة ، كما هو موضح في الشكل 8. - هو ما يحدد الكل دون استثناء الانسجام في الموسيقى ، بغض النظر عن العصور والاتجاهات والأنماط.
سنتحدث عن كيفية شرح هذا الهيكل للإنشاءات الموسيقية في المرة القادمة.
المؤلف - رومان أولينيكوف التسجيلات الصوتية - إيفان سوشينسكي
