صدای موسیقی و خواص آن

نمایشنامه «4'33» اثر جان کیج 4 دقیقه و 33 ثانیه سکوت است. به غیر از این کار، بقیه از صدا استفاده می کنند.

صدا برای موسیقی همان رنگ برای نقاشی است، کلمه برای نویسنده است و آجر برای سازنده. صدا ماده موسیقی است. آیا یک نوازنده باید بداند صدا چگونه کار می کند؟ به طور دقیق، نه. از این گذشته، سازنده ممکن است از خواص ماده ای که از آن می سازد نداند. اینکه ساختمان فرو می ریزد مشکل او نیست، مشکل کسانی است که در این ساختمان زندگی می کنند.

نت C با چه فرکانسی به صدا در می آید؟

چه ویژگی های صدای موسیقی را می دانیم؟

بیایید یک رشته را به عنوان مثال در نظر بگیریم.

جلد. با دامنه مطابقت دارد. هر چه بیشتر به سیم ضربه بزنیم، دامنه ارتعاشات آن بیشتر باشد، صدا بلندتر می شود.

مدت زمان. صداهای مصنوعی رایانه ای وجود دارند که می توانند برای مدت طولانی به صدا درآیند، اما معمولاً صدا در نقطه ای روشن می شود و در نقطه ای متوقف می شود. با کمک مدت زمان صدا، تمام فیگورهای ریتمیک در موسیقی ردیف می شوند.

قد ما عادت داریم بگوییم که برخی از نت ها بلندتر و برخی دیگر پایین تر به نظر می رسند. زیر و بمی صدا با فرکانس ارتعاش سیم مطابقت دارد. با هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود: یک هرتز یک بار در ثانیه است. بر این اساس، اگر به عنوان مثال، فرکانس صدا 100 هرتز باشد، به این معنی است که سیم در هر ثانیه 100 ارتعاش می دهد.

اگر هر توضیحی از سیستم موسیقی را باز کنیم، به راحتی آن فرکانس را پیدا خواهیم کرد تا یک اکتاو کوچک 130,81 هرتز است، بنابراین در یک ثانیه رشته ساطع می کند به، 130,81 نوسان می کند.

اما این درست نیست.

رشته کامل

بنابراین، بیایید آنچه را که در تصویر توضیح دادیم (شکل 1) به تصویر بکشیم. فعلاً مدت زمان صدا را کنار می گذاریم و فقط زیر و بم و بلندی صدا را نشان می دهیم.

در اینجا نوار قرمز به صورت گرافیکی صدای ما را نشان می دهد. هر چه این نوار بالاتر باشد، صدا بلندتر است. هرچه این ستون به سمت راست تر باشد، صدا بالاتر می رود. به عنوان مثال، دو صدا در شکل 2 دارای یک صدا هستند، اما صدای دوم (آبی) بالاتر از صدای اول (قرمز) خواهد بود.

چنین نموداری در علم، پاسخ دامنه فرکانس (AFC) نامیده می شود. مطالعه تمام ویژگی های صداها مرسوم است.

حالا به رشته برگردیم.

اگر سیم به طور کلی ارتعاش کند (شکل 3)، آنگاه واقعاً یک صدا ایجاد می کند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. این صدا بسته به قدرت ضربه، مقداری حجم و فرکانس کاملاً مشخصی دارد نوسان، به دلیل کشش و طول رشته.

ما می توانیم به صدای تولید شده توسط چنین ارتعاشی سیم گوش دهیم.

* * * *

ضعیف به نظر می رسد، اینطور نیست؟

این به این دلیل است که طبق قوانین فیزیک، ریسمان کاملاً به این شکل ارتعاش نمی کند.

همه نوازندگان سیم می‌دانند که اگر سیمی را دقیقاً در وسط و بدون فشار دادن آن به فرت‌بورد لمس کنید و به آن ضربه بزنید، می‌توانید صدایی به نام دریافت کنید. فلاگولت در این حالت، شکل ارتعاشات رشته چیزی شبیه به این خواهد بود (شکل 4).

در اینجا به نظر می رسد که سیم به دو قسمت تقسیم شده است و هر یک از نیمه ها جداگانه به صدا در می آیند.

از علم فیزیک مشخص است: هر چه رشته کوتاهتر باشد، سریعتر می لرزد. در شکل 4، هر یک از نیمه ها دو برابر کوتاهتر از کل رشته است. بر این اساس فرکانس صدایی که از این طریق دریافت می کنیم دو برابر بیشتر خواهد بود.

ترفند این است که چنین لرزشی از سیم در لحظه ای که ما شروع به نواختن هارمونیک کردیم ظاهر نشد، در سیم "باز" ​​نیز وجود داشت. فقط وقتی سیم باز است، چنین لرزشی دشوارتر است و با قرار دادن انگشت در وسط، آن را آشکار کردیم.

شکل 5 به پاسخ به این سوال کمک می کند که چگونه یک رشته می تواند به طور همزمان هم به عنوان یک کل و هم به عنوان دو نیمه ارتعاش کند.

ریسمان به طور کلی خم می شود و دو نیم موج روی آن مانند یک نوع هشت در نوسان هستند. شکل هشت که روی یک تاب تاب می‌خورد، اضافه کردن دو نوع ارتعاش است.

وقتی سیم به این شکل می لرزد چه اتفاقی برای صدا می افتد؟

بسیار ساده است: هنگامی که یک سیم به طور کلی ارتعاش می کند، صدایی با زیر و بم خاصی منتشر می کند، معمولاً به آن لحن بنیادی می گویند. و هنگامی که دو نیمه (هشت) به ارتعاش در می آیند، صدایی دو برابر بلندتر دریافت می کنیم. این صداها همزمان پخش می شوند. در پاسخ فرکانسی، به این شکل خواهد بود (شکل 6).

ستون تیره تر، لحن اصلی ناشی از ارتعاش رشته "کل" است، ستون روشن تر دو برابر تیره تر است، از ارتعاش "هشت" به دست می آید. هر نوار روی چنین نموداری هارمونیک نامیده می شود. به عنوان یک قاعده، هارمونیک های بالاتر آرام تر به نظر می رسند، بنابراین ستون دوم کمی پایین تر از ستون اول است.

اما هارمونیک ها به دو مورد اول محدود نمی شوند. در واقع، علاوه بر اضافه شدن پیچیده شکل هشت با تاب، سیم در همان زمان مانند سه نیمه موج، مانند چهار، مانند پنج، و غیره خم می شود. (شکل 7).

بر این اساس به دو هارمونیک اول صداهایی اضافه می شود که در سه، چهار، پنج و ... بیشتر از تن اصلی هستند. در پاسخ فرکانسی، این چنین تصویری را ارائه می دهد (شکل 8).

چنین کنگلومرا پیچیده ای زمانی به دست می آید که فقط یک سیم به صدا در می آید. از همه هارمونیک ها از اول (که بنیادی نامیده می شود) تا بالاترین هارمونیک ها تشکیل شده است. همه هارمونیک ها به جز اولین هارتونیک نیز نامیده می شوند، یعنی به روسی ترجمه شده اند - "تن های بالایی".

بار دیگر تاکید می کنیم که این ابتدایی ترین ایده صدا است، تمام سیم های دنیا اینگونه به صدا در می آیند. علاوه بر این، با تغییرات جزئی، تمام سازهای بادی ساختار صدای یکسانی را ارائه می دهند.

وقتی در مورد صدا صحبت می کنیم، منظورمان دقیقاً این ساختار است:

صدا = صدای زمین + همه اورتون های چندگانه

بر اساس این ساختار است که تمام ویژگی های هارمونیک آن در موسیقی ساخته شده است. خواص فواصل، آکوردها، کوک ها و بسیاری موارد دیگر را می توان به راحتی توضیح داد اگر ساختار صدا را بدانید.

اما اگر همه تارها و تمام ترومپت ها اینگونه به صدا در می آیند، چرا می توانیم پیانو را از ویولن و گیتار را از فلوت تشخیص دهیم؟

دایره زنگی

سوالی که در بالا فرموله شد را می توان حتی سخت تر کرد، زیرا حرفه ای ها حتی می توانند یک گیتار را از گیتار دیگر تشخیص دهند. دو ساز به یک شکل، با سیم های یکسان، صدا، و فرد تفاوت را احساس می کند. موافقید، عجیب است؟

قبل از اینکه این موضوع عجیب و غریب را حل کنیم، بیایید بشنویم که سیم ایده آل شرح داده شده در پاراگراف قبل چگونه به صدا در می آید. بیایید نمودار را در شکل 8 صدا کنیم.

* * * *

به نظر می رسد شبیه به صدای آلات موسیقی واقعی است، اما چیزی کم است.

"غیر ایده آل" کافی نیست.

واقعیت این است که در جهان دو رشته کاملاً یکسان وجود ندارد. هر سیم دارای ویژگی های خاص خود است، اگرچه میکروسکوپی است، اما بر نحوه صدای آن تأثیر می گذارد. عیوب می تواند بسیار متنوع باشد: تغییر ضخامت در طول سیم، تراکم مواد مختلف، نقص های کوچک قیطان، تغییرات کشش در هنگام لرزش و غیره. (مانند حساسیت به رطوبت)، نحوه قرارگیری ساز در رابطه با شنونده، و خیلی بیشتر، به هندسه اتاق.

این ویژگی ها چه کاری انجام می دهند؟ آنها نمودار را در شکل 8 کمی تغییر می دهند. هارمونیک های روی آن ممکن است کاملاً چندگانه نباشند، کمی به راست یا چپ جابجا شده باشند، حجم هارمونیک های مختلف ممکن است به شدت تغییر کند، ممکن است نورهای موجود بین هارمونیک ها ظاهر شوند (شکل 9). .).

معمولاً تمام ظرافت های صدا به مفهوم مبهم تامبر نسبت داده می شود.

به نظر می رسد تامبر اصطلاح بسیار مناسبی برای ویژگی های صدای ساز باشد. با این حال، دو مشکل در این اصطلاح وجود دارد که مایلم به آنها اشاره کنم.

اولین مشکل این است که اگر صدا را همانطور که در بالا انجام دادیم تعریف کنیم، سازها را عمدتاً از طریق گوش تشخیص می دهیم نه با آن. به عنوان یک قاعده، ما تفاوت ها را در اولین کسری از ثانیه صدا می گیریم. این دوره معمولاً حمله نامیده می شود که در آن صدا فقط ظاهر می شود. بقیه زمان ها، همه srun ها بسیار شبیه به هم هستند. برای تأیید این موضوع، اجازه دهید به یک نت روی پیانو گوش دهیم، اما با یک دوره حمله "قطع".

* * * *

موافقم، تشخیص پیانوی شناخته شده در این صدا بسیار دشوار است.

مشکل دوم این است که معمولاً وقتی صحبت از صدا می‌شود، لحن اصلی مشخص می‌شود و همه چیز به تن نسبت داده می‌شود، انگار کم‌اهمیت است و در ساخت‌های موسیقی نقشی ندارد. با این حال، این به هیچ وجه اینطور نیست. لازم است ویژگی های فردی، مانند تون ها و انحرافات هارمونیک ها را از ساختار اساسی صدا متمایز کرد. ویژگی های فردی واقعاً تأثیر کمی بر ساخت موسیقی دارد. اما ساختار اساسی - هارمونیک های چندگانه، که در شکل 8 نشان داده شده است - چیزی است که همه هارمونی بدون استثنا در موسیقی را بدون توجه به دوره ها، گرایش ها و سبک ها تعیین می کند.

دفعه بعد در مورد چگونگی توضیح سازه های موسیقی توسط این سازه صحبت خواهیم کرد.

نویسنده – رومن اولینیکوف ضبط های صوتی – ایوان سوشینسکی