Высота тона духового инструмента соответствует самой низкой воспроизводимой резонансной частоте открытого инструмента. Объединенные резонансы напоминают гармонический ряд . [1] Основная частота гармонического ряда может изменяться путем регулировки длины трубки с помощью системы клапана, кулисы, ключа или крюка инструмента, в то время как амбушюр исполнителя, натяжение губ и поток воздуха служат для выбора определенной гармоники из доступного ряда для игры. Основная частота по существу отсутствует в резонансах и непрактична для игры на большинстве духовых инструментов, но обертоны составляют большинство высот. [2]
В следующей таблице указана высота второй гармоники (самый низкий воспроизводимый резонанс на большинстве духовых инструментов, на октаву выше основной частоты) и длина для некоторых распространенных духовых инструментов в порядке убывания высоты. Эта высота обозначается транспозиционно как среднее C для многих из этих духовых инструментов.
Нормальный диапазон игры большинства трехклапанных духовых инструментов простирается от трех целых тонов ниже 2-й гармоники инструмента до 10-й гармоники. Опытные игроки могут извлекать тоны за пределами этого диапазона. Для многих транспонирующих духовых инструментов этот диапазон записывается как простирающийся от F♯ ниже средней C до E на две октавы и на треть выше средней C.
Оркестровый валторн является исключением, поскольку ему традиционно назначался диапазон, начинающийся с четвертой гармоники.
Легкость, с которой исполнитель извлекает основную ноту каждой гармонической серии для каждой длины трубки современного духового инструмента, варьируется в зависимости от конструкции инструмента. По мере того, как ширина канала увеличивается относительно длины, исполнителю становится легче противостоять тенденции инструмента перескакивать на вторую гармонику вместо того, чтобы извлекать основную частоту. Духовые инструменты с достаточным каналом, чтобы извлекать основные ноты с относительной легкостью и точностью, называются инструментами «цельной трубки», в то время как инструменты, которые ограничены второй гармоникой как самой низкой нотой в практическом использовании, называются инструментами «полутрубки». Эти термины происходят от сравнения с органными трубами , которые издают ту же высоту тона, что и педальный тон (основной тон) духового инструмента равной длины. [3]
Некоторые низкие медные духовые инструменты, такие как тромбон , туба , эуфониум и альтгорн, являются цельнотрубными и могут воспроизводить основной тон каждой гармонической серии с относительной легкостью. Кроме того, низкие медные духовые часто используют дополнительные клапаны, чтобы равномерно расширить свой диапазон, поскольку основной тон хроматически прерывист, а самая низкая 2-я гармоника достижима на трехклапанном инструменте или через семипозиционный слайд на тромбоне. Тромбон и туба в частности часто призваны воспроизводить педальные тоны и «ложные тоны» или «привилегированные тоны», которые имеют высоту тона между нормальным диапазоном и основным тоном.
Современная стандартная оркестровая валторна — это двойная валторна B ♭ /F. Исполнитель может переключаться между двумя режимами с помощью четвертого клапана, управляемого большим пальцем. Основная высота тона валторны F близка к высоте тона тубы . Нотация валторны — сложная тема, выходящая за рамки этой статьи, но то, что записывается как средняя нота C для валторны, — это четвертая гармоника неудлиненного инструмента, а не вторая. Музыка валторны в большей степени использует более высокий диапазон гармонического ряда, чем большинство других современных медных духовых инструментов.
Современный басовый тромбон имеет ту же длину, что и теноровый тромбон, но обычно имеет два клапана, настроенных на F и G♭. При объединении эти клапаны переводят инструмент в D. Современный контрабас-тромбон обычно изготавливается в F и оснащается двумя клапанами либо в D и B♭, которые объединяются, чтобы дать A♭, либо в C и D♭, которые объединяются, чтобы дать A. Менее распространенный двухкулисный контрабас в нижнем B♭ часто оснащается клапаном в F. Все эти инструменты нотируются в басовом ключе в концертном строе.
Басовая туба обычно доступна в строе F и E ♭ , в то время как контрабасовые тубы доступны в строе C и B ♭ .