Духовой инструмент — музыкальный инструмент , производящий звук за счет симпатической вибрации воздуха в трубчатом резонаторе , сочувствующей вибрации губ исполнителя. Духовые инструменты также называются лаброзонами [1] или лаброфонами , от латинских и греческих элементов, означающих «губы» и «звук».
Есть несколько факторов, влияющих на создание различной высоты звука на медном духовом инструменте . Ползунки , клапаны , изгибы (хотя сегодня они используются редко) или клавиши используются для изменения длины вибрации трубки, таким образом изменяя доступную серию гармоник , в то время как амбушюр исполнителя , напряжение губ и поток воздуха служат для выбора конкретной гармоники, создаваемой из доступная серия.
Мнение большинства учёных (см. органология ) состоит в том, что термин «духовой инструмент» следует определять по тому, как издаётся звук, как указано выше, а не по тому, действительно ли инструмент сделан из медных духовых инструментов . Так, можно найти медные духовые инструменты, сделанные из дерева, такие как альфорн , корнет , змей и диджериду , а некоторые деревянные духовые инструменты сделаны из латуни, например саксофон .
Современные духовые инструменты обычно относятся к одному из двух семейств:
Есть еще два семейства, которые в целом функционально устарели для практических целей. Однако инструменты обоих типов иногда используются для исполнения произведений барокко или классики на старинных инструментах . В более современных композициях они иногда используются из-за интонации или цвета тона.
Медные духовые инструменты также можно охарактеризовать двумя обобщениями относительно геометрии канала ствола : трубки между мундштуком и расширения трубки в раструб . Эти два обобщения касаются
Хотя все современные клапанные и скользящие латунные инструменты состоят частично из конических, а частично из цилиндрических трубок, они делятся следующим образом:
Резонансы духового инструмента напоминают гармонический ряд , за исключением самого низкого резонанса, который значительно ниже основной частоты ряда, обертонами которого являются остальные резонансы . [2] В зависимости от инструмента и навыков исполнителя недостающий основной тон в серии все равно можно воспроизвести как педальный тон , который в основном полагается на вибрацию на частотах обертонов для создания основной высоты звука. [3] [4] Диаметр отверстия по отношению к длине определяет, является ли основной тон или первый обертон самой низкой партией , практически доступной исполнителю с точки зрения удобства игры и музыкальности, разделяя духовые инструменты на цельнотрубные и полутрубные инструменты. . Эти термины происходят от сравнения с органными трубами , которые производят ту же высоту, что и основной тон педали духового инструмента такой же длины. [5]
Ни валторны, ни труба не могли воспроизвести первую ноту гармонической серии... Валторна, дающая ноту до открытой 8-футовой органной трубы, должна была быть 16 футов (5 м). длинный. Половина ее длины была практически бесполезна... было обнаружено, что если калибр трубки был достаточно увеличен пропорционально ее длине, то можно было рассчитывать на то, что инструмент будет издавать свою основную ноту во всех нормальных обстоятельствах. – Сесил Форсайт, Оркестровка , с. 86 [6]
Инструменты в этом списке по разным причинам выходят за рамки большей части приведенного выше обсуждения семейств духовых инструментов.
Клапаны используются для изменения длины трубки духового инструмента, позволяя исполнителю достигать нот различных гармонических серий. Каждый нажатый клапан перенаправляет поток воздуха через дополнительные трубки индивидуально или совместно с другими клапанами. Это удлиняет вибрирующий столб воздуха, тем самым понижая основной тон и связанные с ним гармонические серии, производимые инструментом. Существуют конструкции, хотя и редкие, в которых это поведение противоположное, т. е. нажатие на клапан удаляет часть трубки, а не добавляет ее. Одним из современных примеров такого восходящего клапана является тромбон Yamaha YSL-350C [7] , в котором дополнительная трубка клапана обычно используется для подачи инструмента в B ♭ , а нажатие рычага большого пальца удаляет целый шаг для подачи инструмента в C. Клапаны требуют регулярной смазки .
Основная стандартная схема клапана, основанная на действии трех клапанов, стала почти универсальной (самое позднее) к 1864 году, о чем свидетельствует метод Арбана, опубликованный в том же году. Эффект конкретной комбинации клапанов можно увидеть в таблице ниже. Эта таблица верна для трехклапанной схемы практически любого современного латунного духового инструмента. Наиболее распространенная четырехклапанная схема является надстройкой устоявшейся трехклапанной схемы и отмечена в таблице, несмотря на то, что описание четырехклапанных, а также пятиклапанных систем (последняя используется на тубе) в книге неполное. Эта статья.
Поскольку клапаны понижают высоту тона, клапан, который делает высоту звука слишком низким (плоским), создает интервал шире, чем желательно, в то время как клапан, который играет резко, создает интервал уже, чем хотелось бы. Интонационные недостатки медных духовых инструментов, независимые от системы строя или темперации, присущи физике самой популярной ламповой конструкции, в которой используется небольшое количество ламп в сочетании во избежание избыточных и больших длин трубок [8] (это полностью отдельно от небольших недостатков между доминирующей равной (ровной) темперацией западной музыки и справедливой (не равной) темперацией самого гармонического ряда). Поскольку каждое удлинение трубки оказывает обратно пропорциональное влияние на высоту звука ( Высота духовых инструментов ), а восприятие высоты звука является логарифмическим, простое некомпенсированное прибавление длины не может быть правильным в каждой комбинации по сравнению с высотой звука открытые трубки и другие клапаны. [9]
Например, при длине трубки, равной 100 единицам длины в открытом состоянии, можно получить следующие расхождения настройки:
Игра нот с использованием клапанов (особенно 1-й + 3-й и 1-й + 2-й + 3-й) требует компенсации для соответствующей настройки настройки либо за счет управления губами и дыханием исполнителя, либо с помощью какой-либо механической помощи, либо, в случае духовых инструментов, по положению останавливающей руки в колоколе. «Т» означает триггер тромбона.
Традиционно [10] клапаны понижают высоту звука инструмента путем добавления дополнительных длин трубок на основе правильной настройки :
Объединение ламп и гармоник инструмента приводит к следующим соотношениям и сравнениям с 12-тоновой равной настройкой и с общей пятипредельной настройкой в C:
Дополнительная трубка для каждого клапана обычно имеет собственный короткий регулировочный ползун для точной настройки клапана, за исключением случаев, когда он слишком короток, чтобы это было осуществимо. Первый и третий клапаны часто предназначены для регулировки во время игры на инструменте, чтобы учесть недостатки системы клапанов.
В большинстве труб и корнетов компенсация должна обеспечиваться путем выдвижения ползуна третьего клапана третьим или четвертым пальцем, а ползуна первого клапана - большим пальцем левой руки (см. «Спусковой крючок или бросок» ниже). Используется для понижения высоты звука комбинаций клапанов 1–3 и 1–2–3. На трубе и корнете эти комбинации клапанов соответствуют нижнему D, нижнему C ♯ , нижнему G и нижнему F ♯ , поэтому хроматически, чтобы оставаться в гармонии, необходимо использовать этот метод.
В инструментах с четвертым клапаном, таких как тубы, эуфониумы, трубы-пикколо и т. д., этот клапан понижает высоту звука на идеальную четверть; это используется для компенсации резкости комбинаций клапанов 1–3 и 1–2–3 (4 заменяет 1–3, 2–4 заменяет 1–2–3). Все три обычных клапана можно использовать в дополнение к четвертому, чтобы увеличить диапазон инструмента вниз на идеальную кварту, хотя и со все более серьезными проблемами интонации .
При игре четырехклапанных моделей без какой-либо компенсации в соответствующем регистре резкость становится настолько сильной, что музыкантам приходится брать ноту на полтона ниже той, которую они пытаются сыграть. Это устраняет ноту на полтона выше их открытой основной тональности.
Производители медных духовых инструментов могут выбрать один или комбинацию четырех основных подходов, чтобы компенсировать трудности с настройкой, достоинства которых являются предметом споров:
В системе компенсации каждый из первых двух (или трех) клапанов имеет дополнительный комплект трубок, идущих от задней части клапана. Когда третий (или четвертый) клапан нажат в сочетании с другим, воздух проходит как через обычный комплект трубок, так и через дополнительный, так что шаг снижается на соответствующую величину. Это позволяет компенсирующим инструментам играть с точной интонацией на октаву ниже их открытой второй части, что имеет решающее значение для туб и эуфониумов в большей части их репертуара.
Компенсационная система была применена к рогам с другой целью. Он использовался, чтобы позволить использовать двойную валторну в F и B ♭ , чтобы облегчить трудности игры в высоком регистре. В отличие от системы, используемой в тубах и эуфониумах, «сторона» рупора по умолчанию представляет собой более длинный рупор F, при этом второстепенные длины трубок вступают в действие при нажатии первого, второго или третьего клапанов; нажатие на клапан с большим пальцем выводит из строя эти вторичные заслонки клапана и дополнительную длину основной трубки, создавая более короткий рупор B ♭ . Более поздняя «полная двойная» конструкция имеет полностью отдельные трубки секции клапана для двух сторон и считается более совершенной, хотя и довольно тяжелой по весу.
Первоначально инструменты с компенсацией имели тенденцию звучать душно и дуть менее свободно из-за того, что воздух удваивался обратно через основные клапаны. В ранних конструкциях это приводило к резким изгибам трубок и другим препятствиям для воздушного потока. Поэтому некоторые производители предпочитали вместо этого добавлять больше «прямых» клапанов, которые, например, могли быть расположены немного ниже, чем 2-й и 1-й клапаны, и предназначались для использования вместо них в соответствующих комбинациях клапанов. Хотя многие профессиональные тубы уже несколько десятилетий больше не используются в эуфониумах, многие профессиональные тубы по-прежнему устроены таким образом: пять клапанов распространены на тубах CC и BB ♭ , а пять или шесть клапанов на F-тубах. [ нужна цитата ]
Компенсирующие двойные валторны также могут страдать от заложенности, возникающей из-за того, что воздух дважды проходит через секцию клапана, но поскольку на самом деле это влияет только на более длинную сторону F, компенсирующий двойной валторн может быть очень полезен для музыкантов, играющих на 1-й или 3-й валторне, которые используют Сторона F меньше.
Другой подход заключался в добавлении двух наборов слайдов для разных частей ассортимента. Подобным образом были устроены некоторые эуфониумы и тубы, но сегодня такой подход стал весьма экзотическим для всех инструментов, кроме валторн, где он является нормой, обычно в двойной, а иногда и тройной конфигурации.
Некоторые латунные инструменты с клапанами оснащены спусковыми крючками или механизмами , которые вручную удлиняют (или, реже, укорачивают) основной настроечный ползун, ползун клапана или основную трубку. Эти механизмы изменяют высоту нот, которые естественно резки в определенном регистре инструмента, или перемещают инструмент в другой диапазон игры. Спусковые крючки и броски позволяют быстро регулировать положение во время игры.
Триггер используется в двух смыслах:
Бросок — это простой металлический захват для пальца или большого пальца игрока, прикрепленный к ползунку клапана. Общий термин «бросок» может описывать U-образный крюк, седло (U-образные рукоятки) или кольцо (кольцеобразные рукоятки), в которое упирается палец или большой палец игрока. Игрок вытягивает палец или большой палец, чтобы удлинить слайд, и втягивает палец, чтобы вернуть слайд в исходное положение.
На первом золотнике иногда встречаются триггеры или броски. Они управляются большим пальцем игрока и используются для регулировки большого диапазона нот с помощью первого клапана, в первую очередь написанной игроком верхней строки F, A выше непосредственно над ней и B ♭ над ней. Другие ноты, которые требуют первого золотника клапана, но не так проблематичны без него, включают первую строку E, букву F над ней, букву A над ней и третью строку B ♭ .
На третьем золотнике часто встречаются триггеры или броски. Они управляются безымянным пальцем игрока и используются для регулировки нижних D и C ♯ . В трубах обычно используются броски, тогда как корнеты могут иметь бросок или спусковой крючок.
Триггеры тромбона в первую очередь, но не исключительно [7] устанавливаются на тромбонах с F-триггером, бас-гитаре и контрабасе [11] для изменения длины трубки, что делает определенные диапазоны и высоту звука более доступными.
Эуфониум иногда имеет триггер на клапанах, отличных от 2 (особенно 3), хотя многие эуфониумы профессионального качества, как и другие инструменты духовых оркестров, имеют триггер для основного слайда настройки. [12]
Двумя основными типами клапанных механизмов являются поворотные клапаны и поршневые клапаны . Первые поршневые клапанные инструменты были разработаны сразу после начала 19 века. Клапан Stölzel (изобретенный Генрихом Штёлцелем в 1814 году) был ранней разновидностью. В середине 19 века Венский клапан представлял собой усовершенствованную конструкцию. Однако многие профессиональные музыканты предпочитали поворотные клапаны для более быстрого и надежного действия, пока к концу 19 века не началось массовое производство поршневых клапанов более совершенной конструкции. С первых десятилетий 20-го века поршневые клапаны были наиболее распространены на духовых инструментах, за исключением оркестровой валторны и тубы. [13] См. также статью «Клапаны для духовых инструментов» .
Поскольку исполнитель духового инструмента имеет прямой контроль над основным вибратором (губами), духовые инструменты используют способность исполнителя выбирать гармонику, на которой вибрирует столб воздуха инструмента. Сделав инструмент примерно в два раза длиннее аналогичного деревянного духового инструмента и начав со второй гармоники, музыканты могут получить хороший диапазон нот, просто изменяя напряжение губ (см. Амбушюр ).
Большинство духовых инструментов оснащены съемным мундштуком . Мундштуки разных форм, размеров и стилей могут использоваться для разных амбушюров или для более легкого создания определенных тональных характеристик. Трубы, тромбоны и тубы обычно имеют чашеобразный мундштук, а валторны - конический мундштук.
Одно интересное различие между деревянными духовыми инструментами и медными духовыми инструментами заключается в том, что деревянные духовые инструменты ненаправлены. Это означает, что производимый звук распространяется во всех направлениях примерно с одинаковой громкостью. С другой стороны, медные духовые инструменты очень направлены: большая часть производимого звука исходит прямо от раструба. Из-за этой разницы значительно сложнее точно записать духовой инструмент. Он также играет важную роль в некоторых ситуациях выступления, например, в марширующих оркестрах.
Традиционно инструменты обычно изготавливаются из латуни , полируются , а затем покрываются лаком для предотвращения коррозии . В некоторых более качественных и дорогих инструментах для предотвращения коррозии используется покрытие золотом или серебром .
Альтернативой латуни являются другие сплавы, содержащие значительное количество меди или серебра. Эти сплавы являются биостатическими из-за олигодинамического эффекта и, таким образом, подавляют рост плесени , грибков или бактерий . Медные духовые инструменты, изготовленные из нержавеющей стали или алюминия , имеют хорошее качество звука, но быстро заселяются микроорганизмами, и играть на них становится неприятно.
Большинство инструментов более высокого качества спроектированы так, чтобы предотвратить или уменьшить гальваническую коррозию между сталью клапанов и пружин и латунью трубок. Это может быть конструкция с осушителем для сохранения клапанов сухими, жертвенный цинк , сменные сердечники и пружины клапанов, пластиковые изолирующие шайбы или непроводящие или благородные материалы для сердечников и пружин клапанов. Некоторые инструменты используют несколько таких функций. [ недостаточно конкретно, чтобы проверить ]
Процесс изготовления большого открытого конца (колокольчика) медного духового инструмента называется биением по металлу . Делая, например, колокол трубы, человек выкладывает шаблон и формирует из листового металла форму колокола, используя шаблоны, станки, ручные инструменты и чертежи. Изготовитель вырезает заготовку колокола, используя ручные или механические ножницы. Он забивает заготовку на колоколообразную оправку и стыкует шов, используя надрезной инструмент. Шов пропаивают горелкой и заглаживают молотком или напильником. Вытяжной стол или оправочный пресс, оснащенный расширяемой свинцовой пробкой, используется для придания формы и сглаживания раструба и шейки раструба на оправке. Токарный станок используется для вращения головки колокола и формирования борта на краю головки колокола. Шеи колоколов предварительной формы отжигаются с помощью ручной горелки, чтобы размягчить металл для дальнейшего изгиба. Царапины с раструба удаляются с помощью тряпки с абразивным покрытием.
.JPG/1280px-The_Trombone_Show_(color).JPG)
Некоторые специальные инструменты изготавливаются из дерева.
Инструменты, изготовленные в основном из пластика, появились в 2010-х годах как более дешевая и надежная альтернатива латуни. [14] [15] Пластиковые инструменты могут быть практически любого цвета. Звук пластиковых инструментов отличается от звука латуни, лака, золота или серебра. [ нужна цитата ] Первоначально эти пластиковые модели рассматривались как трюк, но за последнее десятилетие они приобрели все большую популярность и теперь рассматриваются как тренировочные инструменты, которые делают путешествие более удобным, а также как более дешевый вариант для начинающих игроков.
Духовые инструменты являются одним из основных семейств классических инструментов, и на них играют в различных музыкальных ансамблях .
Оркестры включают в себя различное количество духовых инструментов в зависимости от музыкального стиля и эпохи, обычно:
Концертные группы обычно имеют большую духовую секцию, чем оркестр, обычно:
Британские духовые оркестры полностью состоят из медных духовых инструментов, в основном с коническим отверстием. Типичное членство:
Квинтеты — это обычные небольшие духовые ансамбли; квинтет обычно содержит:
Биг-бэнды и другие джаз-бэнды обычно используют духовые инструменты с цилиндрическим отверстием.
Мексиканские банды имеют:
Одиночные духовые инструменты также часто используются для сопровождения других инструментов или ансамблей, таких как орган или хор .
