Glasbeni zvok in njegove lastnosti

Predstava “4'33”” Johna Cagea je 4 minute in 33 sekund tišine. Z izjemo tega dela vsa ostala uporabljajo zvok.

Zvok je za glasbo to, kar je barva za sliko, beseda je za pisca in opeka je za graditelja. Zvok je material glasbe. Ali bi moral glasbenik vedeti, kako zvok deluje? Strogo gledano, ne. Navsezadnje lahko graditelj ne pozna lastnosti materiala, iz katerega gradi. To, da se bo stavba podrla, ni njegov problem, problem je tistih, ki bodo v tej stavbi živeli.

Na kateri frekvenci se sliši nota C?

Katere lastnosti glasbenega zvoka poznamo?

Vzemimo za primer niz.

Glasnost. Ustreza amplitudi. Čim močneje udarjamo po struni, čim širša je amplituda njenih tresljajev, tem glasnejši bo zvok.

trajanje. Obstajajo umetni računalniški toni, ki lahko zvenijo poljubno dolgo, vendar se običajno zvok na neki točki oglasi in na neki točki preneha. S pomočjo trajanja zvoka se vrstijo vse ritmične figure v glasbi.

Višina Navajeni smo reči, da nekatere note zvenijo višje, druge nižje. Višina zvoka ustreza frekvenci nihanja strune. Meri se v hercih (Hz): en herc je enkrat na sekundo. V skladu s tem, če je na primer frekvenca zvoka 100 Hz, to pomeni, da struna naredi 100 nihajev na sekundo.

Če odpremo kateri koli opis glasbenega sistema, bomo zlahka ugotovili, da frekvenca do male oktave je 130,81 Hz, torej v sekundi struna oddaja do, naredi 130,81 nihanj.

Toda to ni res.

Perfect String

Torej, upodabljajmo to, kar smo pravkar opisali na sliki (slika 1). Trajanje zvoka zaenkrat zavržemo in označimo samo višino in glasnost.

Tukaj rdeča vrstica grafično predstavlja naš zvok. Višja kot je ta vrstica, glasnejši je zvok. Bolj kot je ta stolpec na desni, višji je zvok. Na primer, dva zvoka na sliki 2 bosta enako glasna, vendar bo drugi (modri) zvenel višje od prvega (rdečega).

Tak graf v znanosti imenujemo amplitudno-frekvenčni odziv (AFC). Običajno je preučevati vse značilnosti zvokov.

Zdaj pa nazaj k nizu.

Če bi struna vibrirala kot celota (slika 3), bi res oddala en zvok, kot je prikazano na sliki 1. Ta zvok bi imel nekaj glasnosti, odvisno od moči udarca, in natančno določeno frekvenco nihanje, zaradi napetosti in dolžine strune.

Prisluhnemo lahko zvoku, ki ga ustvari takšno nihanje strune.

* * *

Sliši se slabo, kajne?

To je zato, ker v skladu z zakoni fizike struna ne vibrira čisto tako.

Vsi godalci vedo, da če se dotaknete strune točno na sredini, ne da bi jo sploh pritisnili ob frajtonarico, in udarite po njej, lahko dobite zvok, ki se imenuje flagolet. V tem primeru bo oblika nihanja strune videti nekako tako (slika 4).

Tu se zdi, da je struna razdeljena na dvoje in vsaka polovica zveni ločeno.

Iz fizike je znano: krajša ko je struna, hitreje vibrira. Na sliki 4 je vsaka polovica dvakrat krajša od celotne vrvice. Skladno s tem bo frekvenca zvoka, ki ga sprejemamo na ta način, dvakrat višja.

Trik je v tem, da se takšno vibriranje strune ni pojavilo v trenutku, ko smo začeli igrati na harmoniko, prisotno je bilo tudi v »odprti« struni. Le da je pri odprti struni takšno vibriranje težje opaziti, s prstom na sredino pa smo ga razkrili.

Slika 5 bo pomagala odgovoriti na vprašanje, kako lahko struna hkrati vibrira kot celota in kot dve polovici.

Struna se upogne kot celota, na njej pa kot nekakšna osmica nihata dva polvala. Osmica, ki se ziblje na gugalnici, je seštevek dveh takšnih vrst vibracij.

Kaj se zgodi z zvokom, ko struna tako vibrira?

Zelo preprosto: ko struna kot celota zavibrira, oddaja zvok določene višine, običajno se imenuje osnovni ton. In ko vibrirata dve polovici (osmica), dobimo dvakrat višji zvok. Ti zvoki se predvajajo hkrati. Na frekvenčnem odzivu bo videti tako (slika 6).

Temnejši stolpec je glavni ton, ki izhaja iz vibriranja "cele" strune, svetlejši je dvakrat višji od temnega, dobi se iz vibriranja "osmice". Vsak stolpec na takem grafu se imenuje harmonik. Praviloma višji harmoniki zvenijo tišje, zato je drugi stolpec nekoliko nižji od prvega.

Toda harmoniki niso omejeni na prva dva. Pravzaprav se struna poleg že tako zapletenega dodatka osmice z zamahom hkrati upogne kot trije polvalovi, kot štirje, kot pet itd. (slika 7).

Skladno s tem se prvima dvema harmonikoma dodajo zvoki, ki so tri, štiri, pet itd. krat višji od glavnega tona. Na frekvenčnem odzivu bo to dalo takšno sliko (slika 8).

Tako kompleksen konglomerat dobimo, ko zazveni samo ena struna. Sestavljen je iz vseh harmonikov od prvega (ki se imenuje osnovni) do najvišjega. Vse harmonike, razen prve, imenujemo tudi prizvoki, tj. prevedeno v ruščino - "zgornji toni".

Še enkrat poudarjamo, da je to najosnovnejša ideja zvoka, tako zvenijo vse strune na svetu. Poleg tega z manjšimi spremembami vsa pihala dajejo enako zvočno strukturo.

Ko govorimo o zvoku, mislimo točno na to konstrukcijo:

ZVOK = TEMELJNI TON + VSI VEČ OVERTONOV

Na podlagi te strukture so v glasbi zgrajene vse njene harmonske značilnosti. Lastnosti intervalov, akordov, uglasitev in še veliko več je mogoče enostavno razložiti, če poznate strukturo zvoka.

Toda če vsa godala in vsa trobila zvenijo tako, zakaj lahko ločimo klavir od violine in kitaro od flavte?

Barva glasu

Zgoraj formulirano vprašanje je mogoče postaviti še težje, saj lahko strokovnjaki celo ločijo eno kitaro od druge. Dva instrumenta enake oblike, z enakimi strunami, zvenita in človek čuti razliko. Se strinjate, čudno?

Preden razrešimo to nenavadnost, poslušajmo, kako bi zvenela idealna struna, opisana v prejšnjem odstavku. Ozvočimo graf na sliki 8.

* * *

Zdi se, da je podoben zvoku pravih glasbil, vendar nekaj manjka.

Premalo »neidealnih«.

Dejstvo je, da na svetu ni dveh popolnoma enakih strun. Vsaka struna ima svoje značilnosti, čeprav mikroskopske, vendar vplivajo na to, kako zveni. Pomanjkljivosti so lahko zelo raznolike: spreminjanje debeline po dolžini strune, različne gostote materiala, majhne napake v pletenici, spreminjanje napetosti med vibriranjem itd. Poleg tega se zvok spreminja glede na to, kam udarjamo po struni, lastnosti materiala inštrumenta. (kot je občutljivost na vlago), kako je instrument nameščen glede na poslušalca in še veliko več, vse do geometrije prostora.

Kaj počnejo te funkcije? Nekoliko spremenijo graf na sliki 8. Harmoniki na njem se lahko izkažejo za ne povsem večkratne, rahlo premaknjene v desno ali levo, glasnost različnih harmonikov se lahko močno spremeni, lahko se pojavijo prizvoki, ki se nahajajo med harmoniki (slika 9 .).

Običajno se vse nianse zvoka pripisujejo nejasnemu pojmu tembra.

Zdi se, da je tember zelo primeren izraz za posebnosti zvoka instrumenta. Pri tem izrazu pa obstajata dve težavi, ki ju želim izpostaviti.

Prva težava je, da če določimo tember, kot smo naredili zgoraj, potem glasbila razločimo na posluh predvsem ne po njem. Praviloma razlike ujamemo v prvem delčku sekunde zvoka. To obdobje običajno imenujemo napad, v katerem se zvok samo pojavi. Preostali čas se vsi sruni slišijo zelo podobno. Da bi to preverili, poslušajmo noto na klavirju, vendar z "odrezano" napadalno periodo.

* * *

Strinjam se, da je v tem zvoku precej težko prepoznati znani klavir.

Druga težava je, da se običajno, ko govorimo o zvoku, izpostavlja glavni ton, vse ostalo pa se pripisuje tembru, kot da je nepomemben in ne igra nobene vloge v glasbenih konstrukcijah. Vendar temu sploh ni tako. Ločiti je treba posamezne lastnosti, kot so prizvoki in odstopanja harmonikov, od temeljne strukture zvoka. Individualne značilnosti res malo vplivajo na glasbene konstrukcije. Toda temeljna struktura – več harmonik, prikazanih na sliki 8. – je tisto, kar določa vse brez izjeme harmonijo v glasbi, ne glede na obdobja, trende in stile.

O tem, kako ta struktura pojasnjuje glasbene konstrukcije, bomo govorili naslednjič.

Avtor - Roman Oleinikov Avdio posnetki – Ivan Sošinski