Musikale klank en sy eienskappe

Die toneelstuk “4'33”” deur John Cage is 4 minute en 33 sekondes se stilte. Met die uitsondering van hierdie werk, gebruik al die ander klank.

Klank is vir musiek wat verf vir skildery is, die woord is vir die skrywer, en die baksteen is vir die bouer. Klank is die materiaal van musiek. Moet 'n musikant weet hoe klank werk? Streng gesproke, nee. Die bouer ken immers nie die eienskappe van die materiaal waaruit hy bou nie. Die feit dat die gebou gaan ineenstort is nie sy probleem nie, dit is die probleem van diegene wat in hierdie gebou gaan woon.

Op watter frekwensie klink die noot C?

Watter eienskappe van musikale klank ken ons?

Kom ons neem 'n string as 'n voorbeeld.

Deel. Dit stem ooreen met die amplitude. Hoe harder ons die snaar slaan, hoe groter die amplitude van sy vibrasies, hoe harder sal die klank wees.

duur. Daar is kunsmatige rekenaartone wat vir 'n arbitrêre lang tyd kan klink, maar gewoonlik kom die klank een of ander tyd aan en stop een of ander tyd. Met behulp van klankduur word alle ritmiese figure in musiek in lyn gebring.

Hoogte. Ons is gewoond daaraan om te sê dat sommige note hoër klink, ander laer. Die toonhoogte van die klank stem ooreen met die frekwensie van die vibrasie van die snaar. Dit word gemeet in hertz (Hz): een hertz is een keer per sekonde. Gevolglik, as die frekwensie van klank byvoorbeeld 100 Hz is, beteken dit dat die snaar 100 vibrasies per sekonde maak.

As ons enige beskrywing van die musikale stelsel oopmaak, sal ons maklik vind dat die frekwensie tot 'n klein oktaaf is 130,81 Hz, dus in 'n sekonde wat die snaar uitstuur om, maak 130,81 ossillasies.

Maar dit is nie waar nie.

Perfekte snaar

Dus, kom ons beeld uit wat ons sopas in die prent beskryf het (Fig. 1). Vir eers gooi ons die duur van die klank weg en dui slegs die toonhoogte en hardheid aan.

Hier stel die rooi balk ons ​​klank grafies voor. Hoe hoër hierdie balk, hoe harder die klank. Hoe verder na regs hierdie kolom, hoe hoër is die klank. Byvoorbeeld, twee klanke in Fig. 2 sal dieselfde volume wees, maar die tweede (blou) sal hoër klink as die eerste (rooi).

So 'n grafiek word in die wetenskap die amplitude-frekwensie-respons (AFC) genoem. Dit is gebruiklik om al die kenmerke van klanke te bestudeer.

Nou terug na die tou.

As die snaar as 'n geheel vibreer (Fig. 3), dan sal dit regtig een klank maak, soos in Fig. 1 getoon. Hierdie klank sal 'n mate van volume hê, afhangende van die sterkte van die slag, en 'n goed gedefinieerde frekwensie van ossillasie, as gevolg van die spanning en lengte van die tou.

Ons kan luister na die klank wat deur so 'n vibrasie van die snaar geproduseer word.

* * *

Klink arm, nie waar nie?

Dit is omdat, volgens die wette van fisika, die snaar nie heeltemal so vibreer nie.

Alle strykers weet dat as jy 'n snaar presies in die middel raak, sonder om dit eers teen die fretboard te druk, en dit slaan, jy 'n klank kan kry wat genoem word flagolet. In hierdie geval sal die vorm van vibrasies van die tou so iets lyk (Fig. 4).

Hier blyk dit dat die snaar in twee verdeel is, en elkeen van die helftes klink afsonderlik.

Uit fisika is dit bekend: hoe korter die tou, hoe vinniger vibreer dit. In Fig. 4 is elk van die helftes twee keer korter as die hele tou. Gevolglik sal die frekwensie van die klank wat ons op hierdie manier ontvang twee keer so hoog wees.

Die truuk is dat so 'n vibrasie van die snaar nie verskyn het op die oomblik toe ons die harmoniese begin speel het nie, dit was ook aanwesig in die "oop" snaar. Dit is net dat wanneer die tou oop is, is so 'n vibrasie moeiliker om op te let, en deur 'n vinger in die middel te plaas, het ons dit onthul.

Figuur 5 sal help om die vraag te beantwoord hoe 'n snaar gelyktydig beide as 'n geheel en as twee helftes kan vibreer.

Die tou buig as 'n geheel, en twee halfgolwe ossilleer daarop soos 'n soort agt. Die syfer agt wat op 'n swaai swaai, is wat die byvoeging van twee sulke tipes vibrasies is.

Wat gebeur met die klank wanneer die snaar op hierdie manier vibreer?

Dit is baie eenvoudig: wanneer 'n snaar as 'n geheel vibreer, gee dit 'n klank van 'n sekere toonhoogte uit, dit word gewoonlik die grondtoon genoem. En wanneer twee helftes (agt) vibreer, kry ons 'n klank wat twee keer so hoog is. Hierdie klanke speel op dieselfde tyd. Op die frekwensierespons sal dit so lyk (Fig. 6).

Die donkerder kolom is die hooftoon wat voortspruit uit die vibrasie van die "hele" snaar, die ligter een is twee keer so hoog as die donker een, dit word verkry uit die vibrasie van die "agt". Elke staaf op so 'n grafiek word 'n harmoniese genoem. As 'n reël klink hoër harmonieke stiller, so die tweede kolom is effens laer as die eerste.

Maar die harmonieke is nie beperk tot die eerste twee nie. Trouens, behalwe die reeds ingewikkelde toevoeging van 'n syfer-agt met 'n swaai, buig die snaar terselfdertyd soos drie halfgolwe, soos vier, soos vyf, ensovoorts. (Fig. 7).

Gevolglik word klanke by die eerste twee harmonieke gevoeg, wat in drie, vier, vyf, ens. keer hoër is as die hooftoon. Op die frekwensierespons sal dit so 'n prentjie gee (Fig. 8).

So 'n komplekse konglomeraat word verkry wanneer slegs een snaar klink. Dit bestaan ​​uit al die harmonieke van die eerste (wat die fundamentele genoem word) tot die hoogste. Alle harmonieke behalwe die eerste word ook botone genoem, dit wil sê in Russies vertaal – “boontone”.

Ons beklemtoon weereens dat dit die mees basiese idee van klank is, dit is hoe al die snare in die wêreld klink. Boonop gee alle blaasinstrumente met geringe veranderinge dieselfde klankstruktuur.

Wanneer ons oor klank praat, bedoel ons presies hierdie konstruksie:

KLANK = GRONDTOON + ALLE MEERVOUDIGE OORTONNE

Dit is op grond van hierdie struktuur dat al sy harmoniese kenmerke in musiek gebou word. Die eienskappe van intervalle, akkoorde, stemmings en nog baie meer kan maklik verduidelik word as jy die struktuur van klank ken.

Maar as alle snare en alle trompette so klink, hoekom kan ons die klavier van die viool en die kitaar van die fluit onderskei?

Timbre

Die vraag hierbo geformuleer kan selfs moeiliker gestel word, want professionele mense kan selfs een kitaar van 'n ander onderskei. Twee instrumente van dieselfde vorm, met dieselfde snare, klank, en die persoon voel die verskil. Stem saam, vreemd?

Voordat ons hierdie eienaardigheid oplos, kom ons hoor hoe die ideale snaar wat in die vorige paragraaf beskryf is, sou klink. Kom ons klank die grafiek in Fig. 8.

* * *

Dit lyk asof dit soortgelyk is aan die klank van regte musiekinstrumente, maar iets skort.

Nie genoeg “nie-ideaal” nie.

Die feit is dat daar in die wêreld nie twee absoluut identiese snare is nie. Elke snaar het sy eie kenmerke, alhoewel mikroskopies, maar beïnvloed hoe dit klink. Onvolmaakthede kan baie uiteenlopend wees: dikte verander oor die lengte van die snaar, verskillende materiaaldigthede, klein vlegdefekte, spanningsveranderinge tydens vibrasie, ens. Daarbenewens verander die klank na gelang van waar ons die snaar slaan, die materiaal eienskappe van die instrument (soos vatbaarheid vir vog), hoe die instrument geposisioneer is in verhouding tot die luisteraar, en nog baie meer, tot by die geometrie van die kamer.

Wat doen hierdie kenmerke? Hulle wysig die grafiek in Figuur 8 effens. Die harmonieke daarop kan blykbaar nie heeltemal veelvuldig te wees nie, effens na regs of links verskuif, die volume van verskillende harmonieke kan baie verander, botone wat tussen die harmonieke geleë is, kan voorkom (Fig. 9) .).

Gewoonlik word al die nuanses van klank toegeskryf aan die vae konsep van timbre.

Timbre blyk 'n baie gerieflike term te wees vir die eienaardighede van 'n instrument se klank. Daar is egter twee probleme met hierdie term wat ek graag wil uitwys.

Die eerste probleem is dat as ons die timbre definieer soos ons hierbo gedoen het, dan onderskei ons die instrumente op gehoor hoofsaaklik nie daardeur nie. As 'n reël vang ons die verskille in die eerste breukdeel van 'n sekonde van die klank op. Hierdie tydperk word gewoonlik die aanval genoem, waarin die klank net verskyn. Die res van die tyd klink alle sruns baie eenders. Om dit te verifieer, kom ons luister na 'n noot op die klavier, maar met 'n “afsny” aanvalperiode.

* * *

Stem saam, dit is nogal moeilik om die bekende klavier in hierdie klank te herken.

Die tweede probleem is dat gewoonlik, wanneer oor klank gepraat word, die hooftoon uitgesonder word, en alles anders word toegeskryf aan timbre, asof dit onbeduidend is en geen rol speel in musikale konstruksies nie. Dit is egter glad nie die geval nie. Dit is nodig om individuele kenmerke, soos botone en afwykings van harmonieke, van die fundamentele struktuur van klank te onderskei. Individuele eienskappe het werklik min effek op musikale konstruksies. Maar die fundamentele struktuur – veelvuldige harmonieke, getoon in Fig. 8. – is wat alles sonder uitsondering harmonie in musiek bepaal, ongeag eras, tendense en style.

Ons sal volgende keer praat oor hoe hierdie struktuur musikale konstruksies verduidelik.

Skrywer – Roman Oleinikof Oudio-opnames – Ivan Sosjinski