Bunyi muzik dan sifatnya

Lakon "4'33"" oleh John Cage adalah 4 minit dan 33 saat senyap. Dengan pengecualian kerja ini, semua yang lain menggunakan bunyi.

Bunyi adalah untuk muzik apa yang melukis untuk melukis, perkataan adalah untuk penulis, dan batu bata adalah untuk pembina. Bunyi adalah bahan muzik. Sekiranya seorang pemuzik tahu bagaimana bunyi berfungsi? Tegasnya, tidak. Lagipun, pembina mungkin tidak mengetahui sifat bahan dari mana dia membina. Hakikat bahawa bangunan itu akan runtuh bukan masalahnya, ia adalah masalah mereka yang akan tinggal di bangunan ini.

Pada frekuensi manakah not C berbunyi?

Apakah sifat bunyi muzik yang kita ketahui?

Mari kita ambil rentetan sebagai contoh.

Isipadu. Ia sepadan dengan amplitud. Semakin kuat kita memukul tali, semakin luas amplitud getarannya, semakin kuat bunyinya.

jangka masa. Terdapat nada komputer buatan yang boleh berbunyi untuk masa yang lama dengan sewenang-wenangnya, tetapi biasanya bunyi itu datang pada satu ketika dan berhenti pada satu ketika. Dengan bantuan tempoh bunyi, semua figura berirama dalam muzik dibarisi.

Ketinggian. Kami biasa mengatakan bahawa sesetengah nota berbunyi lebih tinggi, yang lain lebih rendah. Pic bunyi sepadan dengan kekerapan getaran tali. Ia diukur dalam hertz (Hz): satu hertz ialah satu masa sesaat. Sehubungan itu, jika, sebagai contoh, frekuensi bunyi ialah 100 Hz, ini bermakna rentetan itu membuat 100 getaran sesaat.

Jika kita membuka sebarang penerangan tentang sistem muzik, kita akan mudah mendapati bahawa frekuensi sehingga satu oktaf kecil ialah 130,81 Hz, jadi dalam sesaat rentetan yang dipancarkan kepada, membuat 130,81 ayunan.

Tetapi ini tidak benar.

Rentetan Sempurna

Jadi, mari kita gambarkan apa yang baru sahaja kita terangkan dalam gambar (Gamb. 1). Buat masa ini, kami membuang tempoh bunyi dan hanya menandakan pic dan kelantangan.

Di sini bar merah secara grafik mewakili bunyi kami. Semakin tinggi bar ini, semakin kuat bunyinya. Semakin jauh ke kanan lajur ini, semakin tinggi bunyinya. Sebagai contoh, dua bunyi dalam Rajah 2 akan menjadi kelantangan yang sama, tetapi bunyi kedua (biru) akan berbunyi lebih tinggi daripada yang pertama (merah).

Graf sedemikian dalam sains dipanggil tindak balas frekuensi amplitud (AFC). Adalah lazim untuk mengkaji semua ciri bunyi.

Sekarang kembali ke rentetan.

Jika rentetan itu bergetar secara keseluruhan (Rajah 3), maka ia benar-benar akan menghasilkan satu bunyi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Bunyi ini akan mempunyai sedikit kelantangan, bergantung pada kekuatan pukulan, dan frekuensi yang jelas bagi ayunan, disebabkan oleh ketegangan dan panjang tali.

Kita boleh mendengar bunyi yang dihasilkan oleh getaran tali tersebut.

* * *

Bunyi miskin, bukan?

Ini kerana, mengikut undang-undang fizik, tali tidak bergetar seperti ini.

Semua pemain rentetan tahu bahawa jika anda menyentuh tali tepat di tengah, tanpa menekannya pada fretboard dan memukulnya, anda boleh mendapat bunyi yang dipanggil flagolet. Dalam kes ini, bentuk getaran rentetan akan kelihatan seperti ini (Rajah 4).

Di sini rentetan nampaknya dibahagikan kepada dua, dan setiap bahagian berbunyi secara berasingan.

Dari fizik ia diketahui: lebih pendek tali, lebih cepat ia bergetar. Dalam Rajah 4, setiap bahagian adalah dua kali lebih pendek daripada keseluruhan rentetan. Sehubungan itu, kekerapan bunyi yang kita terima dengan cara ini akan menjadi dua kali lebih tinggi.

Caranya ialah getaran rentetan seperti itu tidak muncul pada masa kami mula memainkan harmonik, ia juga terdapat dalam rentetan "terbuka". Cuma apabila rentetan dibuka, getaran seperti itu lebih sukar untuk diperhatikan, dan dengan meletakkan jari di tengah, kami mendedahkannya.

Rajah 5 akan membantu menjawab persoalan bagaimana tali boleh bergetar secara serentak secara keseluruhan dan sebagai dua bahagian.

Rentetan itu membengkok secara keseluruhan, dan dua gelombang separuh berayun di atasnya seperti sejenis lapan. Angka lapan berayun pada buaian ialah penambahan dua jenis getaran tersebut.

Apakah yang berlaku kepada bunyi apabila tali bergetar dengan cara ini?

Ia sangat mudah: apabila rentetan bergetar secara keseluruhan, ia mengeluarkan bunyi pic tertentu, ia biasanya dipanggil nada asas. Dan apabila dua bahagian (lapan) bergetar, kita mendapat bunyi dua kali lebih tinggi. Bunyi ini dimainkan pada masa yang sama. Pada tindak balas kekerapan, ia akan kelihatan seperti ini (Rajah 6).

Lajur yang lebih gelap adalah nada utama yang timbul daripada getaran rentetan "keseluruhan", yang lebih ringan adalah dua kali lebih tinggi daripada yang gelap, ia diperoleh daripada getaran "lapan". Setiap bar pada graf sedemikian dipanggil harmonik. Sebagai peraturan, harmonik yang lebih tinggi berbunyi lebih senyap, jadi lajur kedua lebih rendah sedikit daripada yang pertama.

Tetapi harmonik tidak terhad kepada dua yang pertama. Malah, selain penambahan angka-lapan yang sudah rumit dengan ayunan, rentetan pada masa yang sama bengkok seperti tiga gelombang separuh, seperti empat, seperti lima, dan seterusnya. (Gamb. 7).

Sehubungan itu, bunyi ditambah kepada dua harmonik pertama, yang dalam tiga, empat, lima, dsb. kali lebih tinggi daripada nada utama. Pada tindak balas frekuensi, ini akan memberikan gambaran sedemikian (Rajah 8).

Konglomerat kompleks sedemikian diperoleh apabila hanya satu rentetan berbunyi. Ia terdiri daripada semua harmonik dari yang pertama (yang dipanggil asas) hingga yang tertinggi. Semua harmonik kecuali yang pertama juga dipanggil overtones, iaitu diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia - "nada atas".

Kami menekankan sekali lagi bahawa ini adalah idea yang paling asas tentang bunyi, ini adalah bagaimana semua rentetan di dunia berbunyi. Di samping itu, dengan perubahan kecil, semua instrumen tiupan memberikan struktur bunyi yang sama.

Apabila kita bercakap tentang bunyi, kita maksudkan dengan tepat pembinaan ini:

BUNYI = TONA GROUND + SEMUA OVERTON BERGANDA

Atas dasar struktur inilah semua ciri harmoniknya dibina dalam muzik. Sifat selang, kord, talaan dan banyak lagi boleh dijelaskan dengan mudah jika anda mengetahui struktur bunyi.

Tetapi jika semua tali dan semua sangkakala berbunyi seperti ini, mengapa kita boleh membezakan piano dari biola, dan gitar dari seruling?

Timbre

Soalan yang dirumuskan di atas boleh diletakkan lebih sukar, kerana profesional juga boleh membezakan satu gitar dari yang lain. Dua instrumen yang sama bentuk, dengan rentetan yang sama, bunyi, dan orang itu merasakan perbezaannya. Setuju, pelik?

Sebelum kita menyelesaikan keanehan ini, mari kita dengar bagaimana rentetan ideal yang diterangkan dalam perenggan sebelumnya akan berbunyi. Mari kita bunyikan graf dalam Rajah 8.

* * *

Ia seolah-olah serupa dengan bunyi alat muzik sebenar, tetapi ada sesuatu yang hilang.

Tidak cukup "tidak ideal".

Hakikatnya ialah di dunia tidak ada dua rentetan yang sama sekali. Setiap rentetan mempunyai ciri tersendiri, walaupun mikroskopik, tetapi mempengaruhi bagaimana ia berbunyi. Ketidaksempurnaan boleh menjadi sangat pelbagai: ketebalan berubah sepanjang panjang tali, ketumpatan bahan yang berbeza, kecacatan jalinan kecil, perubahan ketegangan semasa getaran, dsb. Di samping itu, bunyi berubah bergantung pada tempat kita memukul rentetan, sifat bahan instrumen (seperti kerentanan kepada lembapan), cara instrumen diletakkan dalam hubungan dengan pendengar, dan banyak lagi, hingga ke geometri bilik.

Apakah yang dilakukan oleh ciri-ciri ini? Mereka mengubah suai sedikit graf dalam Rajah 8. Harmonik padanya mungkin berubah menjadi tidak berbilang, sedikit beralih ke kanan atau kiri, isipadu harmonik yang berbeza mungkin berubah dengan banyak, nada yang terletak di antara harmonik mungkin muncul (Rajah 9). .).

Biasanya, semua nuansa bunyi dikaitkan dengan konsep timbre yang tidak jelas.

Timbre nampaknya merupakan istilah yang sangat sesuai untuk keanehan bunyi instrumen. Walau bagaimanapun, terdapat dua masalah dengan istilah ini yang ingin saya nyatakan.

Masalah pertama ialah jika kita menentukan timbre seperti yang kita lakukan di atas, maka kita membezakan instrumen dengan telinga terutamanya bukan dengannya. Sebagai peraturan, kami menangkap perbezaan dalam pecahan pertama sesaat bunyi. Tempoh ini biasanya dipanggil serangan, di mana bunyi baru muncul. Selebihnya, semua srun berbunyi sangat serupa. Untuk mengesahkan ini, mari kita dengar nota pada piano, tetapi dengan tempoh serangan "terputus".

* * *

Setuju, agak sukar untuk mengenali piano yang terkenal dalam bunyi ini.

Masalah kedua ialah biasanya, apabila bercakap tentang bunyi, nada utama dipilih, dan segala-galanya dikaitkan dengan timbre, seolah-olah ia tidak penting dan tidak memainkan sebarang peranan dalam pembinaan muzik. Walau bagaimanapun, ini tidak sama sekali berlaku. Adalah perlu untuk membezakan ciri individu, seperti nada dan sisihan harmonik, daripada struktur asas bunyi. Ciri-ciri individu benar-benar mempunyai sedikit kesan ke atas pembinaan muzik. Tetapi struktur asas - harmonik berbilang, ditunjukkan dalam Rajah 8. - adalah yang menentukan semua tanpa pengecualian keharmonian dalam muzik, tanpa mengira era, trend dan gaya.

Kami akan bercakap tentang bagaimana struktur ini menerangkan pembinaan muzik pada masa akan datang.

Pengarang - Roman Oleinikov Rakaman audio – Ivan Soshinsky