Пример 2 – «Музыкальные гармоники»
Конец XVIII и начало XIX века отмечены многочисленными попытками теоретического анализа волн звука. Имя Томаса Юнга (1773-1829) оставило здесь заметный след. Т. Юнг – врач по профессии. Его медицинская диссертация была посвящена исследованию человеческого голоса. (Между прочим, врачом по профессии, как и Т. Юнг, был и знаменитый лорд Рэлей, более прославивший физику, нежели медицину.)
Т. Юнг первый дал наглядное объяснение теории волнового движения. Особенно интересны опыты Юнга со струнами. Было замечено, что если струну возбуждать щипком или смычком на различном расстоянии от конца, то тембр струны будет в некоторой степени меняться: чем ближе к одному из концов находится точка возбуждения струны, тем более яркий и более блестящий, более живой и резкий оттенок звука струны. В чем причина этого явления?
Т. Юнг показал, что дело здесь в том, что при изменении точки возбуждения струны изменяется состав сложного звукового колебания струны. А именно, когда возбуждается какая-либо точка струны, то все высшие гармоники, имеющие в этой точке узел, исчезают из звука.
Воздушное давление на барабанную перепонку слушателя изменяется по гармоническому закону. Воздух давит то сильнее, то слабее. Сила воздействия совсем невелика, и колебания происходят очень быстро: сотни и тысячи толчков каждую секунду. Такие периодические колебания мы воспринимаем как звук, а в музыке их называют гармониками.
|
|
|
Можно сказать и по-другому: в звуке струны остаются только те гармоники, которые имеют пучность в точке возбуждения. Например, будем защипывать струну ровно в середине, тогда вторая гармоника, имеющая в середине струны узел, не возбуждается. В действительности дело обстоит сложнее и в реальном звуке струны можно все же обнаружить вторую гармонику, но сильно ослабленную. Т. Юнг был бы полностью прав, если бы сказал, что гармоники устраняются не полностью из звука, а лишь существенно ослабляются.
Пример 3 – «Деки»
В 1833 году Чарльз Уитстон экспериментировал с квадратными деревянными пластинками, причем направление годичных слоев было параллельно одной паре сторон. Эти эксперименты – одни из первых, относящихся к исследованиям деревянных тонких пластин, которые в музыкальных инструментах являются деками. Ч. Уитстон нашел, что, выбирая различные способы возбуждения, можно получить узловые линии либо параллельные годовым слоям разреза дерева, либо перпендикулярные им. И в обоих этих случаях тон пластинок был разным. И это естественно, поскольку древесина – анизотропный (разнородный в разных направлениях) материал – и жесткость на изгиб во взаимно перпендикулярных направлениях в деревянной пластинке различны.
|
|
|
Пример 4 – Нота «Ля»
К 1876 году относятся опыты Чарлза Уитстона по определению дифференциального порога ощущения изменения частоты, иначе говоря – по вопросу о том, на какое количество колебаний необходимо изменить частоту звука, чтобы это изменение было заметно на слух. В данном случае имеется ввиду последовательное предъявление слушателю двух звуков. Немецкий физиолог, психолог, специалист по проблемам детской психологии В. Прайер (1841-1897) на основании многочисленных опытов установил, что разницу по частоте менее 0,20 колебания в секунду человеческое ухо уже не различает ни при какой частоте. Но так как чувствительность уха зависит от частоты, то при других значениях последней дифференциальный порог другой: при 120 Гц едва различается разность 0,4 (1/с), при 500 Гц различаются 0,3 (1/с), а на частоте 1000 Гц – 0,5 (1/с).
Интересно в связи с этим проследить изменение стандарта частоты тона ноты «Ля» первой октавы, который к концу XIX в. приближается к постоянному значению. Вообще стандарт высоты в ходе истории современной музыки изменялся довольно существенно. Во времена Генделя и Моцарта, в начале XIX века, частота колебаний ля первой октавы равнялась 422 Гц, а в начале XX века она доходила до 461,6 Гц (в американских оркестрах). Особенно интересно прослеживается стандарт высоты, применявшийся Лондонским филармоническим оркестром: в 1826 году ля = 422 Гц, а уже в 1845 году он поднялся до 455 Гц. На штутгартской конференции в 1834 году частота тона ля первой октавы была принята в 440 Гц.
|
|
|
В 1859г. во Франции, благодаря исследованиям камертонов немецкийм физиком, изобретателем Р. Кёнигом (1832-1901) стандарт ля был установлен и равнялся 435 Гц. В 1891 Международный комитет рекомендовал принять в Европе и Америке «Интернациональный стандарт высоты» – ля = 435 Гц при температуре 20°С. Кроме того, было предложено принять в качестве компромисса высоту ля = 438 Гц, как среднюю между штутгартским 440 и французским 435 Гц. С практической точки зрения, очень мало различие между частотами 435, 438 и 440 Гц и должен быть один номинальный стандарт. В начале прошлого века склонны были принимать за стандарт 435 Гц, с середины прошлого века больше тяготеют к 440 Гц, однако до сих пор в разных странах мира существуют оба эти стандарта, несмотря на то, что в большинстве стран все же установлен стандарт ля, равный 440 Гц, в том числе и в нашей стране (в соответствии с ОСТ 7710). Однако и этот стандарт не всегда выдерживается. По некоторым причинам в больших оркестрах, в состав которых входят духовые инструменты, строй завышен примерно до 443 Гц.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 43; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!