Sain cerddorol a'i briodweddau

Mae’r ddrama “4’33”” gan John Cage yn 4 munud a 33 eiliad o dawelwch. Ac eithrio'r gwaith hwn, mae'r lleill i gyd yn defnyddio sain.

Mae sain i gerddoriaeth beth yw paent i beintio, mae'r gair i'r ysgrifennwr, a'r brics i'r adeiladwr. Sain yw deunydd cerddoriaeth. A ddylai cerddor wybod sut mae sain yn gweithio? A siarad yn fanwl, na. Wedi'r cyfan, efallai na fydd yr adeiladwr yn gwybod priodweddau'r deunydd y mae'n adeiladu ohono. Nid ei broblem ef yw'r ffaith y bydd yr adeilad yn dymchwel, problem y rhai a fydd yn byw yn yr adeilad hwn yw hi.

Ar ba amlder mae'r nodyn C yn swnio?

Pa briodweddau sain cerddorol ydyn ni'n eu gwybod?

Gadewch i ni gymryd llinyn fel enghraifft.

Cyfrol. Mae'n cyfateb i'r osgled. Po galetaf y byddwn yn taro'r llinyn, y lletaf yw osgled ei ddirgryniadau, y mwyaf uchel fydd y sain.

hyd. Mae tonau cyfrifiadurol artiffisial sy'n gallu swnio am gyfnod mympwyol o hir, ond fel arfer mae'r sain yn dod ymlaen ar ryw adeg ac yn stopio ar ryw adeg. Gyda chymorth hyd sain, mae'r holl ffigurau rhythmig mewn cerddoriaeth wedi'u trefnu.

Uchder. Rydym wedi arfer dweud bod rhai nodau'n swnio'n uwch, eraill yn swnio'n is. Mae traw y sain yn cyfateb i amlder dirgryniad y llinyn. Mae'n cael ei fesur mewn hertz (Hz): mae un hertz yn un amser yr eiliad. Yn unol â hynny, os, er enghraifft, amlder sain yw 100 Hz, mae hyn yn golygu bod y llinyn yn gwneud 100 dirgryniad yr eiliad.

Os byddwn yn agor unrhyw ddisgrifiad o'r system gerddorol, byddwn yn hawdd canfod bod yr amlder hyd at wythfed bach yw 130,81 Hz, felly mewn eiliad mae'r llinyn yn allyrru i, yn gwneyd 130,81 o osgiliadau.

Ond nid yw hyn yn wir.

Llinyn Perffaith

Felly, gadewch i ni ddarlunio'r hyn yr ydym newydd ei ddisgrifio yn y llun (Ffig. 1). Am y tro, rydym yn taflu hyd y sain ac yn dynodi traw a chadernid yn unig.

Yma mae'r bar coch yn cynrychioli ein sain yn graffigol. Po uchaf yw'r bar hwn, y mwyaf uchel yw'r sain. Po bellaf i'r dde y golofn hon, yr uchaf yw'r sain. Er enghraifft, bydd dwy sain yn Ffig. 2 yr un cyfaint, ond bydd yr ail (glas) yn swnio'n uwch na'r cyntaf (coch).

Gelwir graff o'r fath mewn gwyddoniaeth yn ymateb amledd-osgled (AFC). Mae'n arferol astudio holl nodweddion seiniau.

Nawr yn ôl at y llinyn.

Pe bai'r llinyn yn dirgrynu yn ei gyfanrwydd (Ffig. 3), yna byddai'n gwneud un sain mewn gwirionedd, fel y dangosir yn Ffig. 1. Byddai gan y sain hon rywfaint o gyfaint, yn dibynnu ar gryfder yr ergyd, ac amlder wedi'i ddiffinio'n dda o osgiliad, oherwydd tensiwn a hyd y llinyn.

Gallwn wrando ar y sain a gynhyrchir gan y fath ddirgryniad o'r llinyn.

* * *

Swnio'n wael, yn tydi?

Mae hyn oherwydd, yn ôl deddfau ffiseg, nid yw'r llinyn yn dirgrynu yn union fel hyn.

Mae pob chwaraewr llinyn yn gwybod, os ydych chi'n cyffwrdd â llinyn yn union yn y canol, heb hyd yn oed ei wasgu yn erbyn y fretboard, a'i daro, gallwch chi gael sain o'r enw fflangell. Yn yr achos hwn, bydd ffurf dirgryniadau'r llinyn yn edrych rhywbeth fel hyn (Ffig. 4).

Yma mae'n ymddangos bod y llinyn wedi'i rannu'n ddau, a phob un o'r haneri yn swnio ar wahân.

O ffiseg mae'n hysbys: po fyrraf yw'r llinyn, y cyflymaf y mae'n dirgrynu. Yn Ffig. 4, mae pob un o'r haneri ddwywaith yn fyrrach na'r llinyn cyfan. Yn unol â hynny, bydd amlder y sain a dderbyniwn fel hyn ddwywaith yn uwch.

Y tric yw nad oedd y fath ddirgryniad o'r llinyn yn ymddangos ar hyn o bryd pan ddechreuon ni chwarae'r harmonig, roedd hefyd yn bresennol yn y llinyn “agored”. Dim ond pan fydd y llinyn ar agor, mae'n anoddach sylwi ar ddirgryniad o'r fath, a thrwy osod bys yn y canol, fe wnaethom ei ddatgelu.

Bydd Ffigur 5 yn helpu i ateb y cwestiwn sut y gall llinyn ddirgrynu yn ei gyfanrwydd ac fel dau hanner ar yr un pryd.

Mae'r llinyn yn plygu yn ei gyfanrwydd, a dwy hanner ton yn osgiliad arno fel math o wyth. Y ffigur wyth yn siglo ar siglen yw beth yw ychwanegu dau fath o ddirgryniadau o'r fath.

Beth sy'n digwydd i'r sain pan fydd y llinyn yn dirgrynu fel hyn?

Mae'n syml iawn: pan fydd llinyn yn dirgrynu yn ei gyfanrwydd, mae'n allyrru sain traw penodol, fel arfer fe'i gelwir yn naws sylfaenol. A phan fydd dau hanner (wyth) yn dirgrynu, rydyn ni'n cael sain ddwywaith yn uwch. Mae'r synau hyn yn chwarae ar yr un pryd. Ar yr ymateb amlder, bydd yn edrych fel hyn (Ffig. 6).

Y golofn dywyllach yw'r prif dôn sy'n deillio o ddirgryniad y llinyn “cyfan”, mae'r un ysgafnach ddwywaith mor uchel â'r un tywyll, fe'i ceir o ddirgryniad yr “wyth”. Gelwir pob bar ar graff o'r fath yn harmonig. Fel rheol, mae harmonigau uwch yn swnio'n dawelach, felly mae'r ail golofn ychydig yn is na'r cyntaf.

Ond nid yw'r harmonics yn gyfyngedig i'r ddau gyntaf. Mewn gwirionedd, yn ogystal ag ychwanegu ffigur wyth yn gymhleth gyda siglen, mae'r llinyn ar yr un pryd yn plygu fel tair hanner ton, fel pedwar, fel pump, ac yn y blaen. (Ffig. 7).

Yn unol â hynny, mae synau'n cael eu hychwanegu at y ddau harmonig cyntaf, sydd mewn tair, pedwar, pump, ac ati yn amseroedd uwch na'r prif dôn. Ar yr ymateb amlder, bydd hyn yn rhoi darlun o'r fath (Ffig. 8).

Ceir conglomerate mor gymhleth pan mai dim ond un tant sy'n seinio. Mae'n cynnwys yr holl harmonigau o'r cyntaf (a elwir yn sylfaenol) i'r uchaf. Gelwir pob harmonig ac eithrio'r cyntaf hefyd yn naws, hy wedi'u cyfieithu i Rwsieg - “tonau uchaf”.

Pwysleisiwn unwaith eto mai dyma'r syniad mwyaf sylfaenol o sain, dyma sut mae holl dannau'r byd yn swnio. Yn ogystal, gyda mân newidiadau, mae pob offeryn chwyth yn rhoi'r un strwythur sain.

Pan fyddwn yn siarad am sain, rydym yn golygu'r union adeiladwaith hwn:

SAIN = TONE GROUND + POB LLUOSOG O OLAF

Ar sail y strwythur hwn y mae ei holl nodweddion harmonig wedi'u hadeiladu mewn cerddoriaeth. Mae'n hawdd esbonio priodweddau cyfyngau, cordiau, tiwniadau, a llawer mwy os ydych chi'n gwybod strwythur sain.

Ond os yw pob tant a phob trymped yn swnio fel hyn, pam allwn ni ddweud y piano o'r ffidil, a'r gitâr o'r ffliwt?

Timbre

Gellir rhoi'r cwestiwn a luniwyd uchod hyd yn oed yn llymach, oherwydd gall gweithwyr proffesiynol hyd yn oed wahaniaethu rhwng un gitâr a'r llall. Dau offeryn o'r un siâp, gyda'r un llinynnau, sain, ac mae'r person yn teimlo'r gwahaniaeth. Cytuno, rhyfedd?

Cyn i ni ddatrys y rhyfeddod hwn, gadewch i ni glywed sut y byddai'r llinyn delfrydol a ddisgrifir yn y paragraff blaenorol yn swnio. Gadewch i ni seinio'r graff yn Ffig. 8.

* * *

Ymddengys ei fod yn debyg i sain offerynnau cerdd go iawn, ond mae rhywbeth ar goll.

Dim digon “an-ddelfrydol”.

Y ffaith yw nad oes yn y byd ddau llinyn hollol union yr un fath. Mae gan bob llinyn ei nodweddion ei hun, er yn ficrosgopig, ond mae'n effeithio ar sut mae'n swnio. Gall amherffeithrwydd fod yn amrywiol iawn: newidiadau trwch ar hyd y llinyn, dwysedd deunydd gwahanol, diffygion braid bach, newidiadau tensiwn yn ystod dirgryniad, ac ati Yn ogystal, mae'r sain yn newid yn dibynnu ar ble rydym yn taro'r llinyn, priodweddau materol yr offeryn (fel tueddiad i leithder), sut mae'r offeryn wedi'i leoli mewn perthynas â'r gwrandäwr, a llawer mwy, i lawr i geometreg yr ystafell.

Beth mae'r nodweddion hyn yn ei wneud? Maent yn addasu ychydig ar y graff yn Ffigur 8. Efallai nad yw'r harmoneg arno'n hollol luosog, wedi'i symud ychydig i'r dde neu'r chwith, gall cyfaint y gwahanol harmoneg newid yn fawr, gall nawsau sydd wedi'u lleoli rhwng y harmonics ymddangos (Ffig. 9 .).

Fel arfer, mae holl arlliwiau sain yn cael eu priodoli i'r cysyniad annelwig o timbre.

Ymddengys fod tymbre yn derm cyfleus iawn am hynodion sain offeryn. Fodd bynnag, mae dwy broblem gyda’r term hwn yr hoffwn dynnu sylw atynt.

Y broblem gyntaf yw, os ydym yn diffinio'r timbre fel y gwnaethom uchod, yna rydym yn gwahaniaethu rhwng yr offerynnau â'r glust yn bennaf ac nid ganddo. Fel rheol, rydyn ni'n dal y gwahaniaethau yn y ffracsiwn cyntaf o eiliad o'r sain. Gelwir y cyfnod hwn fel arfer yn ymosodiad, lle mae'r sain yn ymddangos. Gweddill yr amser, mae pob sruns yn swnio'n debyg iawn. I wirio hyn, gadewch i ni wrando ar nodyn ar y piano, ond gyda chyfnod ymosod “torri i ffwrdd”.

* * *

Cytuno, mae'n eithaf anodd adnabod y piano adnabyddus yn y sain hon.

Yr ail broblem yw bod y brif naws fel arfer, wrth siarad am sain, yn cael ei nodi, a bod popeth arall yn cael ei briodoli i ansawdd, fel pe bai'n ddi-nod ac nad yw'n chwarae unrhyw ran mewn cystrawennau cerddorol. Fodd bynnag, nid yw hyn yn wir o gwbl. Mae angen gwahaniaethu rhwng nodweddion unigol, megis naws a gwyriadau harmonig, oddi wrth strwythur sylfaenol sain. Ychydig iawn o effaith a gaiff nodweddion unigol ar gyfansoddiadau cerddorol. Ond y strwythur sylfaenol – harmoneg lluosog, a ddangosir yn Ffig. 8. – sy'n pennu'r cyfan yn ddieithriad cytgord mewn cerddoriaeth, waeth beth fo'u cyfnodau, tueddiadau ac arddulliau.

Byddwn yn siarad am sut mae'r strwythur hwn yn esbonio cystrawennau cerddorol y tro nesaf.

Awdur - Roman Oleinikov Recordiadau sain - Ivan Soshinsky