O son musical e as súas propiedades

A obra “4'33”” de John Cage é de 4 minutos e 33 segundos de silencio. Con excepción deste traballo, todos os demais usan o son.

O son é para a música o que a pintura é para a pintura, a palabra para o escritor e o ladrillo para o construtor. O son é o material da música. Debería un músico saber como funciona o son? En rigor, non. Despois de todo, é posible que o constructor non coñeza as propiedades do material do que constrúe. O feito de que o edificio se derrube non é o seu problema, é o dos que vivirán neste edificio.

A que frecuencia soa a nota C?

Que propiedades coñecemos do son musical?

Poñamos unha cadea como exemplo.

Volume. Corresponde á amplitude. Canto máis forte golpeemos a corda, máis ampla será a amplitude das súas vibracións, máis alto será o son.

duración. Hai tons artificiais de ordenador que poden soar durante un tempo arbitrariamente longo, pero normalmente o son acéndese nalgún momento e detense nalgún momento. Coa axuda da duración do son, todas as figuras rítmicas da música están aliñadas.

Altura. Estamos afeitos a dicir que unhas notas soan máis alto, outras máis baixas. A altura do son correspóndese coa frecuencia da vibración da corda. Mídese en hercios (Hz): un hercio é unha vez por segundo. En consecuencia, se, por exemplo, a frecuencia do son é de 100 Hz, isto significa que a corda fai 100 vibracións por segundo.

Se abrimos calquera descrición do sistema musical, atoparemos facilmente que a frecuencia ata unha pequena oitava é de 130,81 Hz, polo que nun segundo a cadea emitirá a, fai 130,81 oscilacións.

Pero isto non é certo.

Corda Perfecta

Entón, imos representar o que acabamos de describir na imaxe (Fig. 1). Polo momento, descartamos a duración do son e denotamos só a altura e a sonoridade.

Aquí a barra vermella representa graficamente o noso son. Canto máis alta sexa esta barra, máis alto será o son. Canto máis á dereita esta columna, máis alto será o son. Por exemplo, dous sons da figura 2 terán o mesmo volume, pero o segundo (azul) soará máis alto que o primeiro (vermello).

Este gráfico en ciencia chámase resposta de amplitude-frecuencia (AFC). É habitual estudar todas as características dos sons.

Agora volvemos á corda.

Se a corda vibrase no seu conxunto (Fig. 3), entón realmente faría un son, como se mostra na Fig. 1. Este son tería certo volume, dependendo da forza do golpe, e unha frecuencia ben definida de oscilación, debido á tensión e lonxitude da corda.

Podemos escoitar o son producido por tal vibración da corda.

* * *

Parece pobre, non?

Isto débese a que, segundo as leis da física, a corda non vibra así.

Todos os tocadores de cordas saben que se tocas unha corda exactamente no medio, sen sequera presionala contra o diapasón, e a golpeas, podes obter un son chamado flagoleta. Neste caso, a forma de vibracións da corda terá un aspecto así (Fig. 4).

Aquí a corda parece estar dividida en dúas, e cada unha das metades soa por separado.

Desde a física sábese: canto máis curta é a corda, máis rápido vibra. Na figura 4, cada unha das metades é dúas veces máis curta que toda a corda. En consecuencia, a frecuencia do son que recibimos deste xeito será o dobre.

O truco é que tal vibración da corda non apareceu no momento en que comezamos a tocar a harmónica, tamén estaba presente na corda "aberta". É que cando a corda está aberta, esa vibración é máis difícil de notar e, colocando un dedo no medio, desvelámolo.

A figura 5 axudará a responder á pregunta de como unha corda pode vibrar simultaneamente tanto no seu conxunto como en dúas metades.

A corda dóbrase no seu conxunto e dúas medias ondas oscilan sobre ela como unha especie de oito. A figura de oito balance nun balance é o que supón a adición de dous tipos de vibracións.

Que pasa co son cando a corda vibra deste xeito?

É moi sinxelo: cando unha corda vibra no seu conxunto, emite un son dunha altura determinada, adóitase chamar ton fundamental. E cando dúas metades (oito) vibran, obtemos un son o dobre de alto. Estes sons tocan ao mesmo tempo. Sobre a resposta en frecuencia, quedará así (Fig. 6).

A columna máis escura é o ton principal que nace da vibración da corda "enteira", a máis clara é dúas veces máis alta que a escura, obtense a partir da vibración do "oito". Cada barra dese gráfico chámase harmónico. Como regra xeral, os harmónicos máis altos soan máis tranquilos, polo que a segunda columna é lixeiramente máis baixa que a primeira.

Pero os harmónicos non se limitan aos dous primeiros. De feito, ademais da xa complicada adición dunha figura de oito cun balance, a corda dobra ao mesmo tempo como tres medias ondas, como catro, como cinco, etc. (Fig. 7).

En consecuencia, engádense sons aos dous primeiros harmónicos, que en tres, catro, cinco, etc. veces máis alto que o ton principal. Sobre a resposta en frecuencia, isto dará tal imaxe (Fig. 8).

Un conglomerado tan complexo obtense cando só soa unha corda. Consta de todos os harmónicos desde o primeiro (que se chama fundamental) ata o máis alto. Todos os harmónicos, excepto o primeiro, tamén se chaman armónicos, é dicir, traducidos ao ruso - "tons superiores".

Subliñamos unha vez máis que esta é a idea máis básica do son, así soan todas as cordas do mundo. Ademais, con pequenos cambios, todos os instrumentos de vento dan a mesma estrutura sonora.

Cando falamos de son, queremos dicir exactamente esta construción:

SON = TON DO SOLO + TODOS VARIOS OVERTONS

Sobre a base desta estrutura constrúense na música todas as súas características harmónicas. As propiedades dos intervalos, acordes, afinacións e moito máis pódense explicar facilmente se coñeces a estrutura do son.

Pero se todas as cordas e todas as trompetas soan así, por que podemos distinguir o piano do violín e a guitarra da frauta?

Timbre

A pregunta formulada anteriormente pódese poñer aínda máis difícil, porque os profesionais incluso poden distinguir unha guitarra doutra. Dous instrumentos da mesma forma, coas mesmas cordas, son e a persoa sente a diferenza. De acordo, estraño?

Antes de resolver esta rareza, escoitemos como soaría a corda ideal descrita no parágrafo anterior. Imos sonar a gráfica da figura 8.

* * *

Parece ser semellante ao son dos instrumentos musicais reais, pero falta algo.

Non é suficiente "non ideal".

O feito é que no mundo non hai dúas cordas absolutamente idénticas. Cada corda ten as súas propias características, aínda que microscópicas, pero afectan a como sona. As imperfeccións poden ser moi diversas: cambios de grosor ao longo da lonxitude da corda, diferentes densidades de materiais, pequenos defectos da trenza, cambios de tensión durante a vibración, etc. Ademais, o son cambia dependendo de onde golpeemos a corda, das propiedades do material do instrumento. (como a susceptibilidade á humidade), como se coloca o instrumento en relación co oínte e moito máis, ata a xeometría da sala.

Que fan estas características? Modifican lixeiramente a gráfica da figura 8. Os harmónicos poden resultar pouco múltiples, lixeiramente desprazados cara á dereita ou cara á esquerda, o volume dos distintos harmónicos pode cambiar moito, poden aparecer armónicos situados entre os harmónicos (Fig. 9). .).

Normalmente, todos os matices do son atribúense ao concepto vago de timbre.

O timbre parece ser un termo moi conveniente para as peculiaridades do son dun instrumento. Non obstante, hai dous problemas con este termo que me gustaría sinalar.

O primeiro problema é que se definimos o timbre como fixemos anteriormente, entón distinguimos os instrumentos polo oído principalmente non por el. Como regra xeral, captamos as diferenzas na primeira fracción de segundo do son. Este período adoita chamarse ataque, no que só aparece o son. O resto do tempo, todos os sruns soan moi similares. Para verificalo, escoitemos unha nota ao piano, pero cun período de ataque "cortado".

* * *

De acordo, é bastante difícil recoñecer o coñecido piano neste son.

O segundo problema é que normalmente, cando se fala de son, se sinala o ton principal, e todo o demais atribúese ao timbre, coma se fose insignificante e non xogase ningún papel nas construcións musicais. Non obstante, este non é en absoluto o caso. É necesario distinguir as características individuais, como os armónicos e as desviacións dos harmónicos, da estrutura fundamental do son. As características individuais realmente teñen pouco efecto nas construcións musicais. Pero a estrutura fundamental -múltiples harmónicos, que se mostra na figura 8.- é a que determina toda a harmonía sen excepción na música, independentemente das épocas, tendencias e estilos.

Falaremos de como esta estrutura explica as construcións musicais a próxima vez.

Autor: Roman Oleinikov Gravacións de audio - Ivan Soshinsky