Принцип работы медных духовых инструментов — Аль Кэннон

Полная версия урока: http://ed.ted.com/lessons/how-brass-instruments-work-al-cannon

Что придаёт трубе чистый звук, тубе будоражащее «ум-па-па», а тромбону такое джазовое звучание? Аль Кэннон рассказывает, что ответ кроется не в меди, из которой сделаны инструменты, а в воздухе, проделывающим путь от лёгких музыканта до раструба.

Урок — Аль Кэннон, мультипликация — TED-Ed.

Что придаёт трубе чистый звук,

тубе — будоражащее «ум-па-па»,

а тромбону — такое джазовое звучание?

Нет, не медь, из которой
сделаны эти инструменты,

а воздух, проделывающий путь

от лёгких музыканта до раструба.

Как и любой другой звук, музыка состоит
из колебаний, перемещающихся в воздухе.

Классификация инструментов основывается
на колебаниях, которые они воспроизводят.

Перкуссионные инструменты — ударные.

Струнные — щипковые или смычковые.

В деревянных духовых инструментах воздух
проходит через специальный язычок.

В медных же духовых инструментах

вибрация исходит напрямую
из уст музыканта.

Музыкант первым делом
должен научиться дышать так глубоко,

чтобы лёгкие наполнялись
воздухом до отказа.

Как только воздух заполнил лёгкие,
он должен выйти через рот.

Но всё не так просто;
разворачивается внутренняя борьба:

музыкант одновременно пытается
держать губы плотно закрытыми

и, выдыхая достаточное количество воздуха,
принуждает их открыться.

Мышцы губ сопротивляются
потоку выходящего воздуха,

образуется щель между губами,

и воздух создаёт колебание,
которую музыканты называют «базингом».

Мундштук, поднесённый
к вибрирующим губам,

улучшает качество базинга,

усиливая колебания
на определённых частотах.

Но что всерьёз представляет интерес,

так это сам инструмент,
прикреплённый к мундштуку.

Основу духового инструмента
по существу составляет трубка,

резонирующая со столбом
проходящего через неё воздуха.

Способ передвижения
звуковых волн по этому столбу

образует ограниченную систему высот,
известную как «звукоряд»,

с нотами, отдалёнными друг от друга
в нижней части нотного стана

и сближающимися по мере повышения тона.

Музыкант может поднять высоту тона,

слегка сжав губы или же изменив
объём и скорость воздушного потока.

Чем медленнее скорость выдыхаемого
воздуха, тем ниже звук.

Чем быстрее — тем звук становится выше.

Но в любом звуковом ряду
есть разрывы между высотами.

Универсальность духовых инструментов

заключается в их способности переключаться
между несколькими рядами.

На трубе, например,
можно зажать клапаны,

чтобы увеличить длину трубки,
через которую проходит воздух.

А на тромбоне нужно просто
раздвинуть саму трубку.

При увеличении трубки столб
колеблющегося воздуха растягивается,

сокращая частоту вибраций,
из-за чего получается более низкая нота.

Вот почему туба, самый большой
медный духовой инструмент,

является также инструментом, способным
воспроизводить самые низкие ноты.

Таким образом при изменении длины
инструмента происходит смещение звукоряда,

а незначительные колебания
потока воздуха и губ музыканта

порождают разные ноты.

И эти ноты вырываются
в конечном итоге из раструба.

То, что начиналось как глубокий вдох
и колеблющийся базинг на губах,

превратилось в мощную,
энергичную мелодию.

Умение музыканта контролировать процесс
на каждом этапе —

от лёгких

до губ,

потом до мундштука

и так до самого инструмента — создаёт
удивительную палитру оттенков звука,

которую можно услышать во всех
музыкальных жанрах мира.

Используя мощь естественного резонанса

гибким и контролируемым образом,

духовые инструменты представляют собой
сплав творчества человека

и физики нашего мира.