Глава 4

в трубах разной формы (кларнеты, флейты, органы, саксофоны

и др.).

Пример современной классификации такого типа, дополненной

еще группой механических и электрических музыкальных инстру-

ментов, показан на рис. 4.1.1 [5].

Такая классификация не охватывает всех видов музыкальных

инструментов и способов игры на них, поэтому она дополняет-

ся другими видами: исполнительскими, музыкально-исторически-

ми и т. д. Исполнительская классификация выделяет обычно

следующие группы инструментов [11]: духовые, струнные и удар-

ные. Эти группы в свою очередь подразделяются на подгруппы

Акустика

музыкальных инструментов. Акустика речи и пения

205

о м

СО со

о

И

Q

(D

CQ

О

(D

X

38

§ о

§ i

Il

s 5 й

о л 2

Ударные

Электронные

Язычковые

Духовые

Струнные

Клавесы

Треугольники

Кастаньеты

Тарелки

Маракасы

Металлофоны

Кротали

Ксилофоны

Колокольчики

Маримбы

Барабаны

Тамтамы

Литавры

и

О*

2

1

Фанфары

Тромбоны

Саксгорны

«I —1 Валторны

Трубы

J J, о I—[ФлеЙТЫ (продольные;

§ Д

H 0>

Тубы

ФлеЙТЫ (поперечные)

Фаготы

Гобои

—J Кларнеты

Гармони духовые

Саксофоны

Гармони меховые

Гармони губные

Баяны

1«

— Виолончели

]

Аккордеоны

Контрабасы

—j Скрипки

Альты

S

и

A S 2

Домры

Балалайки

Мандолины

g —I Гитары

Арфы

— Пианино

Клавесины

Рояли

Рис. 4.1.2. Классификация музыкальных инструментов

(исполнительская) [11]

206

Глава 4

в зависимости от способа возбуждения: духовые — на лабиаль-

ные, тростевые и амбушюрные (кроме того, духовые еще

традиционно разделяются на медные и деревянные); струнные —

на щипковые, смычковые и клавишные; ударные — на мембран-

ные и пластиночные и т. д. Пример подобной классификации дан

на рис. 4.1.2.

Необходимо отметить, что в разные исторические периоды

предлагались разные системы классификации, которые все время

развивались и дополнялись в связи с появлением новых видов

инструментов. В настоящее время, когда развиваются такие на-

правления, как электронные музыкальные инструменты, акустиче-

ская аппаратура записи и воспроизведения звука, компьютерные

музыкальные технологии и др.; открываются новые виды народных

инструментов в разных странах мира; совершенствуются извест-

ные инструменты и т. д., — соответственно видоизменяются и ме-

тоды их систематизации и классификации.

4.2. АКУСТИКА ДУХОВЫХ МУЗЫКАЛЬНЫХ

ИНСТРУМЕНТОВ

Духовыми музыкальными инструментами (или аэрофонами) на-

зывается «класс инструментов, у которых источником звука служат

колебания воздушного столба» [6].

Для того чтобы описать физические принципы звукообразова-

ния в любом музыкальном инструменте, необходимо ответить на

следующие вопросы: как возбуждаются колебания, т. е. принцип их

генерации; как эти колебания поддерживаются и усиливаются дли-

тельное время, т. е. принципы работы их вибраторов и резонаторов;

как энергия колебаний передается окружающему воздуху, т. е. прин-

ципы излучения звука.

1 1 1 Система звукообразования духо-

—, вых инструментов отличается рядом

2 ' J особенностей, а именно: поскольку

излучение звука происходит за счет

колебаний столба воздуха в трубах

различного сечения, инерция кото-

рого очень мала, затухание единич-

ного возбуждения (толчка, импульса)

будет происходить почти мгновенно.

Для того чтобы из духового инстру-

мента можно было извлекать музы-

кальные звуки, надо подводить

к нему энергию в течение опреде-

ленного времени в виде сжатого

под некоторым давлением воздуха

Рис. 4.2.1. Трубы различного

сечения, используемые

в музыкальных инструментах:

1 — цилиндрические,

2 — конические,

3 — экспоненциальные,

4 — призматические

Акустика музыкальных инструментов. Акустика речи и пения

207

(в форме ритмических импульсов) — тогда, при определенных

условиях, в объеме воздуха, наполняющем духовой инструмент, воз-

никает длительный автоколебательный процесс.

Форма объема воздуха, заключенного в полости духового ин-

струмента, оказывает большое влияние на тембр звука. В резуль-

тате многовекового опыта человек отобрал для использования

в музыкальных инструментах удлиненные трубы различного сече-

ния: цилиндрические, конические, экспоненциальные, призматиче-

ские (рис. 4.2.1).

Такие удлиненные трубы лучше резонируют, поддерживая автоко-

лебательный режим; спектр излучаемого ими звука содержит цело-

численные обертоны (т. е. гармоники); в них легче добиться перехо-

да на более высокие регистры (например, методом передувания).

Таким образом, процесс звукообразования в духовых инструмен-

тах характеризуется тем, что колебания возбуждаются и поддержи-

ваются в удлиненных столбах воздуха внутри труб различного сече-

ния (резонаторах) в результате автоколебательного процесса, при

непрерывном импульсном подведении энергии за счет модуляции

воздушного потока.

Генерация энергии у всех духовых музыкальных инструментов

происходит за счет энергии сжатого воздуха в легких музыканта

(или в специальном воздуходувном механизме, как в органе).

Способ модуляции (прерывания) струи воздуха у всех духовых

инструментов различается, по этому признаку они могут быть раз-

делены на следующие группы:

— лабиальные (airreed): к этому классу инструментов относят-

ся флейты (продольные и поперечные), рекордеры, органные тру-

бы (некоторых видов), окарины, различного рода свистки и др.

В этих инструментах возбуждение звука происходит в результате

трения о край твердого тела (лабиума) воздушной струи, движу-

щейся с достаточно большой скоростью, и ее колебаний относи-

тельно этого края (что частично совпадает с процессами, происхо-

дящими при свисте, поэтому иногда эти инструменты называют

свистящими);

— тростевые (mechanical reed): с одинарной тростью (single

mechanical reed) — кларнет, саксофон, язычковые трубы органа;

с двойной тростью (double mechanical reed) — гобой, фагот и др.

В этих инструментах для модуляции используется вибратор

в виде удлиненной пластинки-трости, укрепленной на одном кон-

це и свободной на другом. Свободный конец пластинки лежит под

краями отверстия, через которое вдувается воздух; при продувании

воздуха она начинает колебаться, модулирует поток воздуха, кото-

рый возбуждает резонансные колебания в трубе.

Если используется двойная трость, то это две пластинки, за-

крепленные на одном конце, своими свободными концами прилега-

208