Ar muzikoje yra impulsai?

[Belas]

Garso impulsų pučiamųjų instrumentų garsuose taip pat nerasime, bet įdomu pažvelgti į instrumento skambesio pasikeitimą, grojant žemą ir aukštesnias natas. Kviečiu patyrinėti varinių pučiamųjų orkestrų solinį instrumentą – trimitą.
Pirma paklausykime žemą, vidutinį ir aukščiausią trimito garsą, kai instrumentas įrašomas akustinėje kameroje maždaug metro atstumu.

Į eilę surikiavau garso signalus, o paveikslėlio apačioje matome 0,01 sekundės trukmės išskleistą tų signalų formą.Girdime tą patį ką ir rojalio atveju – žemosios trimito natos garsas sodrus, turi platų spektrą, aukštesnės natos  spektras susiaurėjęs, o aukščiausios natos garsas panašus į švilpynę (į sinusoidę).

3-ios oktavos Mi natos spektre, apimančiame 40 dB dinaminį diapazoną matome daug harmonikų, kurių aukščiausioji yra 5 kHz. Galima užfiksuoti dar aukštesnių harmonikų, bet jų amplitudė bus labai maža ir garso tembro formavime turės mažą įtaką:

5-osios oktavos Re natos spektras siauresnis. Nors natos dažnis kelis kartus aukštesnis, aukščiausioji harmoniką 40 dB diapazone beveik nepasislinko – jos dažnis 5270 Hercai:
Aukščiausioji trimito nata yra 6-os oktavos Mi-bemol, šios natos dažnis 1244 Hercai. Spektras siauras, nes aukščiausioji harmonika liko stovėti vietoje (5007 Hz). Garsas skurdus ir darosi sunku atpažinti, kad tai trimito garsas:

[Belas]

– Ar trimitu aukštesnių natų pagroti negalima?
– Galima, bet instrumentas pritaikytas skambėti iki tam tikros aukščiausios natos. Tikriausiai pastebėjote, kad aukščiausiąją natą trimitininkas pagrojo ne iš karto, garsui reikėjo įsivažiuoti. Ir pati žemiausioji pareikalavo pastangų. Lengviausia būna groti viduriniasias natas. Geri trimitininkai sugeba pagroti glisando, vibrato ar kitaip praturtinti garsą, bet aukščiausios instrumento natos paprastai būna su mažiau garsinių efektų.
– Ar negalima praplėsti trimito spektro AD kryptimi?
– Aukščiausioji nata reikalauja didelių pastangų priversti lūpas virpėti aukščiausiu dažniu. Dar aukštesniam lūpų rezonansui reikėtų kito muštuko ir nykštuko lūpyčių. Net tada būtų sunku, nes nykštukui neužtektų jėgos reikiamam oro kiekiui paduoti. Aukštesnio diapazono trimitas turėtų būti mažesnių gabaritų, tačiau toks būtų tylesnis ir tiktų nykštukų orkestrui. Kompozitoriai vengia naudoti pačių aukščiausių ir pačių žemiausių natų. Arba partitūra rašoma kitam instrumentui – altui, aukščiau grojančiam Piccolo-trimitui, o gal fleitai.
Mechaniškai trimitą galima priversti skambėti aukštesniais dažniais. Prie trimito pridėjus kažkokią 2 kHz virpančią pjezokeraminę plokštelę ir jei ji stuksentų į instrumentą, garso spektras būtų platesnis. Tiesa, girdėtume ne instrumento, o konstrukcinį metalinio daikto garsą-triukšmą.
Šiuolaikinėje muzikoje dažnai girdime visokiausių grojimo būdų ir netikėtų priemonių garsui gauti. Ieškodami savojo garso, muzikantai savo dūdas kartais aplamdo. Mechaninis pažeidimas pakeičia skambesį, nes pasikeičia konstrukciniai rezonansai. Sumažėja bendras instrumento efektyvumas (garsumas), bet atsiradę nauji rezonansai suformuoja specifinį, savą tembrą.                                                                                                            ^{Aukštos tonacijos piccolo trimitas}

[Belas]

Užsukęs pas aukščiausius garsus skleidžiančią fleitą, įrašytą Ajovos universiteto elektroninės muzikos studijoje nieko ypatingo nesuradau. Žemiausia yra trečios oktavos Re (247 Hz) fleitos nata, o aukščiausia – 7 oktavos Re-bemol (2217Hz). Kaip ir kitų instrumentų, žemiausios natos skamba sodriausiai, nes apima platų, iki 12 kHz nusidriekusį spektrą. Tiesa, aukščiausios spektro dedamosios yra sumažėjusios beveik tūkstantį kartų (-58 dB).
Auktesnės 6-os oktavos Sol (1568 Hz) garsas skurdesnis ir panašus į sinusą iš generatoriaus. Užfiksavau 15,8 kHz spektro dedamąją -62 dB lygyje, bet spektre atsiradę plačiajuosčių triukšmų – tikriausiai tai pučiamo oro šiurenimas.
Aukščiausioji beaidėje kameroje įrašytos fleitos nata buvo 7-os oktavos Re-bemol (2217 Hz). Signalo forma taip pat artima sinusui, o spektras su visais pučiamo oro garsais pasibaigia ties 20,4 kHz.
Paklausykime mano parinktų fleitos 3 natų muziką.

Vėl stebime lėtesnį garso “įsivažiavimą” į žemą natą ir sunkesnę aukščiausios natos pradžią. Viduriniasias natas groti lengviausia, nes tai tiesiškoji instrumento darbo dalis.
Pažvelkime į aukščiausios natos spektrą:
Atrodytų spektras platus, tačiau jame gausu pašalinių garsų: žemiau grojamos Re-bemol skamba korpusas, o dešinėje už 2217 Hz natos matome harmonikas ir pučiamo oro spektrą, besitęsiantį iki 20,4 kHz. Tęstųsi dar toliau, nes oras yra baltas triukšmas su begaliniu spektru. Kadangi įrašas darytas 16/44,1 standarto įrenginiu, aukštesnių garsų įraše nebėra.
Atkreipiu dėmesį, kad šis spektras išmatuotas dideliame (70 dB) dinaminiame diapazone. Užfiksuoto oro triukšmas yra 1000 kartų silpnesnis už grojamos natos garsą, muzikai netrukdo, o fleitistui leidžia mėgautis paslaptingai šnarančiu instrumentu.

[Belas]

Pažiūrėjus į fleitos 6 oktavos Sol natos garso formą matome, kad tai beveik sinusas. Tokio garso spektras yra labai siauras. Aukščiausios 7 oktavos Re-bemol garso signalas taip pat panašus į sinusą ir čia kartojasi visų instrumentų “tradicija” – aukštųjų natų spektras siaurėja, garso signalo forma artėja prie sinuso, nes nebelieka abertonų (subharmonikų), instrumentai netenka būdingo skambesio, supanašėja. Aukščiausiose oktavose garsą papildo instrumento vibracijos ir pašaliniai triukšmai, užteršdami garsą. Dėl to fiksuojame platesnį spektrą, tačiau muzikos prasme didesnės įtakos tai neturi. Galima sakyti, kad
muziką formuoja žemosios ir viduriniosios oktavos, bet ne aukščiausios.

Paveikslėlyje paminėtų dviejų aukštųjų fleitos natų signalo forma. Aukščiausios natos amplitudė yra 3,5 dB mažesnė ir tai taip pat dėsninga –
aukštesni instrumentų garsai paprastai būna tylesni už žemuosius.

[Belas]

Galbūt elektrinės gitaros garse rastume impulsų?

Prisiminiau laikus, kai mūsų ansambliui „Nuogi ant slenksčio“ konstravau sceninę aparatūrą. Gitaroms gamindavau efektų blokus – fuzus ir kvakuškes. Fuzuose naudojami signalų iš gitarų adapterių įtampos stiprintuvai, signalų ribotuvai ir įvairios diferencinės grandinės. Iš ribotuvų signalas išeidavo stačiakampio formos – gal ČIA muzikos garso impulsai?

Deja, AS nuolatinės srovės neatkuria, todėl kolonėlių garse impulsinio signalo nebelieka. Net jei impulsus spinduliuotų elektrinių gitarų kolonėlės, impulsinį garsą nufiltruotų mikrofonai – mikrofonai impulsų įrašyti negali. Impulsų neįrašo magnetofonai, neatkuria patefonai, CD grotuvai ir visos garso kolonėlės. Mūsų klausa negirdi nuolatinio oro slėgio, nes pritaikyta girdėti kintančio slėgio akustines bangas tam tikrame dažnių ruože, todėl impulsų garso mes nepažįstame. Impulsams priešinasi visa gamta su visa muzika ir visa aparatūra!

Patikrinkime el. gitarų įrašus.
Džimis Hendriksas buvo vienas ryškiausių el. gitaros virtuozų. Paklausykite kaip skamba fuzuota Džimo gitara Purple Haze kūrinio pradžioje.
Džimis dar labiau pasistengė Manic Depression, kur nuo 1:18“ iki 1:58“ girdime plačios dažnių juostos el. gitaros garsą.
Kūrinių epizodus išskleidžiau, bet epiūrose stačiakampių impulsinių signalų nematyti:Gal el. gitaros spektrai tokie platūs, kad jiems atkurti reikėtų aukštos rezoliucijos standartų?
Paveikslėliuose abiejų kūrinių Džimio gitaros epizodų spektrai, kuriuose taip pat yra būgnų ir lėkščių garsai, kažkiek praplėčiantys spektrą:

Impulsų ieškotojų legenda nepasitvirtino. Į plokštelę arba į lazerinį diskelį galima įrašyti elektrinių virpesių signalus, tada GAS atkuria įrašytų instrumentų rezonansus, harmonikas, o klausytojų smegenyse atgimsta natos, melodija, harmonija, ritmas.

[Author]

Posts