Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Уже давно у меня возник вопрос, но задать решил его только сейчас. Итак, насколько я помню, на звук инструмента, главным образом, влияет внутренняя поверхность канала флейты. Очевидно, что каждый клапан/отверстие - это неплохое такое изменение для внутренней поверхности, как оно будет отражаться на звуке, и будет ли?
Будет ли влиять на тембр материал подушек клапанов (палец-то он и есть палец)?

Вопрос "как?" здесь синонимичен "в какой степени?".

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Есть мнение, что много дырок ухудшает звучание. Без обоснований. Это разумное предположение. Поэтому многие любят простые флейты с шестью дырочками.

Скорее всего звукоизвлечение не меньше влияет на тембр. По сравнению с каналом. У блокфлейты это настройка свистка. Есть наблюдение, что даже на блокфлейте можно дуть по разному и звук меняется.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Правильно говорить "параметры мензуры". Это термин. Позволяет не путаться с "качеством внутренней поверхности".
Очень кратко:
1. Да, нехилое такое углубление. Все углубления/выпуклости приводят к дифракции. Волны теряют в амплитуде. Естественно, что более по слуховым ощущениям результат равен "тише" и "более матовый".
2. Есть такой аналитический инструмент - "стоячая волна". Это синтетическое понятие, используемое физиками. Есть достаточно четкие зависимости между расширение/сужением сечения мензуры (наличие отверстия) в определенном месте стоячей волны и корректировкой строя конкретной нотки. Например, на твоей сопилке стык выполнен не металлическими трубками, а просто "папой/мамой" эбонитового корпуса. И при сдвигании-раздвигании выемка стыка внутри флейты может влиять на относительный строй некоторых ноток. На стыках из тонкостенных трубок такого нет.
3. Наибольшее же влияние на результативный тембр/громкость оказывают именно относительные размеры первого открытого игрового отверстия и отверстий за ним. Размеры определяют эффективность "отсечения" рабочей длины трубки, и определяют громкость, слаженность гармоник (соотношение их громкостей), состроенность аналогичных аппликатур на разных регистрах.
4. Посмотри, что такое "cut off frequency" для отверстий духовых.

Это все можно проверить разными экспериментами, проведенными "для себя", и по многу-многу раз (чтобы исключить субъективизацию оценки результата):
- вставлять тонкостенную пластиковую трубочку вовнутрь инструмента (свернуть слюду, например)
- заклеивать отверстия пластилином
- изменять формы внешних и внутренних фасок пластилином
- и куча возможных вариаций.

Историческая практика привела к тому, что на большинстве дырочных духовых все углы имеют фаски (внутренние и наружные), снижающие степень дифракции и уменьшающие "глубину" отверстия.

Нет. Все в подушках вертится вокруг "будет крыть или не будет".

Первые параметры, которые можно "прочувствовать" на дырочной флейте с трубкой-резонатором:
- соотношения диаметра и длины;
- параметры узла гидродинамических процессов (свиска/дульца) - и их очень много;
- относительные размеры отверстий (на сопилке темброво-гормкостная кривая "нарушается на маленьких отверстиях и при полуприкрытиях, сравни звуки до-до-диез-ре на блокфлейте-сопрано)
- качества поверхностей игрового канала и узла гидродинамических процессов.

А вот для того, чтобы услышать и осознать более "высокоуровневые" параметры конструкции (в том числе и "глубины" отверстий, фаски) - это нужно иметь очень долгую практику по изготовлению и настройке инструментов.

Как ответить на твои вопросы словами - я даже не представляю. Тембр - очень многоуровневое явление, простыми словами и зависимостями здесь не обойдёшься.

Извини за сумбурность.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Не попадалась ли формула для резко изменяющего размер выходного отверстия? Например, как у фрулы.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Спасибо, буду разбираться. Волновало в контексте того, что интуитивно можно предположить (как выше уже написал Antoni), что чем больше клапанов, отверстий, тем звук "хуже" (тише, глуше и т.п.), но так ли это?
И если так, то не следует ли при добавлении дополнительной механики учитывать этот фактор (навеяно недавней темой об усовершенствовании блокфлейты). Плюс, получается, что всякие дополнительные трельники негативно (в субъективном восприятии) влияют на звук.

По поводу материала подушек вопрос возник также неслучайно. Подушки бывают разные, в т.ч. есть пластиковые, которые, в отличие от обычных "мягких/шершавых" более гладкие, плюс, не забываем, что флейты есть с резонаторами (можно рассматривать как сложную подушку - кольцевая подушка+палец). Поэтому их влияние/невлияние на тембр интересно.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

поэтому логичней любить панфлейты - куча идеальных трубочек без дырочек. =0)

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Чтоб не мелочиться, лучше уж залюбить орган! Там ещё больше идеальности в конструкции.
А в панфлейту лезут чёрт-те какими губами... и всю идеальность портят... :-D

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Ни в коем случае не "хуже". И еще раз подчеркну отмечу, что разницу заметить на слух сложно. Во-вторых, важно не столько "сколько" отверстий, а "какие они": насколько они глубокие/широкие/угловатые. И первая проблема, которая возникает при изготовлении - это настройка, а не достижение каких-то там тембральных свойств. Добавление нового отверстия приводит к тому, что некоторые нотки незначительно "уплывают".

С механикой, между прочим, все гораздо проще, чем без механики. Под клапан на корпусе осуществляются специальные пазы, которые уменьшают "высоту" отверстия. Вот, на фото посмотри. http://i267.photobucket.com/albums/i...IvFlWhist2.jpg

Механика позволяет делать большие отверстия, которые пальцем попросту не закрыть (все основные клапаны оркестровой поперечки/пиколлки существуют лишь потому, что пальцами их фиг закроешь). Нижние клапаны на на Модерне/Хелдере есть тоже лишь потому что отверстия большие (плюс, ниже расположены [потому что большие], до них сложно дотянуться).

О качестве поверхности подушечек. Просто прикинь соотношение задействованной площади подушечек и общей площади внутренней поверхности флейты. Потом вспомни, что качество внутренней поверхности игрового канала отчетливо "услышать" можно лишь в случаях очень большой разницы ("стеклянно гладкие стенки" - "аж волосатые стенки"), и оно скорее чувствуется не столько как "изменение тембра", сколько как "уменьшение отзывчивости".

А если к этому добавить, что восприятие "звука инструмента" лежит не только в области звука, но и в области незвуковых аспектов, ты поймешь, что у так называемых "клапанов с резонаторами" наличие этих "резонаторов" (ненавижу это название) просто дает возможность почувствовать пальцами неровности звука инструмента, и корректировать его не только "на слух", но еще и "на ощупь". И именно звуковое восприятие просто значительно теряет в важности... Ох, надеюсь, что ты сумеешь адекватно прочитать это :)))))

Правильно исполненный трельник (нужный) даст тебе возможность оценивать флейту как "лучше". Разницу в звуке ты не почувствуешь, а сыграть на ней что-то сложноиграемое сможешь.

Достаточно взглянуть на количество разных дырочек на кларнете и гобое, чтобы увериться в том, что "хроший звук" лежит в общих параметрах инструмента, в узле гидродинамики. А хороший инструмент - это не только "хороший звук", но в немалой степени удобный, долговечный, понятный... и прочая, и прочая.

Всякие дополнительные клапаны ты встретишь на классических поперечках, на чаканах, на куче других "промежуточных" инструментов. Решение об их применении лежит далеко-далеко-далеко-и-еще-раз-далеко не в области тембра, а в области их необходимости, удобства, дороговизны исполнения.

Ты, наверное, говоришь об уменьшении/увеличении диаметра на нижнем торце. Попробую сориентировать. Просмотри вот это - http://flutopedia.com/acoustic_length.htm Сложно? Да. Потому на практике обычно это уменьшение диаметра (как у кен, иногда у фрул) обычно не рассчитывается, а в процессе настройки по результату подгоняется. "Сделал чуть короче, вставил пробку с дыркой, дырку расточил так, чтобы была достигнута нужная нижняя нота". Это "колечко" чуть понижает предпоследнюю нотку инструмента (незначительно), потому если у тебя есть "фрула без колечка", то нижнюю дырочку нужно перенести на 0,5-1 мм верх или же просто увеличить диаметр отверстия относительно "фрулы без колечка". Считать не только сложно, но и относительно бесполезно: пробравшись через диффуры ты придешь к тому, что параметры свисткового окна у тебя оказывают гораздо большее влияние на строй, нежели такая пробка.
Понижать такой вставкой-"колечком" можно почти на тон. И тише нижняя нотка инструмента получается.
Короче, просто вставь в сопилку колечко (слепи из пластилина), посмотри как изменились две нижние нотки и сделай соотв. корректировку базового "чертежа".
Упрощенческий подход типа а=(б1-б2)*х я не встречал.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Я понимаю, но мне интересен именно тембр. Удобство лишней механики я не оспариваю. В любом случае, разъяснено достаточно понятно. Лишние клапаны практически не влияют на тембр, но влияют на строй.
Иными словами, расположение клапанов на флейте с лишним трельником будет несколько другим. Это интересно.

Вопрос родился от размышления о минусах лишней механики на инструменте. Очевидный минус только один - чем больше механики, тем больше вероятность, что что-то сломается. Неочевидный минус был под вопросом - это влияние на тембр. Теперь понятно, что оно минимально. В таком случае, это можно отнести насчёт ещё одного предрассудка, правда редкого. Например, слышал о том, что некоторые саксофонисты будто бы запаивают верхний клапан фа-диез, чтобы добиться лучшего тембра. Ну и самому умозрительно казалось, что лишняя дырка в корпусе ничего хорошего не принесёт:).

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

На записях хороших музыкантов. Все флейты нравятся. И бемка с клапанами тоже красиво звучит.
Еще минус клапанов. Они стучат, когда надо играть быстро.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Спасибо, очень основательное разъяснение и очень полезное. Можно спросить, тогда почему у блокфлейт отверстия по сравнению с другими флейтами намного меньше, если считается, что чем больше отверстие, тем "лучше" и громче звук (бемка, например)? И они очень высокие. Спилы лункообразные то только на двух крайних отверстиях, отчего бы не сделать на всех, уменьшив глубину отверстий до милиметра, скажем?

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Вот так выглядят цилиндрические и слабоконические блокфлейты, у которых отверстия "номальные":

http://adrianbrown.org/wp-content/up...-recorders.jpg

http://www.h5.dion.ne.jp/~shinba/run...rf_kynscar.jpg

А вот так барочная сложноконическая, у которой отверстия маленькие:

http://www.buyrecorders.com/Web_Inst...o%20(A440).JPG

Маленькие отверстия в сочетании с конусностью канала позволяют по максимуму использовать механизм вилок для альтераций. Без конусности при маленьких отверстиях вылазит проблема согласования регистров.

В поперечках точно то же - есть конусные барочные и классические, а есть бёмовские (вообще, градаций больше, но перечислять их не буду). И даже на бёмовских есть конусность (но уже в головке).

Блокфлейтовый тенор (до1) разве громче обычной Бёмки? Он тише даже классической флейты (стандартный типоразмер - в ре1), и это был один факторов умирания блокушки в 18 веке.

1. У блокфлейты (барочной) и так толщина стенок очень мала:
http://www.flute-a-bec.com/coupeperce.jpg
2. Делают "спилы лункообразные" только на двойных отверстиях, без такой выборки материала сложно работать с двойным отверстием.
3. С "лунками" неудобно осуществлять полуприкрытия. И фаски во внешней стороне ("оверкаты") отверстия этому тоже мешают. Удобно, когда края отверстия чувствуются подушечкой пальца.
4. Для цилиндрических флейт (это уже не касается барочной блокфлейты) толщина стенки - это немаловажный фактор. Ведь на них приходится делать очень большие отверстия и при малой толщине стенок просто проваливается вовнутрь канала подушечка пальца. Именно потому редки металлические сопилки и кены.
5. Обычно у барочных блокфлейт (деревянных) нижние отверстия - наклонные. Так их можно сделать чуть пошире, с ним удобнее работать пальцем. Чем больше толщина, тем "выше" такое отверстие можно поднять на внешнюю поверхность инструмента, тем удобнее до него дотягитваться пальцем (этот прием можно найти на разных духовых Ренессанаса). Спил материала этому не способствует.
6. На блокфлейте, так же, как и на прочих духовых, применяются "андеркаты":
http://www.flute-a-bec.com/coupetrou.jpg

Вы - Дмитрий Филлипов?

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

noname, да, это я. Смотрю, мы оба иногда обращаемся к трудам Филиппа) А вот интересно, он вощит отверстия лишь (пятно на последнем фото), оставляя канал чисто деревянным, или же, как и все, пропитывает маслом - я так и не смог у него это однозначно установить. Любопытно было бы оставить масло тем, кто его любит и работать со звуком чистого дерева....! Ннне люблю холодец!

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Трудов Филлипа я не знаю. Но на сайте у него есть несколько страниц-статей с информативными рисунками. Последние очень полезны на этапе первичного знакомства с миром блокфлейт.

Он и заготовки, и полуготовые изделия выдерживает в бочке с маслом. На его сайте есть страница с видеоматериалами, в одном из видео показана эта бочка.
Болтон работает, в основном, с самшитом, очень мелкозернистой, мелкопористой древесиной, простое выдерживание в ёмкости и смазывание в этом случае достаточны.

Я не знаю, что такое "звук чистого дерева", для меня это буквосочетание не имеет смысла.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

ну если постучать по свежевыточеной непромасленой БФ можно услышать звук чистого дерева.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Немного вспомнив свои старые инструменты, сделав пару новых, вот, решил поделиться своими наблюдениями.

1. На звук влияет то, насколько сильно пальцы прижаты к отверстиям - при легком касании заметен эффект фильтрации ВЧ, при сильном нажатии на отверстия флейта звучит жоще, больше песка.
2. При изготовлении флейты в дереве она звучит мягче (высокие ноты не изменились, низкие звучат чище), чем после пропитки. Изучив ее звук в AA, на графике, нашел подтверждение в виде обрезки ВЧ на уровне 5кГц у дерева и продлении ВЧ до 8 кгц после обработки канала той же флейты. Во флейте из дерева меньше песка в тоне.
3. Радиус кромки лезвия, сведенный к 0,1мм дает много ВЧ, песка в тоне флейты. Притупление кромки до 0,3 и даже 0,5мм приводит к снижению ВЧ и получению более чистого тона, в ущерб высоким нотам.
4. Масло, являясь демпфером, так же фильтрует ВЧ, ровно как и описанные в твиках всевозможные демпфирующие накладки. Лак, пластик дают отчетливые ВЧ.
5. Определить наглядно как выглядит ВЧ шум я так и не смог в AA.

Исходя из вышеперечисленного, могу сделать вывод о любви к маслу флейтостроителей, ибо не предъявляя столь высоких требований к "гидродинамическому узлу", можно получить сносный звук, замазав все маслом. Изготовление же флейты из чего то твердого, добавляет массу ВЧ, которые, если не упорядочены, дают просто шум, песок в звуке. Учитывая, что этот узел нельзя сделать одинаково эффективным и на ВЧ и НЧ, можно считать применение масла в этом случае оправданным. Но мне хотелось бы все же не глушить ВЧ, а их использовать в звуке, вот только как.....

К данному посту прикладываю ссылку на аудио записи двух флейт, с деревянным стволом и деревянным пропитанным связующим.

https://vk.com/audios245444655?perfo...82%D0%B5%D0%BD

https://pp.userapi.com/c834103/v8341...z7OptvaBck.jpg

Досадно сравнивать вот с этим, тестовая гамма вистла с tinwistle - там практически синусоида, с минимумом шумов:
http://tinwhistle.ru/sounds/full_gamma.mp3
https://pp.userapi.com/c841636/v8416...OvLk_w_9KI.jpg

Частотный анализ показывает, на моей штуке, слабый пик первой гармоники и более сильные пики высших гармоник, хотя, должно быть наоборот, как в вистле с tinwistle.

Re: Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты
 

Разрешите немного пополемизировать с Вашими тезисами:
1. Ну это относится, скорее, к игровым приемам. Имеет значение не сила нажатия как таковая, а статус отверстия "закрыто/открыто", причем "открыто" может варьироваться в широком диапазоне: "полностью открыто" - "полуприкрыто" - "почти закрыто", но в любом из этих случаев в той или иной мере происходит сброс давления через отверстие.
2. Мне кажется (по опыту), что подобного рода заключения надо делать с оговорками: ЧТО пропитано. Если речь о пропитке лабиума - то да, согласен, влияние заметное, но что будет в варианте пропитки игрового колена без пропитки лабиума? Сдается мне, что разница если и будет, то на грани восприятия.
3. Это очень сложный и неоднозначный вопрос, я бы не делал таких выводов. Не так давно я сделал экспериментальную флейту с подвижным виндвеем (т.е. в процессе игры его можно наклонять - вращать по полуокружности с центром, лежащим на прямой, совпадающей с кромкой лабиума) - это позволяет менять угол подачи струи на лабиум в пределах градусов 60-ти при неизменности направления струи на кромку и параметров окошка лабиума. К моему удивлению, кроме ожидаемого легкого влияния на строй, эти манипуляции не приводят к явно заметному влиянию на тембр. 60 градусов!
4. Это незасохшее масло - наверное. А после впитывания/высыхания? К тому же, не очень понятно - в чем цель таких исследований по маслу. Ясно же, что промасливание - защита дерева от влаги. Без этого флейта просто быстро и бесславно погибнет, если она не из особо твердых сортов.
5. А в чем проблема отфильтровать шум? Он же явно выше обертонового состава полезного сигнала.