Обзор флейтовых калькуляторов
 

Пролистал весь форум в поисках раздела, посвящённой этому чуду инженерной мысли, но нашел только единичные сообщения в разных разделах.
Вот и решил восполнить этот пробел, собрав в нём информацию о различных программах, формулах и скриптах, позволяющие расчитывать игровые отверстия.

Итак, пожалуй, начнём:
А эпопея "растерзания" флейтовых калькуляторов у меня началась с неочень приятного момента, когда я изготовил дудочку основываясь на расчётах флютомата (флейтового калькулятора от Питера Козэла), онлайн версия которого находится по адресу:http://11wall-west.com/~ph_kosel/flutomat.htm
Расчёты оказались неверны.
Пробовал также и другие калькуляторы, TWCALC, HBFWHCalc (http://music.bracker.co/Music/Whistle_Calculator)
Вот результат расчёта на вышеперечисленных калькуляторах по одним и тем данным

http://s41.radikal.ru/i092/1309/90/f7756e33f4c6.png

На ваш взгляд, какой из данных калькуляторов расчитал правильнее?
.................................................. .................................................. .....
Также есть мнение, что следует поискать формулы расчёта игровых отверстий в книгах по акустике музыкальных инструментов, а также составить по этим формулам программу и проверить результаты на практике, чем собственно и занимаюсь в свободное время :-D

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Не получается оценка правильности...
Надо хотя бы знать исходные данные.

Думаю, что ни один калькулятор не даст 100% гарантии. Всё равно надо тонко подбирать расстояния и диаметры по месту.
Согласитесь, что, и не приступая к дыркам, можно увидеть, что при одной и той же длине канала, одинаковом диаметре и одинаковой форме свистка получим довольно сильное расхождение в частоте ключевой ноты. Материал влияет, поверхности, пропитка, степень высушенности э цэтера...
А так бы было легко: задумал нужную дудку - сделал трубку и проточил лабиум - имеешь точный ключ!!
Нет, если на этом этапе нет прецизионной повторяемости, то и не ждите её на этапе дырок!
Вопрос скорее в простоте использования калькулятора...
Мне бы достаточно было русскоязычного Флютомата, да вот никто не предлагает... :-(

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

я уже говорил - эти калькуляторы работают по эмпирическим формулам а не по реальным расчетам движения газов на которые нужен суперкомпьютер.

они помогают в самом самом начале прояснить моменты как должны вести себя дырочки при тех или иных размерах или строе.

после расчета нужно делать пробный инструмент. который вряд ли получится с 1 раза. смещать или заклеивать дырки и т.п. после него уже делать нормальный инструмент основываясь на дырках предыдущего. для экономии нужно делать свистковые части отдельно.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Да они дают приближенные цифры. Но от них можно смело отталкиваться. Есть поправка, которую необходимо учитывать: это параметры свистка.
Как я уже говорил, последнее время использую эту программку TWJCalc
Играясь параметрами Embouchure: Width, Length, Height можно получить расхождения в несколько сантиметров.
Расчет отверстий можно начинать когда есть трубка со свистком, которая выдает некий основной тон. Длина трубки известна, вот ее то и необходимо получить в калькуляторе, играясь этими параметрами. Как только параметры подобраны, расчетная длина дудки совпадает с оригинальной - остальные отверстия тоже будут иметь минимальную погрешность.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Вообщем проштудировал достаточное количество литературы по акустике флейт, и сделал несколько важных выводов:
1. Как оказалось, что на расчёт достаточно сильно влияет скорость звука, которая в свою очередь зависит от температуры (прежде всего), а также от влажности и атмосферного давления. Сделал пересчёт на мои Сибирские условия, взяв следующие параметры:

1. Температура - 22°С
2. Влажность - 55%
3. Атмосферное давление - 760 мм.рт.ст

Расчетная скорость звука: 345,31 м/с (в некоторых флейтовых калькуляторах этот параметр 330 м/с)

2.
Совершенно верно! Тут даже спору нет просчитывал при тех-же параметрах меняя размеры окна лабиума, получились разные результаты.

И на последок о хорошем: изготовил по расчётам две дудочки из ПВХ - удивился, что отверстия не пришлось модифицировать - всё строит идеально (проверил как и на слух, как и по тюнеру).
Теперь задача - оформить это дело в юзер-интерфейс и дать возможность протестировать всем желающим, во всяком случае должна же быть отечественная программа, которая будет рассчитывать игровые отверстия в соответствии с нашими параметрами, а не забивать голову всякими там размерами в дюймах, температурой в Фаренгейтах (во многих калькуляторах скорость звука рассчитывается для температуры 25°С)

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

я особо заморачиватся с меряньем влажности не советую. просто желательно делать финальную настройку при 20-22 градусах, если летом на улице очень жарко где нибудь в полуподвальчике. а зимой проветрить комнату чтоб тоже не было сухо и жарко.

все равно флейта может попасть в самые разные условия.

кому отечественная программа что то должна? учите английский. де факто международный язык. насколько я помню во всех калькуляторах что я видел были милимметры и градусы цельсия

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Вот типичный пример, этим летом был на международном фестивале музыки и веры "Устуу-Хурээ" в Туве, так там один иностранец жаловался, что у него инструмент не так как надо строит, лето в этом году там было холодное и сухое.

Да вот както менталитет у иностранцев другой, всё же охото что то родное, понятное всем :-D

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

по поводу духового музыкального инструмента который не работает летом (холодным и сухим это сколько? 0 градусов или 20?) это проблемы инструмента. обычно перепады температуры и влажности при которых человек может играть не рискуя здоровьем не должны влиять больше +-20 центов что парируется слайдом или другим подстроечным механизмом а искажения в строе исправляются музыкантом. если изначально сделать инструмент под широкий диапазон температур то ничего страшного не будет. для флейт достаточно слайда и базовой настройки в немного выдвинутом состоянии, это даст возможность как повысить так и понизить строй.

вы уж определитесь, понятное всем или родное. и о каком таком менталитете вы говорите по отношению к простой вычисляющей программе?

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

TWCALC как-то (довольно давно) более менее русифицировали общими усилиями на форуме гармонистов.
Я сейчас не смог найти тот русифицированый вариант в дебрях своих "хранилищ", т.к. давно им не пользовался. Для вистлов получалось получить более-менее приемлемые результаты. Для тростевых похуже. - Точнее получалось даже простым пропорциональным пересчетом, отталкиваясь от размеров заведомо хорошо настроенной дудки. А идеала все равно приходится добиваться методом последовательных приближений с порчей материала. После наработки определенного опыта и статистики частенько удавалось ограничится одним испорченным образцом.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Как и обещал выношу на суд общественности программу для проектирования и настройки флейт «FlutoMAX Flute Designer» http://i.imm.io/1js81.png
Изготовил по расчётам программы две дудочки из электротехнической ПВХ трубы диаметром 16 мм, игровые отверстия даже подстраивать не пришлось, разность замеченная тюнером не превышает нескольких центов.
Программа предназначена для расчёта флейт с 6-ю (и менее) игровыми отверстиями.
Особенности программы:

• Диапазон рабочих тональностей от А2 (110 Гц) до А6 (1760 гц)
• Автоматический расчёт размеров окна лабиума и диаметров игровых отверстий, по мере ввода диаметра и толщины стенки материала, с последующей коррекцией.
• Имеется возможность задать гамму из нескольких вариантов:
  • Мажорная гамма
  • Натуральный Минор
  • Мелодический Минор
  • Гармонический Минор
  • NAF/Пимак
  • Агава Раба
• Возможность выполнить расчёт в одном из нескольких строев:
  • Хроматический
  • Натуральный
  • Пифагорейский
  • Среднетоновый
  • Традициональный
• Индивидуальные параметры для каждого игрового отверстия (частота в Герцах или центах, диаметр)
• Задаваемые параметры окружающей среды (температура, влажность, давление) для правильного расчёта скорости звука
• Сохранение результатов расчёта в файле, с последующей загрузкой в программу (файлы формата FMX - FlutoMAX Flute Designer File)
• Возможность экспорта результата в следующие форматы:
  • Экспорт таблицы расчёта в Excel (файлы формата CSV)
  • Экспорт результата в виде веб-страницы (файлы формата HTML)
  • Экспорт чертежа в растровое изображение (файлы форматов PNG,JPEG,BMP)
  • Экспорт чертежа в векторное изображение (файлы формата SVG)
• Вывод на печать результатов расчёта и предварительный просмотр
• Встроенный хроматический тюнер для проверки/настройки игровых отверстий
• Встроенный калькулятор
• Настройки опций программы и пользовательского интерфейса

Программа не требует инсталяции и запускается с любого носителя.
Минимальные системные требования: Windows XP, 128 MБ оперативной памяти, разрешение монитора 800х600 пкс./16 бит, звуковая карта с возможностью подключения микрофона или другого звукозаписывающего устройства для реализации функции хроматического тюнера

Скриншоты программы:

1. Главное окно программы (Тема оформления «Alien»).

http://i.imm.io/1jsiB.png

2. Окно встроенного тюнера (Тема оформления «WMP11»).

http://i.imm.io/1jsl4.png

3. Окно с настройками параметров отрисовки чертежа флейты (Тема оформления «Leopard»)

http://i.imm.io/1jsm4.png

Ссылка для скачивания: http://yadi.sk/d/ovt4gULSBruR8 (763 КБ)

Также учту ваши замечания, пожелания в работе программы, а также устраню выявленные баги :artist:

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Васян, Спасибо, обязательно попробую. У меня есть несколько заготовок под "сишные" свистульки.
А для язычковых-тростевых не подойдет? У меня жалейка ждет- не дождется, когда я ее закончу.
Можно ли калькулятор приспособить под конусные?
Было бы желательно реализовать возможность задавать внутренний диаметр флейты.
Ну и еще вопрос: глубина окна лабиума не учтена. Подразумевается, что она будет равной толщине стенки флейты?
А что такое частотный фактор?
Спасибо большое, потыкал, все вроде бы "щелкает". Как оно там в натуре будет - доложу ))

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Считается, что гармоничнее звучат в некоторых тональностях среднетоновые и другие не равномерные темперации. Среднетоновая может давать приличное отклонение от равномерной темперации.

Такой вариант. Что думаете. Можно сделать экспериментальный среднетон, но такой, чтобы ре мажор минимально отличался от равномерной настройки 440Гц. Тогда музыку в основной тональности можно прекрасно играть с современными инструментами. Например на ирландских сессиях. А другие тональности будут отличаться, но более гармонично. Соло можно играть лучше, чем на современных инструментах. Т.е. настроить среднетон, чтобы строй инструмента минимально отличался в одной тональности от распространённой стандартной равномерной настройки. Имеет ли это смысл.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Роман, а Вы как оформляете проём окна:
- минимизируете его глубину? Ведь есть варианты корпуса, когда площадка под фетиш возвышается над основной трубой (тут окно толще средней стенки), и есть, когда она в понижении (окно тоньше)

- сглаживаете острые углы внутри?
Конечно, облизать окно изнутри можно только при корпусе из двух половинок. А в сверлёном варианте доступа нет такого...
Если можно - снимок половинки флейты с полностью подготовленным изнутри окном. Я тоже такой снимок смогу показать.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Да по разному бывает.
Сейчас вот доделываю (буквально только что закончил настройку вчерне) пимак, в котором высота окна равна толщине стенки. Но бывает, срезаю площадку, и тогда высота становится меньше. А бывает и поднимаю. Тогда, соответственно, больше.
Режу уже готовую трубку, даже когда из двух половинок делаю. Ну привык так. Так что у меня внутри все квадратно-прямоугольное.


Теперь о калькуляторе.
По-моему где-то есть косяк.
Проверил на том самом пимаке, который заканчиваю.

По факту:
Ре 4
Полезная длина (пользуюсь терминологией калькулятора): 486 мм
Толщина стенки: 6 мм
Внутренний диаметр - 24 мм
Длина окна лабиума - 6 мм
Ширина окна лабиума - 9,5 мм.

По расчету:
Полезная длина - 512,7
Все остальные параметры те же.

Слишком большое расхождение.
Я обратил внимание, что неверно показывает даже соотношение длины/диаметра (самая нижняя цифра.
В моем случае калькулятор посчитал 14,4, хотя по факту 20,25.
Может тут собака порылась?

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Понятно... А я всегда сглаживаю старательно, чтобы волны об острые углы не могли зашибиться.. :-D

Осталось замерить у вас на ДВ скорость звука и влажность... :-D
Я днями тоже попробую сравнить на осокоревой штучке.
Скорость установлю таки 333 м/с.........

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Этот вопрос и для меня остаётся загадкой.
Это всего лишь первая версия программы, она заточена именно под расчёт дудочек из материалов, представляющих из себя полый цилиндр с одинаковой толщиной стенок по всей поверхности, к примеру ПВХ-труба, медная труба и трубы из других материалов.
Смысл? Зная наружный диаметр и толщину стенки всегда можно вычислить (даже в уме) внутренний диаметр, что в программе выводится в группе элементов "Статистика расчёта" - "внутренний диаметр" а также его отношение к полезной длине.
Ну естественно, это же трубка с цилиндрическим а не с конусным сечением.
По английски читаете?
перевод такой:

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Ваш расчёт в студию! Буду сравнивать подетально.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

333 м/с скорость при 0°С. Вы наверное к зиме готовитесь, чтоб на улице играть? :crazy:

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Готовлю рюкзачную, чтоб на охоту брать. :wave:

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Ну, если для расчета правильных цилиндров, то годно, наверное. Проверю еще на свирелях.
А почему такое расхождение в расчете соотношения длина/диаметр? Явный ведь косяк.
В моем случае калькулятор посчитал 14,4, хотя по факту 20,25.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Благодарю за бдительность, действительно был баг, исправил.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Возможно дело еще не в косяке в программе, а в том, что она не учитывает влияние блока. В отличии от обычных свистковых флейт, у пимака блок снаружи и, например, может быть снабжен бортиками, которые заметно укорачивают флейту по сравнению с пимакой той же высоты, но с блоком без бортиков.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Скорее всего оно так и есть.

Вот буквально полчаса назад сделал дудочку из стебля борщевика сибирского, причём стебель не совсем "правильный" цилиндр, наружный диаметр колеблется от 20 до 21,5 мм. но всё же расчёт оказался верным.

http://i.imm.io/1jwVA.png

единственное в чём была запарка (в этом сам виноват), когда прожигал первое отверстие паяльником, отвлёкся, а вокруг отверстия материал тихонько тлел, вот и получилось, что отверстие получилось чуть больше :-(

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

а как ее приспособить для поперечных флейт? задать длину и ширину окна лабиума такие, чтоб по площади было то же, что и площать круглого отверстия?

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Реализация расчёта для поперечных флейт будет в следующей версии программы.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Новый релиз FlutoMAX Flute Designer 1.5.0.36

http://www.freeimagehosting.net/newuploads/w6tg5.png

Особенности нового релиза в истории версий
скачать http://yadi.sk/d/So4IHQpNCQziu(796 КБ)
_________________________

Кстати, а флютомат от (http://11wall-west.com/~ph_kosel/flutomat.htm) походу накрылся медным тазом, уже гдето недели две захожу туда - на странице выдается сообщение: The page you requested is NOT AVAILABLE и на главной странице Pete Kosel URL="http://11wall-west.com/~ph_kosel/ ссылками на флютомат даже не пахнет :-(

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

http://11wall-west.com/~ph_kosel/flutomat.html - вот страница со скриптом флютомата. Он доступен по ссылке через страницу об изготовлении пластиковых флейт.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Пордон, у меня в ссылке было flutomat.htm а нужно flutomat.html

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Вот ведь, дискриминация непонятно по какому признаку 8) Страница скрипта прилагается.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Программа написана на Яве, и поэтому обыкновенный пользователь, привыкший запускать программы *.exe, навряд ли сможет запустить TWJCalc - так как это ява-апплет и без установки в систему JRE она работать не будет.
Вот чего мне не хватало, для полного счастья - проштудировать исходники, которые идут вместе с TWJCalc :-D
порадовало наличие трёх алгоритмов расчёта, собственно придётся их перевести на Delphi и внедрить в FlutoMAX :idea:

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

А есть такие мастера,которые делают дудки на глаз,и слух???

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Есть люди, у кого глаз уже "набит", делают дудочки примерно по такой схеме:

http://cs622.vk.me/u16232405/l_387bc712.png

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

А у пимака нет стандартов,там как ?

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Это как это нет? Есть "современная флейта коренных американцев" (contemporary native american flute) со вполне определенным звукорядом. И когда сейчас упоминается пимак, то практически всегда имеется ввиду именно современный пимак. "Ноты", в подавляющем большинстве случаев, предполагают тот же стандартный вариант.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Уверен, нет двух одинаковых пимаков,даже если сделать близнецы,все равно звучать будут по разному. Я имел ввиду это. просто не так выразился. Видел как В США делают дудки,несколько минут и готова,но машина- станок, не может вложить душу в инструмент.Слушал ихние пимаки,и ручной работы,мастеров России,Украины,Белоруссии,небо и земля,и ни одной одинаковой.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Это просто вы флейт Оделла Борга не слышали 8)

Уга. А что и куда вкладывает мастер, который технологию разрабатывал и совершенствует, станки налаживает и на этих станках работает?

Вы пока еще мало слышали, поэтому все пимаки для вас разные.
Другое дело, что стандарта на параметры флейты, которые влияют на тембр, действительно нет, но это другая история.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

Все равно не совсем согласен,а как же не повторяемые скрипки,сделанные руками великих мастеров,и взять фабричные;факт!Я думаю это относится к любому музыкальному инструменту. Это моё мнение.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

всякое неточное производство рождает неповторимые вещи. то есть могут и лучше быть и хуже (чаще второе естественно).

станки позволяют повторять с большей точностью определенные модели. если у вас есть хороший образец то со станками вы сможете с большей вероятностью максимально близко повторить его.

скрипки (да и что угодно) можно повторить, было бы желание и экономический эффект от затраченных средств. а учитывая что скорее всего никто точно не понимает из за чего они хороши (в т. ч. почившие авторы (см 1 абзац)) ресурсы потраченные на эти исследования будут не сравнимы с эффектом от использования полученных результатов.

душу в инструмент? почему то заявления о душе в основном слышно от всяких кулибиных которые делают непонятно что и без должной подготовки. в инструментах души не больше чем в полене. это просто деревяшки которым придана определенная форма радующая наш слух и глаз. не более того.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

например БФ очень чуткая вещь если в ней что то делать не так. так что параметры должны выдерживаться с точностью до 5-10 соток. и только после этого когда уже возможностей прямой точности не хватает что то корректируют "на слух" по опыту. хороший результат который нельзя повторить и тем более непонятно как работает это плохой результат.

Re: Обзор флейтовых калькуляторов
 

В инструментах сделанных из дерева есть биоэнергетический потенциал, доказанный факт. При контакте человека с деревом происходит обмен энергией, которая способствует улучшению самочувствия. В особенности мощным энергетическими свойствами обладает кедр. Энергетика кедра дает огромную подпитку человеческому организму. Он обладает целебной силой.