Буквенные обозначения
Буквенное обозначение звуков (для старшеклассников)
Северин Боэций играет на музыкальном инструмента монокорде, который использовался для изучения математических основ музыки. Фрагмент рукописной книги XII века из собрания библиотеки Кембридского университете.Для обозначения высоты нот в ряде случаев используют буквы алфавита. Буквенные обозначения встречаются реже хорошо знакомых всем слоговых (до, ре, ми…), они неудобны для пения, и чаще всего используются в работах по теории музыки. Метод записи высоты звуков с помощью букв известен со времен Древней Греции. В настоящее время существуют две распространенные системы буквенных обозначений: латинская и английская.
Латинская используется в классической музыке. Она весьма древняя, впервые ее применил в своих работах философ и теоретик музыки Боэций (480-524 гг. Нашей эры).
Английская система более новая.
Латинская система буквенных обозначений
Высота звуков в латинской системе обозначается следующим образом:
Запомнить латинскую систему буквенных обозначений достаточно просто, так как ноты от Ля до Соль идут вверх в порядке алфавита. Основная сложность заключается в том, что нота си-бемоль обозначается буквой b, а си – буквой h. В Средневековье существовало два варианта: си-твердая (более высокая) и си-мягкая (более низкая).
Более высокая обозначалась квадратной буквой (от нее произошел бекар), более низкая – круглой буквой b (от нее произошел бемоль). Позднее си-твердую стали обозначать буквой h. Примерно в то же время в нижней части звукоряда прибавилась дополнительная нота соль, которую обозначали греческой буквой гамма . В настоящее время она вышла из употребления, однако в ее честь названо хорошо знакомое всем упражнение.
Знаки альтерации в латинской системе обозначаются следующим образом:
– Если нота с диезом, к ней приписывается «is»: до-диез – cis, фа-диез – fis и т. д.
– Для обозначения бемоля используется слог «es»: ре-бемоль – des, соль-бемоль – ges и т. д.
– Исключения: ля-бемоль – as, ми-бемоль – es, си-бемоль – b.
– Для обозначения дубль-диеза или дубль-бемоля пишется, соответственно, isis или eses.
Мажор в латинской буквенной системе обозначается словом dur, минор словом moll. Между буквенным обозначением тоники и словом «dur» или «moll» ставится дефис: C-dur, fis-moll и т. п. Названия мажорных тональностей пишутся с заглавной буквы: As-dur, E-dur и т. п. Названия минорных тональностей пишутся со строчной буквы: g-moll, cis-moll и т. п.
Также в латинской системе существуют различные способы обозначения октавы, в которой находится звук. Для этого используются заглавные и строчные буквы, рядом с Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольцкоторыми ставятся цифры, либо иные знаки (запятые, штрихи и т. д.). Из них нужно знать в первую очередь цифровые обозначения, принятые в нашей стране. Они организованы по тому же принципу, что и в слоговой системе: звуки малой октавы пишутся строчными буквами, большой октавы – заглавными. Если звук выше малой октавы, то к букве приписывается цифра в верхнем, соответствующая октаве (например, соль второй октавы – g2). Для обозначение контроктавы используется цифра 1 в нижнем регистре, для субконтроктавы – цифра 2 в нижнем регистре (например, ля контроктавы – A1).
Также в отечественной литературе по теории музыки встречается обозначение октав с помощью запятых, введенное знаменитым физиком Германом фон Гельмгольцем (1891-1894 гг.), автором важнейших работ в области музыкальной акустики.
Примеры обозначения звуков различных октав:
Английская система буквенных обозначений
Английская система буквенного обозначения нот сходна с латинской, но в то же время, она проще и логичнее. К примеру, буквой B в ней обозначается нота Си, а буква H не используется:
Знаки альтерации в английской системе обозначаются следующим образом:
– Диез обозначается словом sharp или значком #: например, до-диез – C-sharp или C#
– Бемоль обозначается словом flat или буквой b: например, Ля-бемоль – A-flat или Ab
– Дубль-диез и дубль-бемоль обозначаются, соответственно, как double-sharp и double-flat.
Для обозначения тональностей используются английские слова major и minor, которые пишутся без дефиса. Также, как и в латинской системе, тоника мажорной тональности пишется с заглавной буквы, тоника минорной – со строчной.
Для обозначения октав в английской системе используются цифры от 0 (субконтроктава) до 8 (пятая октава). Например, си субконтроктавы – H0, ля первой октавы – С4 и т. д.
Субконтроктава – 0
Контроктава – 1
Большая октава – 2
Малая октава – 3
Первая октава – 4
Вторая октава – 5
Третья октава – 6
Четвертая октава – 7
Пятая октава – 8
Письменное задание по теме «Английские обозначения нот» можно скачать здесь:
Объяснение загадочного поведения камертона с помощью численного моделирования
Если ударить по камертону и прижать его к поверхности стола, максимальная частота излучаемого звука удваивается. Такое загадочное поведение сбивает многих людей с толку. В этой заметке мы раскроем эту «тайну» с помощью численного моделирования, а также расскажем некоторые интересные факты о камертонах.
«Загадочное» поведение камертона
В недавнем видео, вышедшем на YouTube-канале standupmaths, популяризаторы науки Matt Parker и Hugh Hunt обсуждали и демонстрировали подобный феномен камертона. Когда вы ударяете по камертону и прижимаете его к поверхности стола, кажется, что частота удваивается. Как оказалось, объяснение этой загадки можно свести к задаче о нелинейной механике твёрдого тела.
Как звук достигает наших ушей?
Когда вы держите в руках «работающий» камертон, вибрация ножек приводит к колебанию воздуха вокруг них. Волны давления распространяются в воздухе в виде звука. Вы можете их даже услышать, однако такое преобразование механических вибраций в акустическое давление не очень эффективно.
Когда вы прикладываете стержень камертона к столу, его аксиальные колебания передаются на поверхность.
Эти колебания гораздо меньше, чем поперечное движение ножек, однако плоская поверхность стола является намного более эффективным излучателем звука, нежели тонкие ножки камертона. В данном случае поверхность стола будет выступать в роли большой диафрагмы громкоговорителя.
Фотография нашего камертона.
Для исследования этого интересного явления мы создали численную модель для вибрационного анализа камертона. Модель воссоздает камертон, который один из моих коллег хранит у себя в сумке. Тон устройства соответствует эталонной ноте «ля» первой октавы (A4, 440 Hz), материал — нержавеющая сталь, общая длина порядка 12 см.
Для начала давайте взглянем на смещения в камертона на первой собственной моде:
Форма моды камертона на основной частоте.
Если мы подробней посмотрим на возникающие смещения, то увидим, что, хотя основное движение ножек происходит в поперечном направлении (в направлении оси x на изображении выше), присутствуют также и небольшие вертикальные смещения (в направлении оси
- Изгиб ножек сопровождается движением вверх-вниз, которое линейно изменяется по поперечному сечению ножки
- Стержень камертона в основном совершает жёсткое аксиальное смещение, которое необходимо для удержания центра масс в фиксированном положении по второму закону Ньютона
Смещения визуализированы на рисунке ниже. Мода нормирована, так что максимальное общее смещение равно 1. Максимальное аксиальное смещение равно 0.03, смещение в стержне составляет 0.01.
Векторы общего смещения на первой собственной моде.
Векторы смещения только в аксиальном направлении. Обратите внимание, что графики нормированы по разному. Центр тяжести обозначен голубой сферой.
Теперь давайте перейдём к моделированию излучения звука. Для того, чтобы рассчитать уровень звукового давления в окружающем воздухе, проведен расчет связанных акустических процессов на основе метода граничных элементов. Амплитуду вибраций на краях ножек укажем равной 1 мм. Это примерное максимально допустимое значения для камертона, чтобы он не был перегружен возникающими механическими напряжениями.
Как видно из рисунка ниже, интенсивность звука быстро уменьшается по мере удаления от камертона, а также имеет высокую степень направленности. На самом деле: если вы повернёте камертон вокруг своей оси на 45 градусов около уха, то вы ничего не услышите. Это действительно поражает!
Уровень звукового давления (dB) и диаграмма направленности излучения (график-вставка) вокруг камертона.
Теперь добавим к модели деревянную поверхность стола толщиной 2 см. Длина и ширина равна 1 м. Стол закреплён на углах. Стержень камертона соприкасается со столом в центре. Как можно видеть из графика ниже, уровень звукового давления довольно высокий в большей части воздушной области над столом и за ним.
Уровень звукового давления над столом для случая стержня, соприкасающегося с ним.
Для сравнения построим график уровня звукового давления для случая, когда стержень держут в воздухе. Как мы видим, разница довольна существенная. Уровень звукового давления стал очень низким, кроме области в непосредственной близи от камертона. Такое распределение соответствует опыту с камертонами, показанному в оригинальном видео на YouTube.
Уровень звукового давления вокруг камертона в воздухе (без стола). 2}\sqrt{\dfrac{EI}{\rho A}}
Она в 6.27 раза больше, чем основная частота. Как мы видим, это не может стать причиной удвоения частоты. Однако, также существуют и другие формы мод, помимо симметричного изгиба. Может ли одна из них определять удвоение частоты?
Это маловероятно по двум причинам. Первая причина в том, что удвоение частоты наблюдается в камертонах различной формы. Было бы большим совпадением, если бы у всех них собственная мода была ровно вдвое больше основной собственной частоты. Вторая причина заключается в том, что несимметричные собственные моды имеют большое поперечное смещение в области стержня, где камертон удерживают. Таким образом, подобные собственные моды сильно бы затухали от прикосновения руки и имели бы маленькую амплитуду. Один из таких режимов на собственной частоте 1242 Гц представлен на анимации ниже.
Анимации первой собственной моды камертона на частоте 440 Hz, поперечной собственной моды на частоте 1242 Hz и второй собственной моды на частоте 2774 Hz.
Вероятная причина «загадочного» поведения камертона
Давайте немного подытожим, что мы на данный момент знаем о феномене удвоения частоты. Так как данное явление происходит только тогда, когда мы прижимаем камертон к столу, вибрации на удвоенной частоте включают большое аксиальное смещение в стержне. Также, на основании данных спектроанализатора (вы можете скачать это приложение на свой телефон) можно сделать вывод, что уровень вибраций на двойной частоте относительно быстро угасает. Т.е. существует переход обратно к основной частоте.
Зависимость от амплитуды колебаний предполагает наличие нелинейностей. Аксиальное смещение стержня говорит о том, что он компенсирует изменение положения центра масс ножек.
Не вдаваясь в математические подробности, для изгибающейся консольной балки можно определить расстояние смещения центра масс вниз относительно первоначальной длины L по следующей формуле:
\dfrac{\delta Z}{L} = \beta \left ( \dfrac{a}{L} \right)^2
Здесь a — поперечное смещение края, коэффициент β ≈ 0. 2 \mathrm 80 \, mm = 0.0025 \, mm
Масса стержня гораздо меньше, чем масса ножек, поэтому он должен смещаться ещё больше, чтобы общий центр тяжести оставался неподвижным. По формуле амплитуда колебаний стержня равна 0.005 мм. Эту величину можно сравнить с численными экспериментами, о которых мы рассказывали выше. Линейная (440 Гц) компонента аксиального смещения равна отношению a/100, в нашем примере — это 0.01 мм.
В реальности, камертон представляет из себя гораздо более сложную систему, чем обычная консольная балка. Область соединения стержня и ножек также будет влиять на результаты. Для нашего камертона амплитуда смещений второго порядка на самом деле будет меньше половины от рассчитанного приближённо значения 0.005 мм.
Тем не менее, амплитуда аксиального смещения, которое вызвано движением массы второго порядка, является значительной. Однако, если мы рассматриваем излучение звука, то нам важна скорость, а не смещение. Таким образом, если амплитуды смещения равны на частотах 440 Гц и 880 Гц, то скорость на двойной частоте будет в два раза больше, чем на основной.
Поскольку амплитуда аксиальных колебаний на частоте 440 Гц пропорциональна амплитуде смещения ножки а, а на частоте 880 Гц пропорциональна a2, необходимо ударить по камертону достаточно сильно, чтобы заметить эффект удвоения частоты. По мере затухания вибраций относительный вклад нелинейного члена уменьшается. Это хорошо видно на спектроанализаторе.
Данный процесс можно подробно проанализировать, выполнив динамический расчет во временной области с учетом геометрической нелинейности. Горизонтальные поверхности ножек возбуждаются симметричным импульсом и камертон начинает свободно вибрировать. По графику видно, что горизонтальные вибрации ножек почти синусоидальны на частоте 440 Гц, в то время как смещение стержня вверх и вниз явно нелинейно. Это происходит из-за того, что вклад компоненты смещения на частоте 440 Гц синхронен со смещением стержня, а на частоте 880 Гц — нет, таким образом, возникают дополнительные смещения вверх.
Из-за нелинейности системы вибрации периодичны не полностью. Даже амплитуда смещений ножек может изменяться от периода к периоду.
Синим графиком показано поперечное смещение на конце ножки, зелёным — вертикальное смещение в нижней части стержня.
Если разложить смещение стержня в частотный спектр с помощью быстрого Фурье-преобразования (FFT), то мы увидим два главных пика на частотах 440 Гц и 880 Гц. Также есть небольшой третий пик в окрестности второй изгибной моды.
Разложение вертикального смещения стержня в частотный спектр с помощью быстрого Фурье-преобразования.
Чтобы реально увидеть вклад компоненты вибраций второго порядка на частоте 880 Гц, давайте вычтем компоненту вибраций стержня, которая синфазна вибрациям ножек камертона, из общего смещения стержня. На графике ниже это смещение изображено красной линией.
Общее аксиальное смещение (синяя линия), вибрация ножек камертона, пропорциональная смещению стержня (пунктирная зелёная линия) и смещение второго порядка (красная линия).
Как мы выполнили подобное преобразование? Из расчёта на собственные частоты мы получили значение амплитуды аксиального смещения стержня, которое равно примерно 1% от величины поперечного смещения ножек (если быть совсем точными то 0.92%). На графике выше пунктирная зелёная линия в 0.0092 раза больше, чем смещение на конце ножек (эта зависимость не показана на графике). Данную кривую можно рассматривать, как линейную компоненту на частоте 440 Гц, которая имеет более-менее гармоническую синусоидальную форму. Затем эта величина вычитается из общего смещения стержня и получается красная кривая. Данный график равен нулю в момент, когда ножки камертона не изогнуты, и дважды за период достигает своего амплитудного значения, когда ножки максимально изогнуты внутрь или наружу.
На самом деле, красная кривая очень похожа на график функции sin2(ωt). Как мы уже упоминали выше, так как это график смещения, он пропорционален квадрату смещения ножки. Используем известное тригонометрическое тождество \sin^2(\omega t) = \dfrac{1-\cos(2 \omega t)}{2}. Встречайте удвоенную частоту!
Различные камертоны
В комментах к оригинальному видео отметили, что некоторые камертоны работают лучше других, а в некоторых вообще трудно уловить явление удвоения частоты. Как уже говорилось выше, для начала необходимо достаточно сильно ударить по камертону, чтобы попасть в нелинейный режим. К тому же, различная геометрия будет влиять на соотношение амплитуд для двух видов вибраций.
К примеру, если масса ножек будет намного больше стержня, то это вызовет большие смещения удвоенной частоты, так как в этом случае стержень должен будет больше перемещаться, чтобы центр тяжести оставался неизменным. В камертоне с тонкими ножками будет большее соотношение амплитуды к длине (a/L), что приведёт к увеличению нелинейной компоненты.
Большое значение играет место крепления стержня к ножкам. Если оно жёсткое, то амплитуда вибраций на основной частоте в стержне будет меньше, а относительный вклад компоненты удвоенной частоты, наоборот, больше. 4}{64}
Таким образом, для двух одинаковых при виде сбоку камертонов, тот, у которого ножки имеют квадратное сечение, должен быть длинней в 1.14 раз, чтобы их основная частота была одинаковой. Если взять одинаковое максимальное напряжение на изгиб для двух камертонов, тот, у которого ножки квадратного сечения, будет иметь амплитуду поперечных смещений в 1.142 больше, чем камертон с ножками круглого сечения, из-за более высокой способности выдерживать нагрузку. Кроме того, если размер стержня не изменяется, то общая масса камертона будет тем легче, чем длиннее будут ножки. Если сложить вклад всех этих случаев, то увеличение амплитуды вертикальной вибрации стержня увеличится примерно на 70% при переходе от круглого сечения ножки к квадратному.
Кроме того, у камертонов круглого сечения соединение между стержнем и ножками обычно более гибкое, что приводит к более высокому уровню вибраций на основной частоте.
Вывод из всего сказанного в том, что эффект удвоения частоты у камертона с квадратным сечением скорее всего будет более явно выражен.
Слышим ли мы удвоенную частоту?
В большинстве случаев ответ «нет». Основная частота всё так же существует, даже если она будет иметь более низкую амплитуду, чем удвоенная частота. Наши органы чувств работают таким образом, что мы будем слышать основную частоту, хоть и с другим тембром. Очень трудно, но не невозможно ударить по камертону таким образом, чтобы уровень звука двойной частоты был выше.
Заключение
Удвоение частоты происходит из-за нелинейного эффекта, когда стержень камертона должен двигаться вверх, чтобы компенсировать небольшое понижение центра масс ножек в момент, когда их амплитуда изгиба максимальна.
Обратите внимание, что стол не влияет на явление удвоения частоты. В данном случае стол выступает резонирующей поверхностью, которая усиливает аксиальные вибрации стержня. Если держать камертон в руке, то будет преобладать звук от вибраций изгибающихся ножек. В обоих случаях движение будет одинаковым, если мы не учитываем импеданс стола. Фактически, можно получить двойную частоту, просто держа камертон в руке, однако она будет на 30 dB ниже основной частоты (по амплитуде).
Дальнейшие шаги
- Советуем посмотреть оригинальные видео на YouTube-канале standupmaths:
- Советуем более подробно узнать об основах моделирования камертонов в COMSOL:
Читать «Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика» — Арбонес Хавьер, Милруд Пабло — Страница 2
Иллюстрация из книги Harmonices Mundi Иоганна Кеплера, на которой записаны предполагаемые звуки, издаваемые планетами.
ПИФАГОР САМОССКИЙ (ОК. 570 — ОК. 490 ГГ. ДО Н. Э.)
Пифагор родился на греческом острове Самос. Вдохновленный примером философа и математика Фалеса Милетского, он совершил длительное путешествие в Египет и Месопотамию, где изучал различные науки. Путешествие побудило его создать собственную школу, в которой сочетались различные естественно-научные, эстетические и философские дисциплины. Пифагор и его последователи изучали самые разнообразные области знания: акустику, музыку, арифметику, геометрию, астрономию. Слава Пифагора и его школы была столь велика, что ему приписывается авторство одной из фундаментальных теорем геометрии — теоремы Пифагора, которая была известна на Востоке несколькими веками ранее. В виде формулы теорема Пифагора записывается так:
а2 + Ь2 = с2.
Это уравнение имеет бесконечно много целых решений, которые называются пифагоровыми тройками. Любые три числа, образующие пифагорову тройку, являются длинами сторон угольника — инструмента, используемого в сельском хозяйстве и различных ремеслах для построения прямых углов.
* * *
Таким образом, становится очевидно, что если длины струн удовлетворяют соотношению
(n + 1)/n,
то соответствующие им звуки будут гармоническими, приятными слуху. Пифагорейцы считали это доказательством прямой взаимосвязи между числами и гармонией, красотой.
Абсолютная высота звуков
Чтобы лучше понять важность открытий, совершенных пифагорейцами, следует различать абсолютную и относительную высоту звука. Каждая музыкальная нота задает высоту, в зависимости от которой звук называется низким или высоким. Высота звука определяется частотой колебаний соответствующей звуковой волны (мы поговорим об этом позже). Чем больше частота, тем выше звук. (В приложении I приводится подробное объяснение этого и других понятий музыки.)
Клавиши пианино, соответствующие низким звукам, расположены слева; клавиши, соответствующие высоким звукам, — справа.
* * *
ЛОПАЮЩЕЕСЯ СТЕКЛО И ТОНУЩИЕ МОСТЫ
Во многих художественных и мультипликационных фильмах можно увидеть, как певец берет очень высокую ноту и силой своего голоса разбивает стеклянный бокал. Это абсолютно реальное физическое явление. Твердые тела обладают собственной частотой колебаний, зависящей от материала, формы и других свойств. Источник звука испускает звуковые волны, вызывающие колебания окружающего воздуха. Если частота звуковой волны и частота собственных колебаний предмета совпадают, то амплитуда колебаний резко возрастает. Это физическое явление называется резонансом. Если при этом увеличивается акустическая энергия (иными словами, громкость звука), то амплитуда колебаний предмета становится еще больше. Струна не рвется от подобных колебаний благодаря своей гибкости. Другие тела, не столь упругие, не справляются с колебаниями и разрушаются. Именно из-за этого лопается стеклянный бокал. Известны и более серьезные случаи. 7 ноября 1940 года, спустя несколько месяцев после постройки, из-за колебаний, вызванных сильным ветром, обрушился висячий Такомский мост в американском штате Вашингтон. В авиации такое явление известно под названием флаттер.
* * *
Человеческое ухо способно различать звуковые колебания частотой примерно от 20 до 20000 герц. 1 герц (Гц) означает одно колебание в секунду. Колебания более низкой частоты называются инфразвуком, более высокой — ультразвуком. Частота звука каждой ноты является абсолютным значением, однозначно определяющим конкретную ноту. Известно, что нота ля настраивается на 440 Гц, но следует различать звук частотой 440 Гц и название, которое носит звук такой частоты. Этот звук обозначается нотой ля из соображений удобства. Эта частота была выбрана произвольно, подобно метру, который лежит в основе всей метрической системы измерений, и утверждена была похожим образом. Частота в 440 Гц была принята в качестве стандарта ноты ля в 1939 году на Международной конференции в Лондоне. Ранее это значение не было унифицированным. В разное время и в разных регионах производители музыкальных инструментов использовали разные значения. В настоящее время многие оркестры все еще предпочитают настраивать инструменты на другие частоты, и в некоторых случаях частота ноты ля достигает 444 Гц и более.
* * *
ПРОБЛЕМЫ С ПРОСТЫМ ЧИСЛОМ
В начале XX века была установлена стандартная частота ноты ля в 439 Гц. Почему же в итоге была выбрана частота в 440 Гц? Согласно гипотезе одного из членов Британского института стандартов, «частота, используемая в трансляциях ВВС, определялась осциллятором, в котором использовался пьезоэлектрический кристалл с частотой колебаний в миллион герц. Эта частота уменьшалась электронными средствами до тысячи герц, затем умножалась на 11 и делилась на 25. Так получилась частота в 440 Гц. Так как число 439 является простым, то его нельзя получить подобным способом».
* * *
Интервалы и относительная высота звуков
Перед тем как рассказать об относительной высоте звуков, следует объяснить понятие интервала. Как вы только что увидели, каждой ноте соответствует определенная частота, которая отличает эту ноту от других. Однако пифагорейцы анализировали не отдельные ноты, а отношения между ними. Две любые ноты разделяет расстояние, называемое интервалом. Существует два подхода к этому понятию. Согласно первому, интервал — это расстояние между нотами. Каждый интервал носит название в соответствии с числом нот, содержащихся в границах интервала. Так, интервал между до и фа содержит четыре ноты: до—ре—ми—фа. Интервал до — фа называется квартой. Также говорят, что расстояние между до и фа равно кварте. Уже известный нам интервал октава подчиняется этому же правилу: чтобы перейти от до к следующему до, нужно восемь нот: до—ре—ми—фа—соль—ля—си—до. Указанные выше интервалы являются восходящими. Нисходящие интервалы начинаются с более высокой ноты и читаются в обратном направлении: интервал до — ля называется терцией, так как охватывает три ступени: до—си—ля. (Полная классификация интервалов несколько сложнее. О ней подробно рассказано в приложении I.)
Согласно второму подходу, интервалы можно также представлять в численном виде как соотношение частот нот. В этом случае имеет значение не абсолютная частота звука каждой ноты, а отношение между их частотами. Тогда две ноты можно сравнить, указав разделяющий их интервал в виде отношения частот соответствующих звуков. Если, например, мы сыграем две ноты, разделенные интервалом в одну кварту, то более высокая нота будет иметь частоту, равную 4/3 частоты более низкой ноты. Если два звука разделены интервалом в одну квинту, то их частоты относятся как 3:2. Например, для ноты ля частотой 440 Гц следующая нота ми, отделенная интервалом в одну квинту, будет иметь частоту в 660 Гц.
* * *
ЛИНЕЙНЫЙ И ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫЙ РОСТ
Интервал между двумя нотами называется по числу нот, их разделяющих, включая границы интервала. Из-за этого операция сложения интервалов не является интуитивно понятной. Чему равна сумма секунды и терции? Квинте? Достаточно выполнить несложные расчеты, чтобы показать, что это не так. Пусть началом интервала, равного искомой сумме, будет нота до. Прибавив секунду, мы получим ноту ре. Прибавив терцию, получим фа. Таким образом, сумма этих интервалов равна не квинте, а кварте.
Сумма интервалов подчиняется линейному закону. Если мы пронумеруем клавиши пианино, обозначив за 1 самую низкую ноту, за 88 — самую высокую, то увидим, что клавиши, соответствующие ноте ля, имеют номера 1, 8, 15, 22, 29 и так далее. Иными словами, чтобы перейти от одной ноты ля к следующей, нужно перейти на семь клавиш вправо или влево. Однако если мы рассмотрим не клавиши пианино, а частоты соответствующих звуков, то увидим, что они возрастают не линейно, а экспоненциально. Так, самый низкий звук пианино, соответствующий ноте ля, настраивается на частоту 27,5 Гц. Чтобы перейти к следующему ля, нужно не прибавить к этой частоте какое-то фиксированное число, а умножить эту частоту на 2. Таким образом, следующая ля настраивается на 55 Гц, следующая — на 110 Гц и так далее.
Обозначение нот цветом принятое в ИММИ
Обозначение нот цветом, принятое в ИММИВ ИММИ используется следующее обозначение нот цветом: До – красный; Ре – оранжевый; Ми – жёлтый; Фа – зелёный; Соль – голубой; Ля – синий; Си – фиолетовый.
Если flash-приложение неактивно, щёлкните левой клавишей мыши в любом месте картинки и включите звук Вашего компьютера.
Твитнуть
Стишки-запоминалки
Чтобы малышам было веселей учить табличку соответствия звуков определённым цветам, мы придумали специальные стишки-запоминалки:
- На скакалке До скакала, покраснела и упала.
- В мандарине нота Ре отдыхает в кожуре.
- Солнце светит, мы лучи превращаем в ноту Ми.
- Нота Фа сидит на ветке и мечтает о конфетке.
- Нота Соль всегда хотела, чтобы с неба соль летела.
- В синем море Ля купалась, полотенцем вытиралась.
- В тучу фиолетовую Си попал ракетою.
Если Вы ещё не догадались, что цветные персонажи-нотки, которые Вы могли видеть на главной странице нашего сайта, могут звучать, то вернитесь на главную страничку и поиграйтесь с ними.
Можно нажимать на них поочереди как вверх, так и вниз, а можно и в произвольном порядке. Обязательно пойте ноты. Если Вы уже разобрали и выучили по цветным ноткам какую-нибудь детскую песенку («Петушок», «Василёк», «Чижик-Пыжик»), то их также можно попытаться исполнить.
Цель этих занятий — запомнить цвет каждой нотки. При перезагрузке странички голоса ноток должны меняться, но не всегда с первого раза. Для перезагрузки странички пользуйтесь клавишей F5.
Играйте! Это весело!
Указывая на машину, деревья, небо, мамину кофточку спрашивайте ребёнка: «А это какая нотка?» В такой забавной, игровой манере Вы вскоре выучите все названия нот, и соответствие их цвету.
Нравится
Цветонотки
Надеюсь, Вы выучили, какому звуку соответствует какой цвет? Здорово! А теперь, давайте познакомимся с основными образами обозначающими ноты. Именно их мы и будем использовать в дальнейшем в нашей цветомузыкальной методике. А называть мы их будем ласково — «Цветонотки»:
- Звук Си – фиолетовый – «фиолетовая тýчка».
- Звук До – красный – «красное сóлнышко».
- Звук Ре – оранжевый – «оранжевая пирамúдка».
Звук Ми – жёлтый – «жёлтое сóлнышко».
Звук Фа – зелёный – «зелёные вéтви».
Звук Соль – голубой – «голубое нéбо».
Звук Ля – синий – «синее море».
Альтерированные звуки (диезы, бемоли) – серый – «серая стенá».
Мы начинаем изучать музыкальные песенки с белых клавиш фортепиано (диатонический звукоряд), именно на них мы и наклеиваем цветоноты. А чёрные клавиши (альтерированные звуки) мы пока использовать не будем.
Мы будем использовать в наших уроках по методике «Пиано «Радуга» всего 8 белых клавиш фортепиано: диапазон звуков от Соль1 до Соль2.
Если flash-приложение неактивно, щёлкните левой клавишей мыши в любом месте картинки и включите звук Вашего компьютера.
«Волшебная струна»
А так, будут располагаться цветонотки на струнных инструментах: гитаре, скрипке, виолончели, балалайке и всех других:
фиолетовая тýчка съедает красное сóлнышко; серая стенá; оранжевая пирамúдка; серая стенá; жёлтое сóлнышко скатилось с зелёных ветвéй; серая стенá; голубое нéбо; серая стенá; синее мóре; серая стенá . ..
— вверх —
Нравится
Группы «В Контакте»: ДЕТСКИЕ ЦВЕТНЫЕ НОТЫ, РАЗВИВАЕМ МУЗЫКАЛЬНЫЙ СЛУХ,
ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ РАЗВИВАЮЩАЯ МЕТОДИКА
Общая физика. Оптика и волны
1. Спектр колебаний. Тембр звука, речь и пение
Причудливое изменение формы струны со временем мало что говорит нам о составе колебаний. Поэтому самой, быть может, важной характеристикой колебания является его спектр: диаграмма, показывающая относительный вклад каждой гармоники в полную интенсивность (энергию) колебаний, то есть функция
Спектр колебания также зависит от способа возбуждения струны. На рис. 2.13 приведен численный расчет спектра колебаний струны для обоих наших случаев. Темные столбики соответствуют «треугольной» начальной форме струны, а светлыми показан спектр колебаний струны, начальная форма которой составлена из кусков разных синусоид. По горизонтальной оси отложены номера гармоник, а высота столбиков по вертикальной оси дает относительную интенсивность соответствующих колебаний (то есть долю каждой из гармоник в полной интенсивности издаваемого струной звука).
Рис. 2.13. Спектр колебаний струны (первые восемь гармоник) при разных способах возбуждения колебаний.
Синими столбиками показаны амплитуды обертонов при «треугольной» начальной форме струны,
а фиолетовыми — при «кусочно-синусоидальной» форме
Видно, что в первом случае наибольший вклад вносят первые четыре гармоники — на них приходится 97.9 % интенсивности звука, вклад следующих четырех гармоник уже невелик (2%), а на все остальные приходится лишь около 0.1% интенсивности. Конкретные числа здесь зависят от способа возбуждения струны, при ином методе они могут измениться. Например, при оттягивании струны за середину все четные гармоники просто отсутствуют в спектре, на долю первой приходится 98. 55 %, на долю третьей — 1.22 %, пятой — 0.16 %, а оставшиеся 0.07 % — на долю всех остальных.
Во втором случае вклад второй гармоники даже больше вклада основ ной, заметны третья и, в меньшей степени, четвертая гармоники. В сумме вклад первых четырех гармоник составляет около 99.97 %, так что на все остальные приходится лишь 0.03 %.
Эти примеры демонстрируют общее правило: обычно возбуждаются низшие гармоники колебаний, а влияние высших уменьшается с ростом их номера. От наличия дополнительных гармоник в спектре колебаний (их называют обертонами) зависит окраска, тембр звука. По-разному воспринимается одна и та же нота, сыгранная на флейте, скрипке или гобое. Если бы звучала чистая нота, то никакого отличия одного инструмента от другого не было бы. Разнообразию музыкальных звуков мы обязаны обертонам. Степень их присутствия, помимо способа возбуждения вибратора, зависит также (и даже в гораздо большей степени) от резонатора инструмента. Так, при игре на скрипке в образовании звука принимает участие корпус инструмента, колеблющийся под действием колебаний струн, и объем воздуха внутри корпуса. Во-первых, тем самым усиливается звук инструмента: основной источник звука — тонкая струна, и сама по себе она не может привести в движение большую массу воздуха, чтобы звук дошел до слушателя. Во-вторых, на верхней деке скрипки возникают колебания, причем благодаря резонансу некоторые обертоны исходных колебаний струн усиливаются, а другие — гасятся. Резонаторы музыкальных инструментов выступают, таким образом, как преобразователи тембра исходного звука. Всем известно, что ценность инструмента, будь то скрипка или рояль, зависит не от качества натянутых в нем струн, а от особенностей строения их корпуса, дек. Искусство старых итальянских мастеров Страдивари, Амати, Гварнери, изготовивших прекрасные скрипки, альты и виолончели, состояло, в частности, в том, что они умели на практике добиваться оптимального спектра колебаний, что мы воспринимаем как божественного звучание их инструментов.
Области усиления высших обертонов называются формантами, и они определяют тембр того или иного инструмента. На рис. 2.14 показано разложение в спектр звуков рояля и кларнета.
Рояль |
Кларнет |
Рис. 2.14. Спектр звука различных музыкальных инструментов
На спектре отчетливо видны форманты: скажем, шестая гармоника для рояля и восьмая–десятая — для кларнета. Именно они создают отличия в звучании этих инструментов.
Если перейти к голосу человека, то источником исходного звука является голосовая щель, колебания голосовых связок (то есть в сущности — тех же струн). На слух этот звук резко отличается от нормального, выходящего изо рта. Он носит «пищащий» характер и не имеет формы того или иного гласного звука, как не имеет его простая гитарная струна: музыкальные инструменты говорить не умеют. Исходный тембр голосовой щели приобретает характер речевого звука при прохождении по рото-глоточному каналу. Со времен исследований Гельмгольца по акустике известно, что каждый гласный звук содержит в своем спектре две основные, относительно усиленные области частот — форманты гласных, или характеристические тоны Гельмгольца. По ним наше ухо отличает один гласный звук от другого. Одна из частот связана с резонансом глотки, вторая — с резонансом ротовой полости. Ротовая полость меньше по объему, и потому объем воздуха в ней резонирует на более высокие частоты — порядка килогерц, глоточная полость по размеру больше, и резонирует она на частоты порядка нескольких сот герц. (Зависимость резонансной частоты от размера полости резонатора такая же, как для частот на струне — чем короче струна, тем выше извлекаемая на ней частота. ) Изменение относительных размеров этих полостей производится артикуляцией языка, перемещение которого создает в ротовой и глоточной полостях нужные для образования формант объемы воздуха. В старые времена преступникам вырезали язык, и они лишались возможности произносить гласные звуки, лишались дара речи, хотя голос у них и сохранялся. Форманты для гласных русского языка имеют примерно следующие значения: и – 240 Гц и 2 250 Гц, у – 300 Гц и 650 Гц, е – 440 Гц и 1 800 Гц, о – 535 Гц и 780 Гц, а – 700 Гц и 1 000 Гц. У женщин и детей формантные области несколько смещены в сторону более высоких частот, и благодаря этому мы различаем, кто говорит с нами, даже если частота основного звука будет одной и той же. Важно, что формантные области остаются постоянными, несмотря на изменение высоты основного тона: человек может произнести гласную е басом или тенорком, но формантные частоты будут теми же самыми (рис. 2.15). Некоторые отличия в числах между приведенными данными и рисунком связаны с тем, что измерения слегка отличаются у разных групп исследователей.
Рис. 2.15. Спектр гортани, состоящий из равномерно убывающих по амплитуде обертонов (1) и спектры звука е,
взятого на частоте 100 Гц (2) и 200 Гц (3). Формантные области n = 700 Гц и n = 1 400 Гц
остаются неизменными, несмотря на изменение высоты основного тона
При изучении не речи, но уже пения, были открыты еще две области обертонов — так называемые певческие форманты. В 20–30-е гг. было обнаружено, что в спектре хорошо поставленного мужского голоса всегда присутствуют усиленные обертоны с частотой в области 500 Гц. Наличие этой низкой певческой форманты придает голосу округлое, полное и мягкое звучание. Высокая певческая форманта лежит в области 3 000 Гц, она привносит в звук яркость, блеск, создает серебристость тембра. У мастеров вокального искусства в области высокой певческой форманты сосредоточено до 30–35 % всей звуковой энергии голоса, в речи же, даже поставленной (у дикторов и актеров) — только 5–7 %. Чем интенсивнее звук, тем более выражены певческие форманты по сравнению с формантами гласных. Поэтому при большой мощности звука гласные становятся плохо различимыми, и мы узнаем их скорее по контексту, в начальный момент формирования звука. На рис. 2.16 показан спектр голоса Ф. Шаляпина.
Рис. 2.16. Спектр голоса Ф. Шаляпина. Основной тон у Шаляпина в общем спектре роли не играет.
Его амплитуда принята на рисунке за единицу. Основная энергия заключена в низкой певческой форманте — 2–4 обертонах.
Высокая певческая форманта возникает в гортани человека — в надсвязочной полости между голосовыми связками и входом в гортань. Эта полость имеет размеры порядка 3 см, что при скорости звука v = 340 м/с приводит к резонансу на частоте
(основной тон закрытой трубы, который мы обсуждали выше), то есть как раз в области высокой певческой форманты. Место возникновения низкой певческой форманты точно не определено: данные указывают, скорее всего на резонанс трахеальной трубки.
С тембром голоса, в присутствии в его спектре высоких обертонов, связано качество «полетности». Существуют певческие голоса, летящие в зал и «пробивающие» звучание оркестра, причем иногда они не имеют большой силы. И наоборот, есть голоса необыкновенной мощи, теряющиеся в больших помещениях, заглушаемые звучанием оркестра. Качество полетности оказалось связанным с особенностями нашего слуха, который наиболее восприимчив к области частот 2 500 – 3 000 Гц. На эти частоты резонирует наружный слуховой проход уха, и такие звуки субъективно воспринимаются как более громкие. Как мы уже знаем, это — область высокой певческой форманты. Голоса, в которых большой процент энергии концентрируется в высокой певческой форманте, обладают способностью «лететь через оркестр», они хорошо слышны в большом зале.
2. Высота звука и устройство музыкальной шкалы
Равномерная темперация
Одной из важнейших характеристик музыкального звука является его высота, количественной мерой которой служит частота n колебаний соответствующего вибратора (столбика воздуха в духовых инструментах, струны — в струнных и т. п.). Частота колебаний может принимать любые значения, но с точки зрения восприятия музыкального звука наблюдается известная периодичность: два звука воспринимаются как аналогичные, если частота одного из них ровно в два раза превышает частоту другого. Эту аксиому эквивалентности звуков провозгласил в 1722 г. французский композитор Жан Филипп Рамо. Таким двум звукам соответствует одна и та же нота, и, как говорят, их разделяет интервал, называемый октавой.
Международным стандартом для ноты «ля» первой октавы установлена частота Гц. Нота «ля» следующей, второй октавы, имеет частоту, ровно в два раза большую — Гц. В европейской системе октава делится на двенадцать разных звуков (вспомните, например, семь белых и пять черных клавиш в каждой октаве фортепиано). Интервал между соседними звуками называется полутоном. Как же настроить соответствующие вибраторы, исходя из стандартной частоты ? Один из способов — равномерный строй (как говорят музыканты – равномерная темперация), когда отношение между частотами соседних звуков постоянно. Это отношение, как легко понять, равно
Именно это число, будучи умноженным само на себя 12 раз, дает в результате удвоение частоты для той же ноты в следующей октаве:
Приняв равномерно-темперированный строй, мы можем рассчитать частоты любых нот. Так, нота «ля» первой октавы и нота «до» второй октавы разделены тремя полутонами, то есть частота последней должна равняться
Соответственно, частота Гц ноты «до» первой октавы получается отсюда делением на двойку. Нота «соль» первой октавы отстоит от «до» той же октавы на семь полутонов, то есть ее частота равна
Результаты подобных расчетов для четырех октав приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2.
Высота музыкальных звуков при равномерно-темперированном строе: для каждой ноты указаны ее международное (латинское) обозначение и частота в герцах
Большая октава |
|||||||||||
до |
до |
ре |
ре диез |
ми |
фа |
фа диез |
соль |
соль диез |
ля |
си бемоль |
си |
С |
Cis |
D |
Dis |
Е |
F |
Fis |
G |
Gis |
А |
В |
Н |
65. 4 |
69.3 |
73.4 |
77.8 |
82.4 |
87.3 |
92.5 |
98.0 |
103.8 |
110 |
116.5 |
123.5 |
Малая октава |
|||||||||||
до |
до |
ре |
ре диез |
ми |
фа |
фа диез |
соль |
соль диез |
ля |
си бемоль |
си |
с |
cis |
d |
dis |
е |
f |
lis |
g |
gis |
а |
b |
h |
130. 8 |
138.6 |
146.8 |
155.6 |
164.8 |
174.6 |
185.0 |
196.0 |
207.6 |
220 |
233.1 |
246.9 |
Первая октава |
|||||||||||
до |
до |
ре |
ре диез |
ми |
фа |
фа диез |
соль |
соль диез |
ля |
си бемоль |
си |
с1 |
cis1 |
d1 |
dis1 |
е1 |
f1 |
lis1 |
g1 |
gis1 |
а1 |
Ь1 |
h1 |
261. 6 |
277.2 |
293.7 |
311.1 |
329.6 |
349.2 |
370.0 |
392.0 |
415.3 |
440 |
466.2 |
493.9 |
Вторая октава |
|||||||||||
до |
до |
ре |
ре диез |
ми |
фа |
фа диез |
соль |
соль диез |
ля |
си бемоль |
си |
с2 |
cis2 |
d2 |
dis2 |
е2 |
f2 |
lis2 |
g2 |
gis2 |
а2 |
Ь2 |
h2 |
523. 3 |
554.4 |
587.3 |
622.3 |
659.3 |
698.5 |
740.0 |
784.0 |
830.6 |
880 |
932.3 |
987.8 |
Заметим, кстати, что эти октавы выбраны для примера не случайно: именно в этом диапазоне лежит голос человека. Самый высокий женский певческий голос — сопрано, для которого характерен диапазон с1–e3(редко — до g3). На несколько тонов ниже лежит диапазон меццо-сопрано: а–h2. Самый низкий женский голос — контральто, его типичный диапазон — f–а2. Особо надо упомянуть контратеноров — современных исполнителей произведений, написанных некогда для певцов-кастратов. Но диапазон последних был необычайно широк, и немногие из нынешних певцов в полной мере могут воспроизвести некогда популярные произведения. «Типичные» контратеноры (если можно говорить о типичности столь редких голосов) поют в диапазоне (c–e2), отличаясь от контральто тембром.
Самый высокий из обычных мужских голосов — тенор, для него типичен диапазон с–с2. Далее следуют баритон (А–f1) и бас (С–е1). Таким образом, «вокальные» частоты простираются от примерно 70 Гц до 1 400 Гц (здесь идет речь об основной ноте, а не о примеси обертонов). Примерные диапазоны певческих голосов показаны на рис. 2.17 вместе с диапазонами струнных инструментов — скрипки, альта, виолончели и контрабаса. Король инструментов — концертный рояль — содержит обычно 7.25 октав: от А2 (27.5 Гц) до с5 (4 186 Гц).
Рис. 2.17. Примерные диапазоны струнных инструментов и человеческих голосов
Идея равномерной темперации родилась в Германии на рубеже XVII–XVIII веков. Приведенная музыкальная шкала поначалу встретила сопротивление, но после сочинения И.С. Бахом в 1722–1744 гг. «Хорошо темперированного клавира» — сборника прелюдий и фуг, по одной на каждую из существующих 24 тональностей, – жизнеспособность новой шкалы была доказана. С тех пор она и стала общепринятой. Основное достоинство равномерно темперированной шкалы — это возможность транспонировать мелодию в другой диапазон без ее искажения. Например, мелодия «Чижика» (ми1 – до1 – ми1 – до1 – фа1 – ми1 – ре1), играемая в первой октаве, соответствует последовательности частот (в Гц): 330–262–330–262–349–330–294 (мы округлили значения, приведенные в таблице 3. 2). Предположим, мы хотим сыграть ее, перенеся начало на три клавиши выше — с ноты «си», которой соответствует частота 494 Гц. Отношение первых нот оригинальной и транспонированной мелодий равно 493.7/329.6=1.4983=27/12(показатель степени соответствует семи полутонам, разделяющий ноты «ми» и «си» — см. рис. 3.17). Таким же должно быть отношение вторых и всех последующих нот мелодии. Стало быть, последовательность частот транспонированной мелодии должна иметь вид 494–392–494–392–523–494–440, то есть транспонированная мелодия прозвучит как си1 – соль1 – си1 – соль1 – до2 – си1 – ля1.
Почему же равномерно темперированная музыкальная шкала вызывала возражения? Дело в том, что еще в древности, со времен Пифагора, было известно, что некоторые ноты, взятые одновременно, звучат в консонанс, благозвучно, не вступают в противоречие друг с другом. К таким двузвучиям Пифагор относил октаву (отношение частот 2:1), квинту (3:2) и кварту (4:3)— так называемые совершенные консонансы. Позже к ним причислили еще большую и малую терции (5:4 и 6:5). Что же общего между консонансом двузвучия и отношением первых шести целых чисел?
Разберемся, что происходит, когда одновременно берутся две ноты. Нижний по высоте звук называется основанием интервала, верхний — его вершиной. Пусть основанию соответствует частота v1 при звучании струны на этой ноте неизбежно будут возбуждаться и первые обертоны с частотами v2 = 2v1, v3 = 3v1, v4 = 4v1. Если теперь одновременно с первой нотой взять другую, образующую с первой интервал в октаву (соответствующая ей частота равна v2 = 2v1), то на ней тоже будут возникать обертоны с частотами v4=2v2 = 4v1, v6 = 3v2 = 6v1 и т. д. Мы видим, что состав созвучия, в сущности, не изменился — добавление новой ноты не прибавило новых обертонов. Поэтому октава и звучит почти как одна нота, абсолютный консонанс.
«Примесь» второй гармоники всегда существует при колебании любого вибратора, и, может, это и есть причина того, что наше ухо воспринимает одинаковые ноты в разных октавах как звучащие в унисон, как, в сущности, ту же самую ноту. В этом, видимо, заключена физическая основа аксиомы эквивалентности Рамо, само понятие октавы как некой меры периодичности музыкального звука, когда начинают повторяться те же самые ноты.
Попутно мы установили, что нота, соответствующая частоте v3 = 3v1 тесно связана с первоначально взятой нотой — так или иначе, но этот звук уже присутствует в изначальном как его третья гармоника. Но по теореме эквивалентности этой ноте в предыдущей октаве соответствует частота v1quint=3v1/2. Таким образом, интервал, где основанию соответствует частота v1, а вершине — частота vquint = 3n1/2, будет благозвучным. Такой интервал называется, напомним, квинтой, и отношение частот вершины и основания в квинте в точности равно 3/2.
Возьмем теперь благозвучную квинту — двузвучие с частотами v1 и vquint = 3v1/2, — и добавим к нему третью ноту, составляющую октаву с основанием. Ее частота равна 2v1. По теореме эквивалентности, благозвучие этого созвучия не нарушится. Но если благозвучен интервал между основанием и третьей нотой (октава) и благозвучен интервал между основанием и вершиной двузвучия (квинта), то должен быть благозвучен и интервал между вершиной и третьей нотой. Соответствующее отношение частот равно v2/vquint = 2v1/(3v1/2) = 4:3. Такой интервал называется, как мы помним, квартой. Если за основание интервала взять все ту же ноту с частотой v1, то кварту с ней образует нота, звучащая на частоте vquart = 4v1/3.
В принципе, эти отношения целых чисел можно было бы положить в основу построения музыкальной шкалы. Но тогда возникнет проблема с транспонированием мелодии.
Попробуем построить одну октаву гипотетической музыкальной шкалы, а) основанной на отношении целых чисел и б) допускающей транспонирование мелодии. Пусть эта шкала содержит какую-то ноту с частотой v. Тогда в ней должна содержаться также и нота, образующая с исходной интервал в октаву (2v). Пусть также в шкале имеется еще одна нота, образующая с первой, например, чистую квинту (3v/2). Тогда шкала должна содержать и ноту, отстоящую от первой на две квинты: ее частота равна (3/2)2v = 9v/4, а понижение на октаву дает нам ноту 9v/8. Понижение на октаву комбинации трех квинт приводит к ноте с частотой v/(3/2)3/2 = 27v/16, понижение на две октавы комбинации четырех квинт приводит к частоте 81v/64 и т. д. Продолжая этот процесс, мы получим бесконечное число нот в пределах одной октавы, ибо никакая степень тройки не станет равной какой-то степени двойки (нечетное число не может быть равным четному). Значит, описанная процедура будет приводить все к новым и новым нотам, которые необходимо включить в шкалу. Тот же результат получается, если строить шкалу на основе кварт, а не квинт. Таким образом, требования а) и б) к музыкальной шкале оказываются несовместимыми. Надо отказаться от одного из них, и проще пожертвовать отношением целых чисел для совершенных консонансов, приобретая свободу выбора тональностей и легкость транспонирования мелодий.
Поэтому музыканты отказались от настройки своих инструментов по закону отношения целых чисел, и перешли к равномерной темперации. При этом частоты совершенных консонансов воспроизводятся приблизительно. Например, в равномерно темперированной шкале квинте соответствует интервал в 7 полутонов: 27/12 = 1.4983, что лишь на 0.1 % отличается от чистой квинты (отношения 1.5). Таков интервал, например, между нотами «до» и «соль». Кварте соответствует интервал в 5 полутонов: 25/12 = 1.3348, что отличается от чистой кварты (1.3333) также на 0.1 % (опытному уху слышны даже столь малые отличия от идеальных интервалов).
Было бы интересно обсудить физические принципы, лежащие в основе мажорного (до–ми–соль) и минорного (до–ми бемоль–соль) трезвучий, но это увело бы нас слишком далеко от физики, к которой пора возвращаться. Мы надеемся, однако, что музыкальные примеры помогли усвоить важные понятия высших гармоник и спектра колебаний, с которыми нам еще предстоит встретиться.
Дополнительная информация
http://physbook. ru/index.php/Kvant._%D0%9C%D1%83%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F – О музыкальной гармонии.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/404/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B – Волны. Материал из физической энциклопедии.
http://koi.tspu.ru/waves/ch5_1.htm – Основные определения для волн.
http://allphysics.ru/feynman/volni – Фейнмановские лекции по физике. Волны.
http://physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B_%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D0%BB%D1%8F%D0%B6%D0%B5 – Волны на пляже, солнце в небе и многое другое.
http://physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B0 – Хорошо ли вам знакомо понятие волна? Вопросы с ответами.
http://www.phyzika.ru/waves.html – Кратко о волнах.
Настройка пианино | Рояли и пианино
К Вашим услугам высококвалифицированные мастера-настройщики с многолетним опытом работы!
Уже много говорилось о том, что фортепиано имеет свойство со временем терять свой строй, а, помимо этого, могут возникнуть и иные проблемы, которые негативным образом сказываются на качестве звучания инструмента и, соответственно, на качестве исполняемой вами музыки.
Сразу скажу, в этом случае я настоятельно рекомендую вызвать мастера, который сможет все безукоризненно исправить. Но, возможно, вы решили сами углубиться в эту тему, сочли, что уровень вашего слуха уже вполне достаточен для того, чтобы самому с этим справиться, и что вы подходите для этой работы. В любом случае знания никогда не бывают лишними, и я не могу отказать вам в их получении по мере моих скромных возможностей.
Для этой статьи мне специально пришлось пообщаться с очень опытным мастером-настройщиком, ибо в этом деле необходимо на самом деле недюжинное мастерство и развитый слух, который будет максимально близок к абсолютному. Но, если вы только начали играть, не имеете особого музыкального опыта, то, пожалуйста, не делайте этого сами!
Я вас предупредил, струны, конечно, порвать достаточно сложно (только если вы перетяните их минимум на октаву), но если такое произойдет, то их будет достать значительно сложнее, чем гитарные, которые можно приобрести в любом музыкальном магазине.
Данный материал даст вам общее представление о настройке пианино, ведь, чтобы познать тонкости этого процесса, тот самый настройщик предложил переслать мне бандеролью пару «книжек» размером с томик Маркса-Энгельса каждая.
Что мне поведал опытный мастер, который захотел остаться инкогнито
Настройка фортепиано состоит в том, чтобы привести в соответствие все струны между собой, и чтобы они соответствовали идеальному строю.
Действие начинается с регулировки так называемой зоны темперации. Темперацию изобрел Иоганн Себастьян Бах, в её подтверждение он написал «48 прелюдий и фуг для хорошо темперированного клавира» (клавиром в XVII—XVIII веках называли все струнные клавишные инструменты). Именно благодаря этому изобретению великого композитора клавиатура фортепиано представляет собой тот инструмент, к которому мы на сегодняшний день привыкли. Все достаточно хитро… Если бы не была изобретена темперация, то играть было бы крайне неудобно и возможности в плане игры были бы весьма ограничены. Проще говоря, темперация – это умышленное незначительное искажение строя интервалов от чистых, в угоду удобству музыкантов. Без неё черные клавиши располагались бы не постоянно в одних и тех же местах, а одна линия клавиш октав была бы шире другой.
Вирбельбанк
Что касается настройки на физическом уровне, основной частью фортепиано, с которой работают настройщики — это вирбельбанк. Вирбеля – это специальные пианинные колки, которые имеют микронную резьбу, с помощью которой достаточно небольшого движения, чтобы изменить натяжение струн; сделан он из склеенных из разных пород древесины брусочков; расположены они в вирбельбанке под небольшим углом. Вирбельбанк – специальная доска для колков, которая удерживает струну в настроенном состоянии за счет силы трения. Для их регулировки применяется специальный настроечный ключ, который становится лучшим другом мастера: многие настолько за годы привыкают к своему личному инструменту, что если им дать аналогичный другой, то справляться они будут хуже. Установив ключ на вирбель, мастер очень аккуратными движениями либо повышает строй, натягивая колок, либо его понижает, ослабляя.
Особую сложность вызывает то, что на каждую ноту может приходиться от одной до трёх струн – по одной толстой струне в нижнем, басовом, регистре; по 2 в части среднего регистра, и по три до конца клавиатуры. Струны, которые относятся к одной ноте, называются хором – струны одного хора имеют одинаковую толщину, настраиваются одинаково, но они отличаются по длине, хоры нужны для увеличения длительности и насыщения звука.
Основная проблема заключается в том, что струны пианино расположены на очень малом расстоянии друг от друга, меньше 5 мм, и вызывает затруднение проверять настройку каждой струны по одной. Для решения этой трудности используются клинки. Они используются для заглушки крайних от настраиваемой струн, настройка же всегда начинается со средней струны в хоре. Клинки представляют собой простой вырезанный из резины заостренный треугольник, для заглушки самых тонких струн для удобства используются деревянные клинки. Вместо клинков используют также плотную резиновую ленту, работает она аналогичным образом, но процесс настройки замедляется, ибо ею сложнее заглушить струны.
Сам процесс настройки струн – дело куда более тонкое, чем вы даже можете представить, настраивать все струны подряд – это неправильно и непрофессионально, существуют специальные методики.
В первую очередь возникает вопрос, с помощью чего извлекается абсолютно чистая нота, на которую впоследствии и идёт ориентирование. Самый старый инструмент, используемый для этого – камертон. Камертон сделан в форме вилки с двумя зубцами, на конце ручки находится шарик, сначала камертоном бьют о твёрдую поверхность, а после этого прислоняют его к хорошо резонирующему материалу (но, в принципе, также подойдет любая твёрдая поверхность). Камертон начинает резонировать с ней, и он выдает звук, который соответствует ноте Ля первой октавы. Также некоторые мастера используют современные дорогие тюнеры, дешевые хроматические для гитары для этого не подходят. Но все равно самой правильной является настройка на слух, после одного удара камертона настройщик пианино пользуется исключительно слухом для окончательной настройки.
Существует несколько методик, по которым настраивается пианино.
Первая называется квартово-квинтовая – наиболее точная и часто применяемая, новички же обычно начинают с квинтово-октавной. В любом случае настройка начинается с ноты Ля малой октавы до ноты Ля первой темперации.
Процесс квартово-квинтовой настройки осуществляется следующим образом:
- Сначала с помощью камертона выстраивается октава между ля малой октавы и Ля первой.
- Настройка по одной струне: клинками изолируется по две крайние струны. Потом слева направо подстраиваются крайние струны хора.
- Собственно почему метод имеет такое название: настройка идет путем чередования кварт (4 полутона) и квинт (5 полутонов): к примеру после Ля справа налево (напомню, что настройка идет по одной октаве) идет настройка Ре — квинта, после Ре идет квинта до Соль (слева направо), от Соль идёт на До (квинта, справа налево), от До вверх на Фа, от Фа на До-диез и так далее. Всё должно идти чётко по интервалам – это обеспечивает максимальное качество настройки.
- Опять же напоминаю про темперацию – на кварте звук повышается на «одно биение в секунду» (термин имеет отношение к звуковым волнам), на квинте соответственно идет понижение на одно биение в секунду.
- Проверка качества настройки – нужно проверять по малым терциям (содержит полтора тона), по настраиваемому способу (кварта-квинта), поиграть на фортепиано сложные вещи, например «Ave Maria» или любое произведение Баха (здесь в принципе не столь важно — что, важно — как – у неопытного пианиста вряд ли получится раскрыть все новые возможности отстроенного инструмента).
В кварто-октавной настройке все ступени, кроме третьей, аналогичны кварто-квинтовой, но процесс осуществляется с помощью другого интервального принципа. Сначала идет подъём вверх по квинте, а потом вниз на октаву: квинта — от Ля первой октавы на Ми второй, потом октава с Ми- второй октавы на Ми первой октавы, от Ми первой на Ля-бемоль и так далее. Этот способ более прост, но он более неточен, потому что чем шире интервал, тем больше будет погрешностей.
Время на настройку у каждого уйдет разное. По словам мастера, его самая первая настройка заняла 5 с половиной часов, сейчас на крайне срочную настройку он потратит 35-40 минут, обычно же он тратит на это 1,5 часа. Также он рассказал о советском настройщике по фамилии Волков, который был виртуозом своего дела – он настраивал на мастер-классах фортепиано за 20 минут и при этом не использовал заглушек, что, впрочем, не сказывалось на качестве настройки. Кстати этот человек в своё время изобрел конструкцию, при которой пианино настраивалось бы только один раз еще во время его изготовления, но этот способ не нашёл отклика, так как должны были активно использоваться металлические детали, а это сказалось бы на акустических свойствах инструмента (считайте это городской легендой).
Отстройка пианино – основное занятие мастера, однако это не единственная проблема, с которой ему предстоит столкнуться и, разумеется, решить.
Интонировка – одни молоточки используются чаще и уплотняются лучше, чем те, которые используются реже, их фетр (войлок на молоточках) смещается. Его нужно спрессовать или, наоборот, ослабить. Уплотнение молоточков происходит с помощью интонировочной иглы, фетр уплотняется к центру.
Шпиллер рояля
Часто встречаются также проблемы со шпиллером – это «толкатель» молоточка, при нажатии на клавишу он отпрыгивает назад и приводит в движение молоточек. Пружина, которая является движущим механизмом, может сломаться, выпадать из шлейфа, из-за этого клавиши могут цепляться друг за друга, западать, что, конечно же, очень мешает игре.
Струны, хотя и редко, но рвутся. Кстати, вы знали, что сила их натяжения достигает 18 тысяч килограмм? Представьте, если учесть, что в пианино обычно 220 струн, что общая сила их натяжения около 4000 тонн, все очень серьёзно, не правда ли? Извините, отвлёкся. Так вот, если струна рвется, то достать новую не так просто: обычно их берут из старых ненужных пианино, делают самостоятельно из струнной проволоки или заказывают на фабриках по производству фортепиано, что весьма проблематично и недешево. Так что будьте аккуратнее!
Также настройщики очищают пианино изнутри, проводят общую диагностику и, по мере выявления проблем, исправляют их, так что вы можете смело считать их музыкальными врачами. Поэтому цените этих людей — это не самая распространённая профессия, а без них пианисты были бы как без рук.
Глава 25 Настройка саксофонаДля получения качественного, богатого обертонами, свободного тембра, саксофон нужно уметь правильно настраивать по камертону и нотам для настройки, то есть с применением эталонного тестового звука, а также по показаниям специального электронного прибора, который называется тюнер от английского Tuner настройщик. В предыдущих главах описано насколько саксофон гибок в управлении звуком это касается характера тембра извлекаемого звука и его звуковысотности. Иными словами, саксофон не является музыкальным инструментом с фиксированным строем, и с помощью управления потоком воздуха, направляемого в мундштук саксофона, можно в достаточно больших пределах повышать или понижать высоту звука, не изменяя аппликатурной комбинации. Поэтому даже для получения минимального приемлемого качества строя, необходимо иметь достаточные навыки работы дыхательного аппарата, которые получаются только с опытом и систематичными упражнениями на инструменте. И, конечно же, для получения точной интонации требуется достаточно развитый музыкальный слух, который воспитывается при игре гамм и аккордов на саксофоне, и ещё в гораздо большей степени при освоении специальной учебной дисциплины, в первую очередь направленной на развитие слуха, которая называется сольфеджио от итальянского solfeggio. Саксофон настраивается с помощью изменения положения мундштука на эске. Если мундштук задвинуть, то есть надеть глубже на эску, общий строй инструмента повысится. Если же наоборот выдвинуть, то есть уменьшить глубину посадки мундштука на эску, общий строй понизится. Физический принцип явления очень простой задвигая мундштук, мы тем самым укорачиваем звучащий воздушный столб, соответственно звук повышается, и наоборот, выдвигая мундштук, мы удлиняем звучащий столб воздуха, и звук понижается. Строй саксофона зависит от температуры и влажности воздуха, поэтому при больших сезонных переменах климатических условий положение мундштука на эске будет различным. Причём основную роль здесь играет именно влажность воздуха, так как играют на саксофоне в основном в помещениях, предназначенных для людей, где поддерживается комфортная комнатная температура не ниже 18 и не выше 25 градусов по Цельсию. А вот влажность зависит от местного климата и от используемых в холодное время года отопительных приборов, которые чрезвычайно осушают воздух в помещениях, что оказывает очень большое влияние на строй инструмента. Традиционно для настройки музыкальных инструментов используют две эталонные ноты это нота Ля первой октавы для струнных инструментов, и нота Си-бемоль для духовых инструментов. Это связано с конструкционными особенностями различных музыкальных инструментов и происходит потому, что струнные инструменты настраивают по открытым, то есть неприжатым струнам, а медные духовые инструменты настраивают без нажатых клапанов, то есть без подключения понижающих крон. Саксофонистам нужно уметь настраиваться как по ноте Си-бемоль, так и по ноте Ля. В различные эпохи строй несколько отличался и в сторону понижения, и в сторону повышения, но сегодня закрепился эталон, согласно которому нота Ля первой октавы имеет частоту звука 440 Герц. Звуки мажорного трезвучия являются одними из наиболее ярких обертонов тестовой ноты, поэтому при настройке саксофона следует сверять и корректировать строй не по одной ноте, а по мажорному трезвучию, тоникой которого является эталонная нота, воспроизведённая камертоном или инструментом с фиксированным строем например фортепиано. То есть, воспроизводится одна настроечная нота, а на саксофоне исполняется трезвучие, причём развёрнутое по всему рабочему диапазону саксофона. Так как саксофон является транспонирующим инструментом, для настройки альт-саксофона по эталонной ноте Си-бемоль нужно сыграть и сверить с эталонной нотой Соль мажорное тоническое трезвучие, состоящее из нот: Соль, Си, Ре. Сначала сыграть тонику, то есть первую ступень ноту Соль, затем спуститься вниз по звукам Соль мажорного трезвучия до нижней ноты Си, то есть до третьей мажорной ступени, потом подняться вверх до верхней ноты Ре, которая является пятой ступенью, а, если получается, то и до Соль третьей октавы. Затем вновь спуститься до ноты Си малой октавы, и в заключение подняться до тоники, то есть до ноты Соль первой октавы. При настройке по тестовой ноте Ля на альт-саксофоне нужно сыграть и сверить Фа-диез мажорное тоническое трезвучие, состоящее из нот: Фа-диез, Ля-диез, До-диез. По тому же принципу спускаемся до самой нижней ноты, затем поднимаемся до самой верхней, затем вновь до самой нижней и возвращаемся к тонике. Для настройки тенор-саксофона по эталонной ноте Си-бемоль исполняем До мажорное трезвучие: До, Ми, Соль. От нижней ноты До, поднимаемся до верхней Ми, затем вновь спускаемся к тонике. Соответственно, при настройке по тестовой ноте Ля сыграем на тенор-саксофоне Си мажорное трезвучие: Си, Ре-диез, Фа-диез. От нижней ноты Си до верхней Фа-диез и обратно. В разных регистрах саксофона звуковысотность возможно изменять с помощью дыхания в различной степени. Чем выше нота, тем более она подвижна. Чем ниже нота, тем меньше возможность сдвинуть её по высоте звука. Именно поэтому следует настраивать саксофон по самым нижним нотам, а более высокие корректировать дыханием. Таким образом. при настройке по эталонным нотам Си-бемоль и Ля необходимо найти положение мундштука, при котором совсем не нужно подстраивать нижние ноты Си и Ля-диез на альт-саксофоне, и нижние До и Си на тенор-саксофоне.
|
Скрипка онлайн — Настройка скрипки
Что мне использовать для настройки?
Цифровой тюнер или приложение, камертон «A-440», пайп или пианино — все это отличные инструменты для настройки. Цифровые тюнеры могут быть особенно полезны новичкам. Некоторые цифровые тюнеры даже отображают, когда настраиваемая нота соответствует правильной высоте. Посетите наш музыкальный магазин, чтобы попробовать тюнеры.
Что такое идеальный пятый?
Хотите знать, какое отношение к тюнингу имеет идеальная квинта? Четыре струны скрипки настроены на идеальные квинты.Идеальная квинта (сокращенно P5) — это интервал от первой до последней из пяти последовательных нот в диатонической гамме. Слушайте разницу в высоте тона P5 между каждой нотой: G D A E.
Имеет ли значение, какая струна я настраиваю первой?
Скрипачи обычно сначала настраивают свою струну А на высоту звука А-440, а затем настраивают другие струны своей скрипки на струну А с точностью до квинта. Если вы играете в оркестре, гобой обычно играет ля ля, чтобы оркестранты могли настроиться на него из-за его чистого, отличительного тона.Даже если вы используете цифровой тюнер для настройки каждой ноты, внимательно слушайте во время настройки. Очень важно тренировать слух, чтобы знать, когда вы настроены, не только для настройки, но и для того, чтобы вы могли играть музыку в гармонии!
Что означает A-440?
A-440 — это высота звука, на которую настроено большинство струн ля скрипки. A-440 означает, что этот шаг имеет 440 циклов колебаний герц в секунду (герц измеряет частоту). Послушайте камертон А-440.Почему 440? В целях стандартизации настройки в 1930-х годах многие страны согласились с тем, что A должно быть 440, а в 1950-х годах Международная организация по стандартизации выбрала A на 440 Гц в качестве стандартной частоты настройки (подтверждено в 2017 году). Некоторые оркестры по-прежнему предпочитают настраиваться на более высокую А (например, мелодии Нью-Йоркского филармонического оркестра на А-442).
Нужны ли мне тонкие тюнеры на всех четырех струнах?
Начинающие скрипачи часто имеют тонкие настройки на всех четырех струнах, чтобы помочь им легко внести небольшие изменения в высоту звука.Вы даже можете купить струны для скрипки со встроенными настройками тонкой настройки. Тонкие тюнеры также могут быть очень полезны для тех, кто использует все металлические струны. У большинства скрипок есть тонкая настройка тонкой металлической струны ми.
Что такого особенного в струне E?
Большинство скрипок имеют тонкую настройку E, потому что E — самая тонкая струна, и ее сложнее точно настроить, используя только колышек (слишком сильно поверните колышек, и тонкая металлическая струна может сломаться).Некоторые скрипачи считают, что на звучание их инструмента влияет несколько тонких тюнеров, но это личное предпочтение, поэтому решите, что лучше всего подходит для вас!
Зачем использовать двойные остановки для настройки?
Многие продвинутые скрипачи при настройке используют двойные остановки. Как только ваша струна А настроена, важно научиться использовать двойные остановки для настройки остальных струн с точностью до квинта ля ля. Двойная остановка означает одновременное воспроизведение нот на двух струнах.Попытайся! После настройки вашей струны A очень внимательно прислушайтесь к интервалу идеальной квинты и отрегулируйте колышки или точные настройки по мере необходимости, когда вы играете двойные остановки со струнами D и A, струнами G и D, а также струнами A и E.
Проблемы с колышками?
Если ваши колышки соскальзывают, убедитесь, что вы толкаете колышки во время поворота. Если ваши колышки по-прежнему скользят или слишком туго затянуты, чтобы надежно отрегулировать их, вы можете приобрести состав для колышков.Если у вас нет состава для колышков и вам нужно временное быстрое исправление, если они соскользнут или затянуты, частично вытяните колышек и потрите графитовым карандашом острие колышка. Если колышки ослабли, частично вытяните колышек скрипки и натрите колышек воском для свечей на день рождения, чтобы он лучше прилип.
Почему мои новые струны так расстроены?
Имейте в виду, что когда вы надеваете новые струны для скрипки, потребуется некоторое время, чтобы струны растянулись и приспособились, и вам нужно будет чаще настраиваться для следующих нескольких практических занятий.Если вам нужна помощь в замене струн скрипки, посетите наш раздел «Замена струн скрипки».
У меня все еще проблемы с настройкой!
Если ваш инструмент является причиной того, что у вас по-прежнему возникают проблемы с настройкой, вам может потребоваться изменить форму или отремонтировать колышки в магазине скрипок. Также важно хорошо ухаживать за скрипкой и смычком. Узнайте больше в нашем разделе «Уход за инструментами».
Заявление об ограничении ответственности: товары, рекламируемые на этом сайте, продаются сторонними поставщиками.Пользователям рекомендуется внимательно изучить политику возврата в каждом магазине для всех покупок в Интернете. Хотя у нас есть партнерские отношения с Amazon и Sheet Music Plus, а также мы показываем рекламу Google, мы не владеем и не контролируем сторонние магазины, продающие продукты, доступные через этот сайт, и не несем ответственности за политики их компаний или качество их товаров. или услуги. Прежде чем что-либо покупать, пользователям рекомендуется внимательно изучить политику отдельной компании в отношении всех покупок в Интернете, которые они намереваются совершить.
Пение: насколько высоко и низко вы можете подняться?
Bring Science HomeМузыкальное исследование от Science Buddies
Реклама Ключевые концепции
Музыка
Пение
Участок
Возраст
Пол
Введение
Вам нравится петь праздничные песни в школе, с друзьями или семьей? Пение может быть веселой традицией, особенно в это время года. Но заметили ли вы, что разные люди склонны петь разные части песни или петь в разных октавах? Вы когда-нибудь задумывались, какая самая высокая нота, которую вы можете петь? Как насчет самого низкого? Как вы думаете, мужчины и женщины могут достичь большинства одних и тех же нот? А как насчет детей и взрослых? В этом заслуживающем внимания научном мероприятии вы ответите на некоторые из этих вопросов!
Фон
Вы когда-нибудь начинали петь песню, а затем немного заметили в мелодии, что ноты были слишком высокими или слишком низкими, чтобы вы могли хорошо петь? Если так, песня была за пределами вашего вокального диапазона.Вокальный диапазон человека состоит из всех нот между самой низкой и самой высокой нотами, которые человек может с комфортом петь.
Чтобы понять, что может определять голосовой диапазон человека, важно сначала понять, что происходит, когда человек поет. Когда воздух выходит из легких человека, он выводится из организма через трубку, называемую трахеей (или трахеей) в горле. В трахее воздух проходит через гортань (или голосовой ящик), которая содержит складки ткани, называемые голосовыми связками.Голосовые связки вибрируют, когда воздух проходит мимо них, и эта вибрация создает звук. Если во время пения или разговора вы кладете пальцы на основание горла, вы можете слегка почувствовать эти вибрации.
Высота звука, издаваемого человеком, определяется несколькими факторами, включая размер и напряжение его или ее голосовых связок. Изменяя некоторые факторы, люди могут воспроизводить разные высоты звука или ноты.
Материалы
- Фортепиано, клавиатура или виртуальное пианино онлайн (например, эта виртуальная клавиатура пианино).
- волонтеров (не менее трех). Если вы хотите сравнить, как возраст влияет на вокальный диапазон, вам понадобятся некоторые взрослые в возрасте от 21 года и старше, а некоторые дети в возрасте 9 лет или младше (все одного пола, чтобы упростить сравнение). Если вы хотите исследовать, как пол влияет на голосовой диапазон, обязательно включите как мужчин, так и женщин (все одного возраста).
Препарат
- Убедитесь, что вы знакомы с названиями и расположением нот на фортепиано.В частности, убедитесь, что вы можете найти средний C. Средний C часто называют C4, потому что это четвертая клавиша C на стандартном фортепиано. Если вы не знаете, какая клавиша является средней C (C4), вам понадобится кто-то, кто сможет показать вам, или вы можете использовать эту виртуальную клавиатуру пианино с помеченными клавишами. Сможете ли вы найти средний C?
- На клавиатуре фортепиано семь нот (A, B, C, D, E, F и G), которые повторяются. Белые клавиши на пианино представляют эти ноты. Можете ли вы идентифицировать эти ноты на фортепиано? (Черные клавиши — это меньшие изменения высоты тона, диез или бемоль, и не будут использоваться в этом упражнении.)
- Ознакомьтесь с другими нотами на клавиатуре. Клавиши справа от C4 выше по высоте. D справа от C4 называется D4, D справа от C5 (пятая клавиша C на стандартном фортепиано) называется D5 и так далее. Клавиши слева от C4 имеют меньшую высоту тона. B слева от C4 называется B3, B слева от C3 называется B2 и так далее. Можете ли вы идентифицировать C3, C4 и C5 и ноты между ними?
Процедура
- Подготовьте своего первого добровольца и сыграйте C4 на пианино, клавиатуре или виртуальной клавиатуре пианино. Может ли доброволец спеть вам записку? Если доброволец может спокойно спеть ноту, значит, она находится в его или ее вокальном диапазоне. (Чтобы это упражнение точно отображало вокальные диапазоны, доброволец должен на самом деле звучать так, как будто он или она поет; если «пение» звучит как хрюканье, рычание, визг или писк, то оно не засчитывается, и нота отсутствует в вокальный диапазон волонтера.)
- Если доброволец может петь C4, продолжайте играть все более высокие ноты (справа от C4) и попросите добровольца спеть их, пока не дойдете до ноты, которую ему или ей больше не удобно петь.Если доброволец сочтет это полезным, он может петь «до», «ре», «ми», «фа», «со», «ля», «ти», «до», когда пение становится все более высоким. ноты (например, для пения нот C4, D4, E4, F4, G4, A4, B4 и затем C5). Какую самую высокую ноту может петь доброволец? (Это верхний предел вокального диапазона добровольца.)
- Чтобы найти нижнюю часть вокального диапазона добровольца, вернитесь к C4 и продолжайте играть все более низкие ноты (слева от C4), и пусть доброволец будет петь каждую ноту обратно вам, пока вы не дойдете до ноты, которая больше не звучит. ему или ей удобно петь.Если доброволец сочтет это полезным, он может петь «до», «ти», «ля», «со», «фа», «ми», «ре», «до», когда пение становится все более низким. ноты (например, для пения нот C4, B3, A3, G3, F3, E3, D3 и затем C3). Какую самую низкую ноту может петь доброволец? (Это нижняя граница вокального диапазона добровольца.)
- Повторите этот процесс с каждым из других добровольцев. Каков диапазон голоса у каждого добровольца?
- Как сравнить вокальные диапазоны у детей мужского и женского пола? А как насчет взрослых мужчин и женщин и взрослых по сравнению с детьми?
- Дополнительно: Вы можете выполнить это задание еще раз, но на этот раз задействуйте не менее 20 добровольцев, а именно: 10 взрослых (в возрасте 21 года и старше, включая пять мужчин и пять женщин) и 10 детей (в возрасте 9 лет или младше, включая пять мужчин и пять самок). Как возраст и пол влияют на голосовой диапазон человека?
- Extra: Изучите несколько различных музыкальных инструментов и их музыкальные диапазоны. Как диапазон человеческого голоса, который вы исследовали в этом упражнении, сравнивается с музыкальным диапазоном других инструментов?
- Дополнительно: Изучите классификацию вокальных диапазонов для хоров (например, сопрано, альт, баритон и т. Д.). Вы можете использовать ресурсы в разделе «Еще для изучения», чтобы помочь вам в этом. К каким полигонам относятся ваши волонтеры? Какие основные хоровые диапазоны легче всего исполнять? Какие из них сложнее всего заполнить?
Наблюдения и результаты
Вы обнаружили, что у детей обычно самый высокий голосовой диапазон (независимо от пола), а у взрослых мужчин — самый низкий?
Одна вещь, которую человек не может контролировать, — это длина его или ее голосовых связок, которая влияет на высоту звука, издаваемого человеком при пении.Размер голосовых связок одинаков у юношей и девушек, поэтому у детей — юношей и девушек — схожий голосовой диапазон. (Это примерно от A3 до G5.) Но по мере того, как дети переживают период полового созревания, их голосовые связки становятся длиннее, что дает взрослым, как правило, более низкий голосовой диапазон, чем детям. К тому времени, когда они становятся взрослыми, у большинства женщин голосовые связки составляют от 12,5 мм (мм) до 17,5 мм в длину; У взрослых мужчин голосовые связки обычно длиннее, от 17 до 25 мм. Следовательно, певческие голоса у женщин обычно немного выше, чем у мужчин, причем самый высокий женский голос (сопрано) достигает C6, а самый низкий (контральто) опускается до E3, в то время как самый высокий мужской голос (контртенор, обычно фальцетом) может нажмите E5, а самый низкий (бас) может опуститься до E2.
Больше для изучения
Почему человеческие голоса отличаются ?, от Питара
Ваш изменяющийся голос, от KidsHealth
Сравнение диапазонов голоса: насколько высоко и низко вы можете подняться ?, от Ученых друзей
Научная деятельность для всех возрастов !, от науки Друзья
Эта деятельность предоставлена вам в сотрудничестве с Science Buddies
ОБ АВТОРЕ (-АХ)
Последние статьи от Science Buddies
Прочтите следующее
Информационный бюллетень
Станьте умнее.Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.
Поддержите научную журналистику
Откройте для себя науку, меняющую мир. Изучите наш цифровой архив 1845 года, в который входят статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.
Подпишитесь сейчас!Проверьте свое чувство высоты звука
Вы когда-нибудь задумывались, как музыкант может выделить одну неправильную ноту в сложном музыкальном произведении? Кто-нибудь говорил вам, что вы глухой или у вас оловянное ухо? Все они связаны с чувством высоты звука — грубо говоря, высоты или слабости звука.Это то, что отличает сопрано от басиста и придает каждой клавише фортепьяно особую индивидуальность.
Наша способность различать высоту звука до конца не изучена, но мы знаем, что она включает некоторую обработку мозгом после того, как звук был воспринят. Это означает, что глухота не обязательно связана с каким-либо нарушением слуха. Человек с идеальным слухом все еще может иметь проблемы с различением высоты звука из-за того, как мозг интерпретирует звуки.
Исследования показывают, что от 2 до 5 процентов U.У населения С. проблемы с восприятием высоты тона. Исследования на близнецах также показывают, что роль наследования в дефиците распознавания звука чрезвычайно высока, при этом влияние окружающей среды незначительно. Тональная глухота, по-видимому, проистекает из природы, а не из воспитания.
Хотите проверить собственное чувство высоты звука? Мы разработали онлайн-версию теста искаженных мелодий , стандартного опроса , который используется более 50 лет. В нем вы услышите серию отрывков из хорошо известных мелодий, некоторые из которых были искажены из-за изменения высоты звука различных нот.Ваша задача — отобрать неправильно сыгранные мелодии.
Никакая личная информация о вас не будет собираться во время прохождения теста; оценка будет производиться вашим браузером через JavaScript. Это означает, что для прохождения теста в вашем браузере должны быть включены JavaScript и файлы cookie. Пожалуйста, ознакомьтесь с политикой конфиденциальности NIDCD для получения более подробной информации об использовании нами информации.
Для прохождения этого теста вам должно быть не менее 16 лет. Распознавание тонов не полностью развито в более молодом возрасте, и результаты тестов могут не иметь смысла.Если вы согласны с условиями этого теста и подтверждаете, что вам исполнилось 16 лет, нажмите кнопку ниже, чтобы продолжить. Удачи и приятного времяпровождения!
Факты о разборчивости речи: диапазон частот человеческого голоса
Произносимые и спетые слова должны быть разборчивыми. К сожалению, может быть технически сложно сохранить разборчивость речи при записи или усилении голоса. В этой статье мы приводим некоторые факты о разборчивости речи и, самое главное, о том, как ее сохранить.
Загрузите файл для печати здесь
Подробнее о том, как различные варианты размещения микрофонов влияют на голос, можно узнать здесь.
Краткое содержание
Язык происходит от устного слова. Поэтому при записи голоса всегда следует учитывать разборчивость речи.Воздух проходит по голосовым связкам и создает звук. Управляя голосовыми связками, можно изменять уровень и высоту голоса. Воздействуя на полости над голосовыми связками (глоточные, оральные, носовые), к спектру голоса добавляется фильтрация.
Изменение вокального усилия изменяет как уровень, так и частотный спектр звука голоса. Даже высота голоса меняется с усилием голоса. Крик звучит иначе, чем разговор обычным голосом.
При записи вы обнаружите, что пики акустического сигнала намного выше, чем среднеквадратичный или средний уровень. Убедитесь, что все пики проходят через записывающую цепочку.
В нетональных языках важны согласные. Согласные (к, п, с, т и т. Д.) преимущественно встречаются в диапазоне частот выше 500 Гц. В частности, в диапазоне частот 2-4 кГц.
Мы воспринимаем голос как естественный и наиболее разборчивый, когда находимся примерно на 1 метр впереди говорящего. Если стоять сбоку или сзади человека, это снижает естественность и разборчивость речи.
На самом деле, голос имеет шанс получить спектр практически в любом другом положении, кроме того, когда мы приближаемся к говорящему ухом или микрофоном.
Каждая позиция на голове или груди имеет свой звуковой цвет или тембр. Например, в спектре речи, записанной на груди человека, обычно отсутствуют частоты в важном диапазоне 2–4 кГц. Это приводит к снижению разборчивости речи. Если микрофон не компенсирует это, вам следует исправить это с помощью эквалайзера.
Поэтому при установке микрофона помните об этих проблемах. Будьте готовы выбрать подходящий микрофон, предназначенный для использования в том месте, где вы его устанавливаете.В противном случае будьте готовы к компенсации (выравниванию) для получения правильного звука.
Вы можете быстро начать работу, просмотрев серию коротких видеороликов, чтобы представить и объяснить некоторые важные факторы, влияющие на разборчивость голоса. Когда вы будете готовы к более глубокому погружению в теорию, прочтите полную статью под плейлистом.
1. Голос как источник звука
Голос как источник звука важно понимать.Хотя язык может быть чем-то общим для групп людей, звук и характер голоса индивидуальны от человека к человеку. В то же время речь, рассматриваемая как акустический сигнал, — это тип звука, с которым мы наиболее знакомы.Уровень шума
Вокальные усилия различаются; от приглушенного шепота до громкого крика. Трудно присвоить фиксированное число уровню речи, так как он индивидуален от человека к человеку. Значения в таблице ниже показывают средний уровень речи взрослого по шкале А.Стоит отметить, что способность понимать речь оптимальна, когда уровень речи соответствует уровню нормальной речи на расстоянии 1 метра. Другими словами, уровень звукового давления примерно 55-65 дБ относительно 20 мкПа. (В данном случае «ре» означает «со ссылкой на»; эталон — это самый слабый уровень звукового давления, который слышен.)
Уровень речи
Расстояние прослушивания [м] | нормальный | Поднятый | Громко | Крик |
---|---|---|---|---|
0.25 | 70 | 76 | 82 | 88 |
0,5 | 65 | 71 | 77 | 83 |
1,0 | 58 | 64 | 70 | 76 |
1,5 | 55 | 61 | 67 | 73 |
2.0 | 52 | 58 | 64 | 70 |
3,0 | 50 | 56 | 62 | 68 |
5,0 | 45 | 51 | 57 | 63 |
Средний уровень речи как функция расстояния прослушивания / записи. Разница между нормальной речью и криком составляет почти 20 дБ.
Пик-фактор
Обратите внимание, что каждый уровень, представленный в таблице, является средним среднеквадратичным уровнем, а не пиковым уровнем. Обычно пики на 20–23 дБ выше среднеквадратичного уровня. Отношение между пиковым уровнем и среднеквадратичным уровнем называется пик-фактором. Этот фактор является важным параметром, когда голос должен быть записан или воспроизведен в электроакустической системе.
Также обратите внимание: громкое пение, измеренное на губах, может достигать уровней 130 дБ относительно 20 мкПа RMS и пиковых уровней выше 150 дБ относительно 20 мкПа.
Мужской голос, нормальная речь (продолжительность 18 секунд). Среднее RMS: -21,5 дБ полной шкалы, пиковое значение: -0,5 дБ полной шкалы. Пик-фактор 11 (21 дБ). Пунктирная красная линия указывает уровень RMS.
Спектр речи
Спектр речи охватывает довольно широкую часть полного спектра слышимых частот. В нетональных языках можно сказать, что речь состоит из гласных и согласных звуков. Гласные звуки генерируются голосовыми связками и фильтруются голосовыми полостями.Шепот бывает без звонких звуков.
Однако полости, которые способствуют образованию различных гласных, по-прежнему влияют на проходящий поток воздуха. Вот почему характеристики гласных звуков также проявляются в шепоте. Как правило, основная частота сложного речевого тона, также известная как высота звука или f0, для мужчин находится в диапазоне 100–120 Гц, но могут возникать отклонения за пределами этого диапазона. F0 для женщин находится примерно на октаву выше. Для детей f0 составляет около 300 Гц.
Согласные звуки образуются из-за закупорки воздуха и шумовых звуков, возникающих при прохождении воздуха через горло и рот, особенно через язык и губы. По частоте согласные находятся выше 500 Гц.
При нормальной интенсивности голоса энергия гласных обычно быстро уменьшается на частотах выше 1 кГц. Однако обратите внимание, что акцент на речевом спектре смещается на одну-две октавы в сторону более высоких частот, когда голос повышается. Также обратите внимание, что невозможно увеличить уровень звука согласных в той же степени, что и гласные.На практике это означает, что разборчивость речи не увеличивается при крике по сравнению с применением обычного голосового усилия в ситуациях, когда фоновый шум незначителен.
Спектры голоса (1/3 октавы) в зависимости от усилий.
Formants
Если вы слушаете двух людей, которые говорят или поют одну и ту же гласную с одинаковой высотой звука (f0), то в обоих случаях гласные, по-видимому, идентифицируются. Однако любые два голоса не обязательно создают одинаковый спектр.Форманты обеспечивают воспринимаемые гласные звуки. Кроме того, форманты предоставляют различную информацию от говорящего к говорящему. Форманты объясняются акустической фильтрацией спектра, создаваемой голосовыми связками. Гласные создаются путем «настройки» резонансов полостей речевого тракта.
2. Что влияет на разборчивость речи?
В тональных языках, таких как китайский и тайский, говорящие используют лексический тон или основную частоту для обозначения значения.На нетональных языках, таких как английский, испанский, японский и т. Д., слова выделяются изменением гласной, согласной или того и другого. Однако из этих двух согласные являются наиболее важными.
Важные частоты
Важные частоты в нетональных (западных) языках показаны на диаграмме ниже. Здесь полоса частот около 2 кГц является наиболее важным частотным диапазоном с точки зрения воспринимаемой разборчивости. Большинство согласных находится в этой полосе частот.
Речевой спектр фильтруется либо по верхним, либо по нижним частотам.Использование фильтра HP с частотой 20 Гц (вверху слева) делает речь понятной на 100%. (Это потому, что есть полный речевой спектр). HP-фильтр, отсекающий все, что ниже 500 Гц, по-прежнему оставляет речевой сигнал понятным. Несмотря на то, что большая часть речевой энергии отключена, разборчивость речи снижается только на 5%. Однако применение более высокого отсечки снижает разборчивость.
И наоборот, применение LP-фильтра приводит к очень быстрому падению разборчивости. При резке на 1 кГц разборчивость уже меньше 40%.Можно видеть, что диапазон частот от 1 кГц до 4 кГц имеет большое значение для разборчивости.
Фоновый шум
Фоновый шум влияет на воспринимаемую разборчивость речевого сигнала. В этом случае все сигналы, кроме самой речи, можно считать шумом. Таким образом, в аудитории или классе кондиционер и другие шумные устройства могут сделать речь менее разборчивой. Кроме того, присутствие других людей создает шум.В звуке телевидения или кино очень часто возникает вопрос о соотношении между уровнем диалога и уровнем фоновой музыки / звуков атмосферы.
На этой диаграмме разборчивость речи представлена в зависимости от отношения сигнал / шум (S / N). Нижняя кривая показывает, что речь все еще может быть до некоторой степени разборчивой, даже если отношение сигнал / шум отрицательное, что означает, что шум на 10 дБ громче, чем уровень речи. Но в любом случае оптимальным является уровень воспринимаемой речи около 60 дБ относительно 20 мкПа.
В этой области было проведено много исследований. В целом результаты показывают, что:
- Оптимальный уровень речи постоянен, когда уровень фонового шума ниже 40 дБ (A)
- Оптимальным уровнем речи считается уровень, при котором соотношение сигнал / шум составляет около 15 дБ (A), когда уровень фонового шума превышает 40 дБ (A).
- Сложность прослушивания увеличивается по мере увеличения уровня речи в условиях, когда соотношение сигнал / шум достаточно хорошее, чтобы поддерживать разборчивость речи почти идеальной
Реверберация
Реверберация считается шумом, когда речь идет о разборчивости речи. Небольшая реверберация может поддержать речь, однако, как только согласные становятся размытыми, разборчивость падает.
3. Звуковое поле
На звуковое поле вокруг говорящего влияет не только физика речевого тракта, но также голова и тело человека.Направленность
Ниже представлены полярные графики говорящих людей в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Полярные диаграммы человека, говорящего. (Ссылка: Чу, W.T .; Варнок, A.A.C .: Детальная направленность звуковых полей вокруг людей, говорящих по-человечески.)
График уровня является взвешенным по шкале А, и на каждой диаграмме показаны как мужчины, так и женщины. Все болтуны сели. Уровни были измерены на расстоянии 1 метра. Видно, что разница между передней и задней панелями составляет примерно 7 дБ.Однако это не дает никакой информации о частотной зависимости: высокие частоты затухают больше сзади, чем более низкие частоты.
Обратите внимание, что в вертикальной плоскости уровень выше в направлении 330 ° по сравнению с другими направлениями. В основном это происходит потому, что звук отражается от груди.
На этой диаграмме показаны частотно-зависимые полярные графики от 160 Гц до 8 кГц.
Видно, что направленность увеличивается примерно от 1 кГц и выше.Сочетая этот факт с важностью частот выше 1 кГц, становится очевидным, что более высокая разборчивость достигается при записи перед человеком, а не позади него.
Человек-говорящий, полярные графики с интервалом 1/3 октавы. Разделение 5 дБ. (Исх .: Chu, WT; Warnock, AAC: Детальная направленность звуковых полей вокруг людей, говорящих)
Расстояние и направление
Поскольку не все микрофоны расположены на расстоянии 1 метра от говорящего. , интересно знать, что происходит, когда мы приближаемся к источнику звука.
На следующих диаграммах показано отклонение от спектра речи, записанного на расстоянии 1 метра в заданном направлении. Углы (+45 градусов, 0 градусов и -45 градусов) находятся в вертикальной плоскости. Это средние результаты для 10 говорящих.
Линии на каждой из трех диаграмм показывают отклонения на 80 см, 40 см, 20 см и 10 см соответственно.
Если бы не было изменений в спектре при изменении направления и расстояния, все кривые были бы прямыми линиями, но отклонение увеличивается по мере приближения к говорящему.
На верхнем рисунке показаны положения измерения под углом 45 ° вверх от оси. Отклонение здесь незначительное. Вот почему громкие накладные расходы обеспечивают стабильный речевой спектр, не зависящий от расстояния.
Нижняя диаграмма показывает, что происходит, когда мы улавливаем голос ниже осевой плоскости. Влияние звука, отраженного телом, очень велико.
Отклонения по оси несколько находятся между двумя другими, что означает, что спектр речи изменяется с расстоянием до микрофона.
(Ссылка: Бриксен, Эдди Б .: Регистрация человеческого голоса в ближнем поле: спектральные изменения в зависимости от положения. Конвенция AES 104, Амстердам, Нидерланды. Препринт 4728)
Голова и грудь
В приложениях для вещания и живого звука предпочтительным микрофоном часто является петличный микрофон (надевается на грудь) или микрофон гарнитуры (надевается на голову), что дает пользователю большую свободу движений. Следует помнить о том, что размещение микрофона на таком коротком расстоянии приводит к получению записанного спектра, который отличается от естественного и нейтрального спектра, воспринимаемого на нормальном расстоянии прослушивания.Эта разница отнюдь не мала.
Ниже приведены пять кривых, которые объясняют, что происходит со спектром речи при размещении микрофонов на теле или голове. Все кривые основаны на измерениях и рассчитаны в среднем для 10 человек (см. Исх.).
Верхняя кривая (грудная клетка) количественно определяет то, как спектр речи, воспринимаемый на груди, отличается от спектра речи того же человека, полученного с расстояния 1 метра по оси. При размещении микрофона на груди происходит существенное снижение частот в критическом диапазоне 2-4 кГц.
Вторая кривая (шея) показывает отклонение, если микрофон находится еще ближе, чуть ниже подбородка. Эта позиция в значительной степени применима к вещанию, потому что это единственный практичный способ разместить петличный микрофон, если журналист или интервьюируемый носит футболку, толстовку или что-то подобное или если он носит пальто. Для использования на открытом воздухе микрофон может быть одет в мех или за шарфом. При любых обстоятельствах: происходит резкое сокращение согласных частот.
Кривая на лбу показывает, что размещение микрофона на лбу является наименее затруднительным местом для спектра.Эта позиция идеально подходит для сцены и кино, но не для новостей.
Кривая уха показывает постепенный спад высоких частот в этом месте. Может быть удобно разместить микрофон у уха; однако для сохранения разборчивости речи требуется компенсация.
При размещении микрофона на щеке (гарнитуре) диапазон 2–4 кГц лучше, чем в большинстве других положений. Однако по-прежнему существует потребность в подъеме на самые высокие частоты. Гарнитуры DPA имеют встроенный подъемник.
Следует отметить, что уровень речи в «уголке улыбки» (на щеке) примерно на 10 дБ выше по сравнению с положением на груди.
Из кривых видно, что существует общая тенденция повышения частоты около 800 Гц, которую можно считать компенсированной. Однако наиболее значительным отклонением является затухание, которое приводит к снижению разборчивости речи. Об этом нужно всегда заботиться!
(Ссылка: Brixen, Eddy B.: Спектральная деградация речи, зафиксированная миниатюрными микрофонами, установленными на головах и груди людей. Конвенция AES No. 100, Копенгаген, Дания. Препринт 4284.)
4. Размещение микрофона
Исходя из этих условий, можно составить набор правил для выбора и размещения микрофона, когда разборчивость речи важна.Вокальные портативные микрофоны
- Ручные вокальные микрофоны следует располагать перед ртом под углом ± 30 °.
- При использовании директивного микрофона (кардиоидного типа или ружья) его следует адресовать по оси (а не как рожок мороженого).
- Слишком плотные лобовые стекла могут снизить высокие частоты.Не забудьте компенсировать это
Петличный / нагрудный микрофон
В речевом спектре при типичном положении груди не хватает частот в основном диапазоне 3-4 кГц. Если микрофон с плоской частотной характеристикой расположен на груди человека, диапазон 3-4 кГц следует увеличить примерно на 5-10 дБ, чтобы компенсировать потери.
- На практике есть два решения: использовать микрофон с предварительно настроенной эквализацией для компенсации или не забудьте сделать правильную эквализацию в процессе редактирования.Обратите внимание, что никакие микшеры или камеры ENG автоматически не компенсируют это, и для этого не предусмотрено никаких элементов управления. Во многих случаях это никогда не компенсируется. Следовательно, разборчивость часто низкая
Головной микрофон
- Уровень громкости микрофона гарнитуры примерно на 10 дБ выше на щеке по сравнению с положением на груди.
- Спектр менее подвержен влиянию по сравнению с положением груди. Однако в некоторой степени необходимо компенсировать спад высоких частот для
- Положение лба (близко к линии роста волос), которое часто используется в кино и на сцене, относительно нейтрально в отношении разборчивости речи
Подиумные микрофоны
- Микрофоны подиума часто используются на разных расстояниях.Следовательно, микрофон должен быть директивным, особенно в диапазоне частот выше 1 кГц.
- Микрофон должен быть направлен в рот говорящего
- Микрофоны, установленные на подиумах, не должны быть чувствительны к вибрациям и шуму при работе.
Панельные микрофоны (несколько говорящих)
- Расположите каждый микрофон как можно ближе к каждому говорящему
- Выбрать директивные микрофоны
- Когда одновременно говорят более одного человека, микрофон каждого говорящего должен ослаблять звук от других говорящих не менее чем на 10 дБ.
Стрела
- При взлете наиболее нейтральный спектр достигается при размещении микрофона перед головой и над головой
- Если позволяет окружающая обстановка, можно использовать другие микрофоны, кроме дробовиков.
Шумная / реверберационная среда
- Расположите микрофон ближе к основному источнику звука (рту говорящего)
- Используйте микрофон с шумоподавлением, обычно кардиоидный / суперкардиоидный
Высота и идентификация пения птиц
Вернуться к содержанию
Высота звука — это просто наше восприятие частоты (или длины волны) звука, которую мы описываем как от высокой к низкой.Птичий диапазон слуха подобен нашему собственному, и пение птиц охватывает весь диапазон до пределов человеческого слуха, от самых низких звуков улюлюканья большой серой совы или елового тетерева до самых высоких песен блэкбернской славки или златокороной королевы.
Большинство птичьих вокализаций сложны и охватывают широкий диапазон частот, и часто есть значительные различия в высоте тона внутри вида, что затрудняет использование только высоты звука в качестве ключа для идентификации. Даже в этом случае общий тон птичьего звука полезен для правильного «приблизительного» определения.
В двух приведенных здесь примерах ритмический паттерн двух песен схож — простая двухсложная фраза, повторяемая несколько раз, и качество обеих можно охарактеризовать как «свистящее», но высота звука черно-белой Песня белой славки намного выше.
Певчая птица черно-белая
Синица хохлатая
Более полезным для определения вида является относительная высота тона частей песни — повышенная или пониженная ноты или изменения высоты тона в течение песни.Это требует некоторой практики, чтобы развить проницательный слух. Многие виды имеют очень резкие или очень тонкие подъемы и спады, которые полезны для идентификации, но их трудно услышать. Обращение внимания на изменения высоты звука при прослушивании пения птиц быстро повысит вашу способность обнаруживать эти изменения.
Послушайте фразы из песни северного кардинала. Ноты в начале песни отчетливо размыты, а ноты после этого резко размыты.Попробуйте следовать сонаграмме, чтобы лучше понять «форму» каждой ноты. По мере того, как вы прислушиваетесь к этим функциям в других песнях, ваша способность слышать их улучшится.
Северный кардинал
Сонаграмма, показанная выше, сопровождающая запись Cardinal, представляет собой просто график изменения высоты тона во времени. Время идет слева направо, и более высокие звуки отображаются на графике выше. Первые три ноты (слева) начинаются с низких и заканчиваются высокими, а следующие ноты начинаются с высоких и заканчиваются низкими.Чтобы узнать больше о чтении сонаграмм, ознакомьтесь с превосходной серией статей Натана Пиплоу, начиная с http://earbirding.com/blog/specs
В отличие от резко невнятных нот Кардинала, песня Белогорлого Воробья представляет собой серию чистых свистов без изменения высоты тона. Это, а также более длинные ноты (более медленный ритм) придают ему гораздо более «мягкое» качество, чем Cardinal. Песня Золотого Воробья также представляет собой серию простых чистых свистков, очень похожих на Белогорлый, но один или несколько из этих свистов изменяют высоту тона, создавая совершенно другую песню.У этих двух видов, как и у большинства других, такие модели изменения высоты тона согласованы и предлагают одни из самых надежных «полевых меток» для идентификации песни.
В этой песне «Белогорлый воробей» первая нота немного выше, но после этого высота звука почти не меняется. В песне «Воробей с золотой короной» первая нота размывается, а не уровень, и каждая следующая нота ниже, чем предыдущая, создавая общую нисходящую тенденцию для высоты звука всей песни.
Воробей с белым горлом
Воробей с золотой короной
В следующем выпуске время будет служить ключом к идентификации.
Как петь низкие ноты: 5 упражнений, чтобы петь ДЕЙСТВИТЕЛЬНО низкие ноты
Могу я поговорить с вами на минутку, ребята?
Тема, которую мы обсуждаем сегодня — как петь низкие ноты — мучительно близка и дорога моему сердцу.
Почему?
Ну, как вы знаете, тенор — это самый высокий тип мужского голоса.
А я супер высокий тенор !
На самом деле, когда я впервые начал петь низкие ноты, удары по низким нотам ощущались как царапины в самом низу моего голоса.
То есть было тяжело!
Но какими бы жесткими ни были низкие ноты, способность расширять вокальный диапазон вверх и вниз является важной частью пения.
Сегодня мы поговорим о том, откуда берутся низкие ноты, как их петь и (что наиболее важно) как хорошо их звучать.
Затем мы рассмотрим 5 моих любимых упражнений, чтобы попрактиковаться в исполнении низких нот с полным и богатым звуком.
Кстати, если вы предпочитаете видео, которое покажет вам все упражнения по игре на низких нотах, посмотрите это:
Откуда берутся низкие ноты?Низкие ноты возникают из-за ослабления и утолщения голосовых связок. Эти толстые голосовые связки вибрируют медленнее, создавая более низкий тон.
Но чтобы по-настоящему понять низкие ноты и то, что делает их немного сложными, давайте кратко обсудим голосовые связки .
Низкие ноты возникают, когда ваши голосовые связки медленно вибрируют .
Когда голосовые связки медленно вибрируют? При толщине и провисании .
Как вы можете видеть здесь, голосовые связки становятся толще или тоньше в зависимости от того, какой звук вы хотите озвучить.
Они также расслабляются, что означает, что они не такие тугие, как обычно.
Если у вас когда-либо был ларингит, вы могли заметить, что ваш голос стал тише в течение нескольких дней.
Я знал, что знал, когда он у меня был!
Это происходит потому, что ваши голосовые связки наполняются водой и в результате становятся толстыми и вялыми.
На самом деле, вот забавное видео, на котором я заболел ларингитом в течение трех дней. Заметьте, как с каждым днем мой голос становился все глубже и глубже.
Это потому, что по мере того, как мои голосовые связки наполнялись жидкостью (в медицине это называется «отек»), связки вибрировали медленнее. Это привело к более низкому тону.
Круто, а?
То же самое можно увидеть на любом струнном инструменте.
Посмотрите на низкую струну ми на гитаре или откройте фортепиано и посмотрите на струны с левой стороны клавиатуры.
Вы увидите, что более толстые струны всегда дают более низкие ноты.
Как вариант, попробуйте растянуть и выдернуть резиновую ленту, и вы сразу увидите, что ее шаг увеличивается, когда она растягивается тонко и туго.
На самом деле существует небольшая классная математическая формула для определения вибрации струны.
Нам не нужно сейчас вдаваться в подробности, но, по сути, чем струна тоньше, и туже , тем быстрее она вибрирует.
Чем быстрее он вибрирует, тем выше становится высота звука.
Итак, с другой стороны, более толстые и слабые струны (или голосовые связки) дают низкие ноты.
Можете ли вы научиться петь низкие ноты?Многие певцы спрашивают меня, могут ли они научиться брать более высокие ноты.
Хотя это правда, что вы можете научиться петь более низкие ноты, в большинстве случаев я рекомендую своим ученикам брать более высокие ноты.
Это потому, что в современной музыке гораздо важнее научиться брать высокие ноты без фальцета, а не просто квакать несколько более низких нот во флейте.
Но вам может быть интересно, сможете ли ВЫ научиться петь более низкие ноты.
Вот ответ:
Да!
Всем спасибо! На этом сегодняшний урок завершен (шучу).
Хорошо, настоящий ответ здесь: да, в определенной степени.
Давайте снова подумаем о гитарной струне.
Даже на бас-гитаре вы можете брать высокие ноты, натянув струну и играя на очень высоких ладах.
До тех пор, пока струна не рвется, вы можете делать ее все туже и туже и достигать любой высоты тона.
Точно так же певцы могут потренироваться растягивать свои голосовые связки и добавлять немного больше к своим высоким нотам.
Разумеется, у всех певцов есть предел, но они могут продолжать его расширять, истончая и сужая свои голосовые связки чуть больше каждый день.
Но с низкими нотами?
Нет, извините. Так не работает.
Нижний предел вашего вокального диапазона ограничен. Существует физический предел тому, насколько толстыми и слабыми могут стать ваши голосовые связки.
Опять же, это как струна.
Вы можете ослабить гитарную струну и понизить высоту звука до определенной точки, но в конечном итоге это не поможет. Шаг ниже не будет.
Как только вы опускаетесь ниже определенной точки, голосовые связки просто полностью расслабляются, и воздух пузырится, создавая хриплый звук, известный как «вокальный жар».
Точно так же человеческие голосовые связки могут только опускаться настолько низко, но при этом звучать «нормально».
Не поймите меня неправильно: по-прежнему очень важно практиковать свои нижние ноты!
Втоннах песен используются низкие ноты, и вам нужно уметь ударить по ним, когда они появятся.
Итак, сегодняшний урок посвящен тому, чтобы смотреть на эти низкие ноты в своем голосе и максимально использовать то, что у вас есть.
Поверьте мне, как человек, который в прошлом боролся с низкими нотами, я могу сказать вам, что они того стоят!
Прежде чем мы перейдем к упражнениям, я хочу предостеречь вас от наиболее частых проблем певцов с низкими нотами.
Вот что вам нужно знать:
Певцы-заблуждения №1 допускают низкие ноты:Я вижу эту одну большую ошибку больше всего остального при обучении низким нотам.
Люди хотят опустить гортань.
Если вы не знакомы, гортань — это полый мышечный орган в горле, в котором расположены голосовые связки.
Он также известен как «голосовой ящик » или «Адамово яблоко » .
Вы можете поднимать и опускать гортань с помощью мышц шеи. Например, всякий раз, когда вы зеваете, ваша гортань будет немного опускаться вниз.
Многие начинающие певцы хотят приподнять гортань для высоких нот и опустить их для низких.
Некоторые люди пытаются петь низкие ноты, подталкивая всю гортань вниз к дыхательному горлу.
Они в конечном итоге звучат очень смешно, немного глупо, как Медведь Йоги или Гуфи.
Не делайте этой ошибки!
Но одно можно сказать наверняка: при опускании гортани для взятия низких нот они звучат странно.
Другими словами, это не похоже на ваш обычный голос.
Вот почему:
Когда гортань опускается так низко, голосовые связки фактически начинают расшатываться и разъединяться.
Через гортань начинает течь много дополнительного дыхания, и ноты сильно теряют вокальный тон.
Все мы знаем, что дыхание для пения очень важно, но когда ваша гортань опускается так далеко, это уже слишком хорошо.
Итак, наша цель сегодня — играть на этих низких нотах, не погружаясь в территорию мультяшных медведей.
Мы будем практиковаться в пении от высокого до низкого нашим обычным голосом, с полным, красивым и богатым тоном на каждой ноте.
Название игры — держать вашу гортань в равновесии и отдыхать в удобном положении , не толкая ее слишком низко или высоко.
Мои 5 любимых упражненийВсе эти упражнения направлены на то, чтобы помочь вам петь низкие ноты, сопротивляясь искушению опустить гортань.
1.«Говорите» низкие нотыЭто первое упражнение — это скорее психологический сдвиг, чем что-либо другое, но все же это отличный способ начать практиковать низкие ноты.
Вот что я хочу, чтобы вы попробовали:
Вместо того, чтобы «петь» свои низкие ноты, попробуйте «говорить» на них.
А?
Ну, у большинства людей голос отличается от голоса .
Поющий голос красивее, мелодичнее, в нем больше вибрато, и в целом он более музыкальный.
В этом есть смысл. Обычно, когда мы поем, мы хотим, чтобы наши ноты звучали красиво, верно?
Проблема в том, что сосредоточение внимания на этом красивом и мелодичном качестве заставляет вас терять тон на низких нотах.
Итак, вместо этого, когда вы впервые пытаетесь спеть эти низкие ноты, попробуйте «петь» своим речевым голосом!
1. Забудьте на секунду о музыкальности ваших нот.
2. Попробуйте «говорить» ноты на высоте звука.
3.В идеале вы заметите, что когда вы немного больше «говорите-поете» ноты, они становятся намного проще.
Даже если он не такой «красивый», как ваш певческий голос, эта «говорливость» в этих низких нотах поможет вам получить доступ к более низким нотам, чем вы считали возможным.
Чтобы проверить это, вы можете начать с 5 -го гаммы и опускаться до тоники, произнося длинный слог «е» на каждой ноте.
Это будет примерно так:
“EE, EE, EE, EE, EEEEE.”
Это, вероятно, будет звучать странно, немного некрасиво и, ну, не похоже на настоящее пение.
И в том-то и дело.
Сосредоточив внимание на низких нотах, а не на том, как красиво они звучат, вы сохраните богатый тон и избежите того слабого и хриплого звука, который исходит от опускания гортани.
Пожалуйста, посмотрите мое видео, чтобы узнать больше о пении и разговоре нот:
Кстати о гортани…
2.Наблюдайте за своей гортаниВо втором упражнении цель проста: попытаться лучше понять, что делает ваша гортань.
Есть два основных способа сделать это.
Вы можете:
1. Во время пения следите за своей гортани в зеркало или…
2. Пощупайте гортань, осторожно прижав большой и указательный пальцы к шее, чуть выше подбородка.
Оба этих приема позволят вам увидеть и почувствовать движение гортани при переходе от низких к высоким нотам.
Помните, большая ошибка каждого заключается в том, что он позволяет своей гортани опускаться, когда они пытаются достичь низких нот.
Но цель — сохранить равновесие гортани.
Он всегда будет немного двигаться, но не поддавайтесь искушению надвинуть гортань слишком далеко вниз (или вверх, когда вы играете на высоких нотах).
Если вы чувствуете, что заходите слишком далеко, не беспокойтесь, держите это в своем «говорящем голосе» и просто позвольте низким нотам звучать естественно.
Не стесняйтесь посмотреть это видео, чтобы узнать больше о том, как следить за своей гортани и петь без напряжения:
3. 5-тональный нисходящий «ее»Теперь, когда вы понимаете пару способов лучше играть на низких нотах, давайте сделаем несколько вокальных упражнений, которые помогут вам еще глубже.
В третьем упражнении мы споем пятитональную гамму, в которой вы спускаетесь или «спускаетесь» от верхней ноты к нижней.
1.Начните с 5-й крупной шкалы.
2. Спойте долгой гласной «ее» своим голосом, как мы обсуждали в упражнении 1.
3. Петь «ee» на каждой ноте, спускаться к 1.
4. При этом наблюдайте и прощупывайте свою гортань и не позволяйте ей опускаться слишком далеко.
В сольфеджио это будет:
Sol, Fa, Mi, Re, Do.
В нотах это будет выглядеть так:
Почему «ее», спросите вы?
Что ж, многие другие гласные, такие как «Ах» и «Ух» — открытые или «грудные» гласные, как их называют некоторые люди, имеют тенденцию вызывать опускание гортани при пении низких нот.
Серьезно, попробуйте: прижмите пальцы к гортани и попробуйте переключиться с гласной «ee» на гласную «Ah», удерживая ту же низкую ноту.
Вы должны почувствовать, как ваша гортань немного опускается на гласную «Ah», даже если высота звука одинакова для обеих гласных.
В то время как открытые гласные, такие как «Ah» или «Uh», используют больше грудного голоса и кажутся логичным выбором для низких нот, закрытые гласные, такие как «ee», на самом деле намного лучше для поддержания баланса вашей гортани.
Итак, спойте пять нисходящих нот гаммы и не начинайте слишком высоко.
Наша цель — перейти к низким нотам, поэтому выберите начальную ноту так, чтобы 1 шкалы находилась в нижней части вашего диапазона.
Сделайте это несколько раз подряд.
Вы могли заметить, что это упражнение — настоящая тренировка!
После первых нескольких раз ваш голос может немного устать.
Но, даже если это может быть трудно, сопротивляйтесь побуждению толкнуть с большим объемом или позволить вашей гортани опуститься.
Просто держите голос расслабленным, а гортань сбалансированной, поддерживайте контроль голоса и каждый раз медленно переходите к низким нотам.
Это упражнение похоже на вокальную йогу: это настоящая тренировка, но вы должны сосредоточиться на балансе и контроле, а не на грубой силе.
Как и любая тренировка, чем больше вы ее делаете, тем легче становится!
4. 5-тональное нисходящее «ох»Мы собираемся проделать то же самое, что и в упражнении 3, но на этот раз с гласной «ох».
Опять же, почему «ох», а не другой гласный, такой как «О» или «Эх»?
Потому что резонанс для гласной «ох» намного ниже, чем для чуть более открытых гласных.
Это позволяет петь немного ниже, чем другие гласные.
Вот как это сделать:
1. Начните с пятой ноты гаммы.
2. Используя «ох», спуститесь к 1.
3. Как и раньше, смотрите и прощупывайте свою гортань и не позволяйте ей опускаться слишком далеко.
После «ee», «ooh» — самая узкая гласная, которую мы обычно используем, говорящие по-английски.
И точно так же, как «ee», «ooh» отлично подходит для пения низких нот с полным голосом и избегания того унылого, тупого качества, о котором мы говорили ранее.
Опять же, попробуйте «сказать» «ох» вместо «петь».
Это упражнение становится для меня сложным после пары раундов!
Но это действительно фантастический способ попрактиковаться в исполнении этих низких нот полным и богатым тоном, при этом уравновешивая гортань.
Оставайтесь расслабленными, говорите «ох» и не давите слишком сильно.
Помните, это вокальная йога: вам нужен баланс, контроль и тон.
Грубая сила — это не ответ.
Пожалуйста, посмотрите это видео ниже, чтобы узнать, как использование правильных гласных может помочь вам избежать напряжения:
5. Пойте песни с низкими нотамиПривет, все молодцы!
Если вы зашли так далеко, возможно, вам интересно было кое-что:
«Практика низких нот с закрытыми гласными и нашим« говорящим голосом »- это здорово и все такое, но суть в том, чтобы спеть , верно?»
И вы будете правы!
Итак, в этом последнем упражнении мы будем петь низкие ноты в настоящей песне.
Но именно здесь большинство певцов ошибаются.
Вы можете делать вокальные упражнения в течение всего дня, чтобы добраться до этих низких нот. Но во время пения многие певцы возвращаются к своим старым привычкам играть на низких нотах.
Конечно, у вас может получиться красиво сделать это на гласных «ee» и «ooh», но когда вы поете песню, вы можете слишком сильно опускать гортань.
Так в чем же выход?
Ну, как вы знаете, большую часть времени, когда вы поете песни, вы должны петь гласные, кроме «ох» и «ее» внизу.
Итак, если вы знаете, что эти упражнения вам очень помогают, вот отличный трюк, который вы можете использовать.
Лучше пой низкие ноты в песнях за счет сужения гласных.
Под этим я подразумеваю, что мы попробуем заменить большие открытые гласные, такие как «Ah» или «ih», на закрытые гласные, которые легче петь низко.
Сужение гласных — один из лучших способов применить уроки этих упражнений к реальной песне.
Вот что вы делаете:
1.Выберите понравившуюся песню, в которой есть низкие ноты.
2. Найдите низкие ноты, с которыми у вас возникают проблемы, и определите, какие гласные используются в этих нотах.
3. Замените открытые гласные на ближайшую к ней гласную, но немного уже.
Если вы не уверены, какая гласная уже, чем гласная в песне, посмотрите этот полезный график со всеми гласными:
Они расположены от наиболее закрытых («свекла» и «ботинок») до наиболее открытых («летучая мышь» и «бот»).
Просто возьмите текст песни, которую вы пытаетесь лучше спеть, и переместитесь на один гласный звук вверх по таблице.
Это облегчит пение низких нот на низких частотах.
Например:Давайте посмотрим на пример Take Me To Church от Hozier.
Хозиер — баритон, поет в своих песнях довольно низкие для теноров ноты.
Но помните, что важно тренироваться и растягиваться, чтобы брать как низкие, так и высокие ноты.
В песне Хозиер поет D3 на слове «хихикать» в первом куплете.
Когда он поет «она хихикает на похоронах», он набирает на меньше слова «хихикает».
Для роскошного баритона Хозиера это не проблема.
Но для кого-то с более высоким голосом (например, меня!) Эта низкая нота может показаться большой натяжкой.
Итак, давайте применим то, что мы узнали.
Если низкая нота встречается на гласной «ih» в «хихикать», давайте переместимся вверх по таблице гласных к следующей самой узкой гласной.
В этом случае мы заменим «giggle» на «geegle», в котором используется закрытая гласная «ee».
Очевидно, вы не захотите петь такую песню вечно.
Но если вы разучиваете песню, сужая гласные на низких нотах, вы сможете снова переключиться на «правильные» гласные.
Вы будете поражены тем, насколько полнее и насыщеннее становится ваш тон на этих низких нотах!
Если вы все еще немного запутались, посмотрите мою демонстрацию видео ниже:
ЗаключениеПоздравляем! К настоящему времени вы должны точно знать, откуда берутся низкие ноты и как передать их своим голосом.
Низкие ноты могут быть сложной задачей с точки зрения техники пения, так что это серьезный аргумент для выполнения этих упражнений.
Как я уже сказал, в прошлом у меня было много проблем с низкими нотами.
Но если я могу это сделать, то сможете и ты!
Ключ — постоянная ежедневная практика.
Что бы ни случилось, оставайтесь расслабленными, держите гортань в равновесии, не давите и не напрягайте голос.
Сделайте это, и вы сразу же запоете полные и мощные низкие ноты.
Не стесняйтесь ознакомиться с моим полным курсом Master Your Voice, чтобы получить больше советов и приемов по низким и высоким нотам и всему, что между ними.
американо-английский | StudyBass
Музыкальная терминология меняется от языка к языку. Хотя подавляющее большинство музыкальных терминов схожи, есть горстка, которые не похожи. Это создает путаницу для многих читателей Studybass, которые изучают музыку на языках, отличных от американо-английского. Ниже я выделил несколько наиболее распространенных отличий.
7-я нота SI — TI
В романских языках (испанском, португальском, итальянском и т. Д.) Ноты называются сольфеджио — DO, RE, MI, FA, SOL, LA, SI , DO.
Система сольфеджио, используемая во многих странах, включая США, была пересмотрена в 1800-х годах, так что все ноты начинаются с другой буквы. 7-я нота Si была заменена на Ti.
В американском и британском английском слоги сольфеджио — это DO, RE, MI, FA, SO, LA, TI , DO.Если вы послушаете песню Роджерса и Хаммерштейна DO-RE-MI из альбома The Sound of Music , вы заметите, что лирика 7-й ноты: Tea — напиток с джемом и хлебом .
В StudyBass SI будет называться TI.
Фиксированное До и подвижное До
Романские языки и многие другие страны используют систему именования заметок под названием Фиксированный ДО . Фиксированный DO означает, что DO всегда равен примечанию C. Например:
Примечание: | C | D | E | F | GA | B | C | |
Слог: | DO | RE FA2 | MI | LA | TI (или SI) | DO |
Альтернативная система, обычно используется во всем мире, называется Movable DO .В системе подвижного DO, DO всегда равен основной ноте тональности . Для тональности G мажор подвижные слоги DO будут выглядеть так:
Примечание: | G | A | B | C | E | F # | G |
По слогам: | DO | RE | RE | LA | TI | DO |
Какая система использовать — мат тер мнения.Я считаю, что подвижный DO имеет больше смысла, хотя это будет сбивать вас с толку, если вы привыкли к фиксированному DO. Когда вы транспонируете тональность песни, слоги остаются прежними, даже если названия нот меняются.
Слоги сольфеджио обычно используются для тренировки слуха, чтобы помочь студентам слышать ноты в контексте тональности. Поскольку немногие люди обладают абсолютным шагом (способным идентифицировать ноты без справочной ноты), я думаю, что подвижный DO более полезен, поскольку он построен вокруг относительного шага .
На сайте studybass.com я буду использовать подвижную систему До при использовании сольфеджио. Для фиксированных нот я всегда буду использовать названия букв — C, D, E и т. Д.
Имена ритмических значений (вязаные крючком и четвертные ноты)
Имена ритмических значений различаются между американо-английским и британско-английским. Британско-английские названия ритмических значений уходят корнями в более старую форму нотной записи, которая редко используется сегодня, называемую мензуральной нотацией . В американо-английском названия ритмических значений основаны на долях такта 4/4 музыки.
Американско-английский | Британско-английский | |
Двойная цельная нота | Breve | |
902 9272 | Минимум | |
Четверть | Вязание крючком | |
Восьмое | Шестнадцатое | Quaver |