Мастерская музыканта

Определения и обозначения

Музыкальный инструмент — устройство, с помощью которого получают и организуют звуки для исполнения музыки. Это может быть простая свистулька или сложный синтезатор. Понятие помогает рассматривать инструмент не только как предмет, но и как средство управления звуком.

Источник звука — часть инструмента, которая непосредственно колеблется и создаёт звук. В гитаре это струна, а в барабане — натянутая мембрана. Определив источник, легче понять, почему инструмент звучит и каким способом его приводят в действие.

Резонатор — часть инструмента, усиливающая и окрашивающая звук источника. У акустической гитары эту роль выполняет корпус: он принимает колебания струны и передаёт их воздуху. Такое различие помогает не путать то, что начинает звучать, с тем, что делает звук заметнее.

Тембр — индивидуальная окраска звука, по которой можно различать инструменты при одинаковой высоте и громкости. Например, одну ноту можно сыграть на флейте и скрипке, но их звучание всё равно будет разным. Понятие тембра нужно, чтобы описывать характер звука, а не только его высоту или силу.

Как это устроено

Люди создавали инструменты, чтобы воспроизводить звуки, задавать им высоту и ритм, сопровождать пение и исполнять музыку вместе. Для этого использовали доступные материалы: дерево, кожу, кость, металл, а позднее — электрические детали. Разные материалы по-разному колеблются и передают звук, поэтому уже простые предметы могли давать неодинаковые звучания. Наблюдая за этими свойствами, человек подбирал форму инструмента и способ игры.

Звук начинается с колебания источника: струну щипают, по мембране ударяют, а в духовой инструмент вдувают воздух. Затем колебания передаются резонатору или окружающему воздуху. Резонатор начинает отвечать на них и помогает звучанию стать громче, а его устройство меняет окраску звука. Поэтому один и тот же тип источника в разных корпусах может звучать неодинаково.

Форма и размер деталей задают условия, в которых возникает и распространяется колебание. Например, у струны изменение длины или натяжения меняет высоту звука, а размер и форма корпуса влияют на то, какие частоты он усиливает. Материал тоже важен: металл, дерево и кожа по-разному колеблются и затухают. Сила воздействия обычно влияет на громкость, а совокупность особенностей колебания и резонатора формирует тембр.

Инструменты различают по тому, что именно создаёт звук и как это происходит. В струнных колеблется струна, в духовых — воздушный столб или язычок, в ударных — мембрана, пластина либо корпус. В электронных инструментах сигнал создают электрические колебания и электронный генератор, а слышимым его делает акустическая система. Классификация по способу звукоизвлечения объясняет устройство инструмента лучше, чем один только внешний вид.

Чтобы определить группу и возможности инструмента, сначала выясняют, какая его часть колеблется, а затем — чем её приводят в движение. По звучанию можно заметить, короткий звук или долгий, резкий или мягкий, и сопоставить эти признаки с устройством. Струнные могут исполнять мелодии и аккорды, духовые — вести мелодическую линию, ударные — задавать ритм или воспроизводить определённые высоты. Возможности зависят от конкретной конструкции и приёмов исполнителя, поэтому группа подсказывает, но не исчерпывает музыкальную роль инструмента.

Группы музыкальных инструментов и способы получения звука

Чтобы воспользоваться таблицей, найдите знакомый инструмент и проследите, что в нём колеблется и как исполнитель вызывает звук. Затем сравните его способ звукоизвлечения с другими группами. Строка о резонаторе показывает, почему звучание инструмента не сводится к одному источнику.

Разбор задач

Определить источник звука и резонатор у акустической гитары

Нужно разделить устройство гитары на часть, которая начинает звучать, и часть, которая помогает звуку распространиться. Не следует называть источником весь инструмент: разные детали выполняют разные функции. Проверим, что именно колеблется после щипка струны и куда передаются эти колебания. Так мы получим не только названия частей, но и объяснение их связи.

1. Представим, что исполнитель щипнул одну струну. Она начинает быстро колебаться, поэтому именно струна служит источником звука.
2. Колебания передаются через крепления струны корпусу гитары. Корпус тоже начинает колебаться и приводит в движение больше воздуха.
3. Сравним роли частей: струна создаёт исходные колебания, а корпус усиливает звук и влияет на его окраску. Следовательно, корпус выступает резонатором.

Ответ: источник звука акустической гитары — колеблющаяся струна, резонатор — корпус. Если заглушить струну, исходное звучание прекратится, а если изменить корпус, окраска и громкость звука могут измениться. Такой способ рассуждения подходит и для других инструментов: сначала ищут колеблющуюся часть, затем — то, что принимает её колебания.

Сравнить металлическую и деревянную самодельные пластины при одинаковом ударе

По условию сила удара одинакова, но материал пластин различается. Значит, сравнивать нужно не способ воздействия, а то, как каждая пластина отвечает на него. Заранее нельзя утверждать, что одна обязательно будет громче: результат зависит также от формы, размеров, толщины и крепления. Поэтому важно отделить обоснованное объяснение от предположения, которое можно проверить опытом.

1. Убедимся, что пластины имеют одинаковые размеры и одинаково закреплены. Если это не так, опыт сравнит сразу несколько факторов.
2. Ударим по каждой пластине с примерно одинаковой силой и послушаем, как долго длится звук и какой у него характер. Различия в колебаниях материалов могут дать разный тембр и длительность звучания.
3. Сравним громкость, не смешивая её с тембром. Громкость связана с силой звука, а тембр — с его окраской; на оба свойства влияют материал и конструкция.

Ответ: пластины могут отличаться тембром и громкостью, поскольку металл и дерево по-разному колеблются и передают звук. Если нужно выяснить причину различий, следует сохранять одинаковыми силу удара, форму, размер и способ крепления. Такой опыт показывает, что один лишь материал важен, но не определяет всё звучание сам по себе.

Спроектировать простой музыкальный инструмент из доступных материалов

Задача — придумать не просто звучащий предмет, а инструмент, которым можно управлять. Для этого нужно связать источник звука, способ его возбуждения и резонатор в одной конструкции. Сначала решим, какой звук будем получать, затем подберём материал и способ менять высоту. Даже простой опытный образец можно улучшать, слушая результат и меняя по одному элементу.

1. Выберем источник, например натянутую резинку. Она будет колебаться, если её оттянуть и отпустить, а натяжение можно менять, чтобы влиять на высоту звука.
2. Закрепим резинку над пустой коробкой. Коробка будет резонатором: она примет колебания и усилит звук по сравнению с резинкой, звучащей отдельно.
3. Проверим инструмент, оттягивая резинку с разной силой и меняя её натяжение. Сила оттягивания изменит громкость, а натяжение — высоту; коробка и крепление повлияют на тембр.

Ответ: простым инструментом может стать коробка с натянутой резинкой. Резинка здесь источник звука, коробка — резонатор, а щипок — способ звукоизвлечения. Если звук слабый или неустойчивый, нужно проверить крепление и подобрать резонатор, а не просто ударять сильнее.

Типичные ошибки

Ошибка: считать источником звука весь инструмент. Так думают, потому что слышат звучание предмета целиком и не замечают, какая именно часть колеблется первой. Проверьте себя: найдите струну, мембрану, воздушный столб или другой элемент, который начинает вибрировать. Остальные части могут усиливать звук или передавать его, но их роль не обязательно такая же.

Ошибка: путать громкость и тембр. Их смешивают, потому что оба свойства описывают слышимое звучание. Громкость отвечает на вопрос, насколько сильным кажется звук, а тембр — на вопрос, какой у него характер. Для проверки сравните два инструмента на одной ноте и одинаковой громкости: различие окраски останется.

Ошибка: определять группу только по внешнему виду. Похожая форма не гарантирует одинакового устройства, а электронный инструмент может выглядеть как клавишный. Проверить классификацию можно вопросом: что создаёт звук и как исполнитель приводит это в действие? Ответ о способе образования звука надёжнее внешнего сходства.

Ошибка: полагать, что материал и форма не влияют на звучание. Иногда считают, что важен только исполнитель или сила удара, потому что эти причины легче заметить. Сравните детали одинаковой формы, но из разных материалов, или детали одного материала разного размера. Если условия опыта одинаковы, изменения звучания покажут вклад конструкции.

Связь с другими темами

Для понимания устройства инструментов пригодятся знания о высоте, громкости, длительности и тембре, а также об элементарных колебаниях и резонансе. Позже эти представления помогут изучать состав оркестра, классификацию инструментов и способы исполнения музыки. На практике они нужны при изготовлении простых инструментов, подборе участников ансамбля и анализе звучания. Так устройство инструмента связывает свойства звука с музыкальным исполнением.

Что запомнить

• Музыкальный инструмент преобразует колебания в организованный музыкальный звук.
• У любого инструмента можно найти источник звука и часть, усиливающую или изменяющую его звучание.
• Способ звукоизвлечения определяет принадлежность инструмента к определённой группе.
• Материал, форма и размеры деталей влияют на высоту, громкость и тембр.
• Резонатор не создаёт исходное колебание, а усиливает и окрашивает его.
• По тембру можно узнать инструмент даже без его визуального наблюдения.