Орган құбырларының өлшемдері мен дыбыс ерекшеліктері
Organ flue pipe scaling
Орган құбырларының өлшемі: диаметрі мен ұзындығы арақатынасы. Тимбрге әсер етеді. Құбырдың тоны толып, негізгі дыбысқа жақындау үшін диаметрі үлкен болу керек.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Масштабтауыш – орган түтігінің диаметрі мен ұзындығы арақатынасы. Түтіктің масштабы оның тембріне маңызды әсер етеді. Қамыс түтіктері, ауа түтіктерінен өзгеше формулалар бойынша масштабталады. Жалпы алғанда, белгілі бір биіктіктегі түтіктің диаметрі неғұрлым үлкен болса, дыбысы соғұрлым толық және негізгі болады.
Scaling is the ratio of an organ pipe's diameter to its length. The scaling of a pipe is a major influence on its timbre. Reed pipes are scaled according to different formulas than for flue pipes. In general, the larger the diameter of a given pipe at a given pitch, the fuller and more fundamental the sound becomes.
Құбырдың дыбысына әсері
Құбырдың дыбысы – акустикалық резонанс арқылы қалыптасқан гармоникалар жиынтығынан тұрады, олардың толқын ұзындығы құбыр ұзындығының бөлшегіне тең. Құбыр ішінде тұғырлы ауаның түйіндері мен қозғалмалы ауаның антинодтары болады, олардың екеуі ашық құбырдың екі шетін (ауызды және жоғарғы ашық шетін) құрайды. Антинодтардың нақты орны құбырдың шетінен сәл сыртқа қарай орналасады, құбыр шетінде емес. Осы айырмашылыққа «шеттік түзету» деп аталады. Бұл айырмашылық кең құбырларда көбірек байқалады. Мысалы, төмен жиіліктерде ашық құбырдың қосымша тиімді ұзындығы шамамен , мұнда – құбыр радиусы. Дегенмен, жоғары жиіліктерде шеттік түзету де кішірейеді. Бұл тиімді ұзындықты қысқарту резонанс биіктігін көтереді, сондықтан құбырдың жоғары резонанстық жиіліктері негізгі нотаның табиғи гармоникасы ретінде болуы тиіс деңгейден жоғары болады. Бұл әсер жоғары гармоникаларды әлсіретеді. Құбырдың ені неғұрлым кең болса, гармоникалардың әлсіреуі де соғұрлым күшті болады. Сондықтан, басқа факторлар бірдей болған жағдайда, кең құбырлар гармоникаларға кедей, ал тар құбырлар гармоникаларға бай болады. Құбырдың масштабы – оның ұзындығына шаққандағы ені, ал орган жасаушылар флейтаны кең масштабты тоқтау, ал сымды дыбыспен жасалған гамбаны тар масштабты тоқтау деп атайды.
The sound of an organ pipe is made up of a set of harmonics formed by acoustic resonance, with wavelengths that are fractions of the length of the pipe. There are nodes of stationary air, and antinodes of moving air, two of which will be the two ends of an open ended organ pipe (the mouth, and the open end at the top). The actual position of the antinodes is not exactly at the end of the pipe; rather it is slightly outside the end. The difference is called an end correction. The difference is larger for wider pipes. For example, at low frequencies, the additional effective length at the open pipe is about , where is the radius of the pipe. However, the end correction is also smaller at higher frequencies. This shorter effective length raises the pitch of the resonance, so the higher resonant frequencies of the pipe are 'too high', sharp of where they should be, as natural harmonics of the fundamental note. This effect suppresses the higher harmonics. The wider the pipe, the greater the suppression. Thus, other factors being equal, wide pipes are poor in harmonics, and narrow pipes are rich in harmonics. The scale of a pipe refers to its width compared to its length, and an organ builder will refer to a flute as a wide scaled stop, and a string toned gamba as a narrow scaled stop.
Dom Bédos de Celles және құбырлар қатары бойынша масштабтау мәселесі
Қатардағы ең төменгі құбырлар ұзын, ал ең жоғарылары қысқа. Құбырлардың ұзындығы физика заңдылықтарымен ғана анықталады, және әр октавада ұзындығы екі есеге азаюы тиіс. Октавада он екі жарты тон болғандықтан, әр құбыр көрші құбырдан белгілі бір шамамен өзгеше болады. Егер құбырлардың диаметрлері де сол пропорцияда өзгерсе, яғни әр құбырдың пішіні бірдей болса, төменгі және жоғары ноталардың тембрі мен дыбыс деңгейі күрт өзгереді, бұл музыкалық тұрғыдан қанағаттандырмайды. Бұл құбылыс ежелгі заманнан бері белгілі, ал орган жасаушының шеберлігі – құбырларды осылай реттеуге байланысты, олардың тембрі мен дыбыс деңгейі аз өзгеруі керек, немесе құрылысшының тілегіне сәйкес болуы тиіс. Орган құбырларының масштабталуы туралы деректерді алғаш рет жариялаған авторлардың бірі – Дом Бедос де Сельс болды. Оның масштабтау негізі Махренхольц әр октавада ені екі есеге азаятын, бірақ тұрақты шама қосылатын масштабқа негізделгенін тапқанға дейін белгісіз болды. Бұл тұрақты шама ең жоғары құбырлардың тым тартылуын теңестіреді, және дұрыс таңдалған жағдайда, қазіргі заманғы масштабтармен диаметрдің шамамен екі жарты тондық айырмашылығына дейін сәйкес келеді.
The lowest pipes in a rank are long, and the highest are short. The progression of the length of pipes is dictated by physics alone, and the length must halve for each octave. Since there are twelve semitones in an octave, each pipe differs from its neighbours by a factor of If the diameters of the pipes are scaled in the same way, so each pipe has exactly the same proportions, it is found that the perceived timbre and volume vary greatly between the low notes and the high, and the result is not musically satisfactory. This effect has been known since antiquity, and part of the organ builder's art is to scale pipes such that the timbre and volume of a rank vary little, or only according to the wishes of the builder. One of the first authors to publish data on the scaling of organ pipes was Dom Bédos de Celles. The basis of his scale was unknown until Mahrenholz discovered that the scale was based on one in which the width halved for each octave, but with addition of a constant. This constant compensates for the inappropriate narrowing of the highest pipes, and if chosen with care, can match modern scalings to within the difference of diameter that one would expect from pipes sounding notes about two semi tones apart.