Кіріспе

Стретч-тюнинг – музыкалық аспаптарды келтірудің бір ерекшелігі, ол сымды музыкалық аспаптарға, ескі, цифрлық емес электр пианиноларға (мысалы, Fender Rhodes және Wurlitzer электр пианинолары) және осы аспаптардың үлгілеріне негізделген кейбір синтезаторларға, олардың тербелмелі элементтерінің табиғи гармониясыздығын ескеру үшін қолданылады. Стретч-тюнингте, теориялық тұрғыдан алғанда, негізгі жиіліктері 2:1 қатынасында болатын екі нота октава аралығында сәл кеңірек (созылған октава) келтіріледі. "Созылған тюнингте октава 2-ден асатын коэффициентке ие, ал қысқартылған тюнингте октава 2-ден кіші коэффициентке ие." Мелодиялық созу – бір-біріне қатысты созылған негізгі жиіліктері бар келтірулерді, ал гармониялық созу – созылмаған негізгі жиіліктеріне қатысты созылған гармоникалары бар келтірулерді білдіреді. Мысалы, фортепианода созылған гармоникалар да, оларды ескеру үшін созылған негізгі жиіліктер де болады.

Негізгі және гармоника

Көптеген музыкалық аспаптарда дыбыс тудыратын компонент (ішек немесе ауаның резонанстық бағаны) бір мезгілде көптеген жиіліктерде дірілдейді: әдетте нотаның биіктігі ретінде қабылданатын негізгі жиілік, және негізгі жиіліктің еселіктері болып табылатын гармоникалар немесе жоғарғы гармоникалар, олардың толқын ұзындығы дыбыс тудыратын аймақты қарапайым бөлшек сегменттерге (1/2, 1/3, 1/4 және т.б.) бөледі. (Гармоникалық қатарды қараңыз.) Негізгі нота және оның гармоникалары бірге дыбыстайды, ал олардың арасындағы амплитуда қатынастары аспаптың қабылданатын тонына немесе тембріне күшті әсер етеді. Акустикалық пианинода, клавесинде және клавикордта дірілдеуші элемент – металл сым немесе ішек; көптеген цифрлық емес электр пианиноларда бұл бір ұшы бекітілген, ал екіншісі дірілдеуге еркін болатын конустық металл тілше (Родс пианиносы) немесе қамыс (Вурлитцер электр пианиносы). Пернетақтадағы әрбір нотаның өз жеке дірілдеуші элементі болады, оның кернеуі және/немесе ұзындығы мен салмағы оның негізгі жиілігін немесе биіктігін анықтайды. Электр пианинода дірілдеуші элементтің қозғалысы электромагниттік сенсормен сезіледі және электронды түрде күшейтіледі.

Интервалдар мен үйлесімсіздіктер

Аңлату кезінде екі нотаның арасындағы қатынас (музыкалық тұрғыдан интервал деп аталады) олардың ортақ гармоникаларын бағалау арқылы анықталады. Мысалы, екі нота бір октава аралығында деп айтамыз, егер жоғары нотаның негізгі жиілігі төменгі нотаның екінші гармониясына дәл сәйкес келсе. Теориялық тұрғыдан алғанда, бұл жоғары нотаның негізгі жиілігі төменгі нотадан екі есе жоғары екенін білдіреді, және жоғары нотаның екінші гармониясы төменгі нотаның төртінші гармониясына дәл сәйкес келеді деп есептейміз. Дегенмен, металл сыммен керілген аспаптарда бұл екі болжам да дұрыс емес, себебі гармониясыздық болады. Гармониясыздық – тербелістегі тілше немесе сымның теориялық және нақты жиіліктері арасындағы айырмашылықты білдіреді. Теория бойынша, екінші гармонияның жиілігі негізгі жиіліктен екі есе, ал үшінші гармонияның жиілігі негізгі жиіліктен үш есе болуы керек, және т.б. Бірақ металл сымдарда, тілшелерде және қамыстарда, осы гармоникалардың өлшенген жиіліктері сәл жоғарылайды, әрі жоғары гармоникаларда төменгі гармоникаларға қарағанда пропорционалды түрде жоғары болады. Осы аспаптардың цифрлық модельдеуі осы гармониясыздықты қайта жасай білуі керек, әйтпесе шынайы дыбыстамайды. Музыкалық құбылыстардағы темпераменттер теориясы әдетте гармониясыздықты ескермейді, ол аспаптан аспапқа (және сымнан сымға) өзгереді, бірақ іс жүзінде нақты аспаптағы гармониясыздық деңгейі, оған қолданылатын теориялық темпераментке өзгеріс енгізеді.

Қондырғының жұмыс істеуін бақылау

Ұзын сымды тартып немесе соғып қозғалтқанда, күрделі толқын сымның екі шетіне қарай таралады. Таралып бара жатқанда, бұл бастапқы импульс сымды бүкіл ұзындығы бойында тыныш күйінен шығарады. Импульс өткеннен кейін, сымның әр бөлігі дереу тынығу орнына қарай қайтуға (және одан асып кетуге) бастайды, яғни діріл пайда болады. Осы уақытта бастапқы импульс сымның екі шетінде шағылысып, ортаға қарай кері оралады. Қозғалыс барысында ол алғашқы өту кезінде пайда болған әртүрлі дірілдермен әрекеттеседі, бұл өзара әрекеттесу импульстік толқынның кейбір компоненттерін азайтады немесе жояды, ал басқаларын күшейтеді. Шағылысқан импульстер кездескенде, олардың өзара әрекеттесуі де кейбір компоненттерді жояды, ал басқаларын күшейтеді. Сымды бірнеше рет кесіп өту ішінде, осы жою және күшейту процестері дірілді реттелген толқын жиынтығына айналдырады, олар сым ұзындығының 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6 және т.б. бөлігінде дірілдейді. Бұлар – гармоникалар. Әдетте, жоғары гармоникалардың діріл амплитудасы төменгі гармоникаларға қарағанда кіші болады, яғни жоғары гармоникалар жұмсақ дыбысталады, бірақ бұл егжей-тегжейі аспаптан аспапқа өзгеше болады. Гармоникалардың нақты комбинациясы және олардың амплитудасы белгілі бір музыкалық дыбыстың тембріне немесе дыбыс сапасына әсер ететін басты фактор болып табылады. Идеалды қарапайым сымда, сым ұзындығының жартысындағы діріл негізгі дірілге қарағанда екі есе жылдам, үштен бір бөлігінде – үш есе жылдам болады, және т.б. Мұндай сымда, кез келген бөлігін тынығу орнына қайтаруға күш түсетін жалғыз фактор – сымның екі шеті арасындағы кернеу. Дегенмен, төменгі және ортаңғы диапазонды дыбыстардағы сымдар көбінесе басқа, жіңішке сыммен оралған өзектен тұрады. Бұл оларды иілуге қарсы тұруға бейім етеді, сымның кернеуінің сымның белгілі бір бөлігін тынығу орнына қайтару әсеріне қосылады; нәтижесінде оралған сымдардың діріл жиілігі салыстырмалы түрде жоғары болады. Қаттылық тұрақты болғандықтан, оның әсері қысқа толқын ұзындығында, яғни жоғары гармоникаларда күштірек болады.

Қағаз және қамыс

Қамыс пен қанаттардың (reed) струналардан айырмашылығы – олардың бір ұшынан бекітіліп, екінші ұшы бос тербелуі. Олардың негізгі және гармоникалық тербелістерінің жиіліктері, струналар сияқты, гармониясыздыққа ұшырайды. Дегенмен, электр пианинодағы қамыс тіректерінің салыстырмалы қалыңдығының арқасында, үлкен (және күшті) тербелістер кішірек, әлсіз тербелістерге қарағанда, тіректерін сәл тереңірек сезінеді. Бұл қамыстың гармониясыздығын күшейтеді.

Тюнингке әсер ету

Гармониясыздық гармонияларды теориялық жиіліктерінен өзгешелендіреді. Қайтымды қатар өркендеген сайын, әрбір бөлік пропорционалды түрде көтеріледі. Осылайша, октава мысалында, ең төменгі ортақ гармонияға нақты сәйкес келу шамалы созуға алып келеді; келесі жоғары ортақ гармонияға сәйкес келу үлкен созуға алып келеді; және т.б. Егер интервал екі октава және квинта болса (пианоның жоғарғы тізбегінің созылуын тексерудің бағалы тәсілі), ең төменгі нотаның алтыншы гармониясына жоғарғы нотаны нақты сәйкестендіру октаваның созылуын өте күрделі етеді, төменгі жеке октавалар, оның екі және үш октавалары, сондай-ақ олардың басқа интервалдық қатынастарын таза әрі теңгерімді етуді талап етеді. Мұндай қиындықтарды шешу – құлақпен нақты күйге келтірудің өзегі, ал барлық шешімдер жоғары ноталарды теориялық жиіліктерінен жоғары, ал төменгі ноталарды төмен қарай созуды қамтиды. Ұзындығы аз пианиноларда тенор және бас тізбектеріндегі сымдардың қатаңдығы пропорционалды түрде жоғары болады, бұл үлкен гармониясыздыққа және демек, үлкен созуға себеп болады, тембрге кері әсер етеді және қабылданатын күйге елеулі құрбандықтар енгізеді. Үлкен рояльдарда, әсіресе концерттік рояльдарда, бұл әсер айтарлықтай төмендейді. Онлайн көздер піаноның толық диапазонындағы "созудың" жалпы мөлшері шамамен ±35 цент болуы мүмкін екенін көрсетеді: бұл эмпирикалық Рейлсбек қисығында да көрінеді.