Акустические свойства органа

ВВЕДЕНИЕ
1. История инструмента
2. Конструкция органа
3. Механизм звукоизвлечения
4. Акустические характеристики органа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

При этом частотный диапазон основных тонов заключен от 33 Гц (С1), имеются органы с диапазоном частот от 8 Гц и от 16 Гц. Основная часть спектральной плотности мощности сосредоточена в области частот до 2 кГц, область максимальных значений – 250–500 Гц. Характерное свойство музыкальных инструментов – их тембр – как на протяжении всего диапазона, так и в отдельных регистрах зависит от наличия и силы звучания отдельных обертонов. Чем звук богаче обертонами (особенно нижними), тем полнее, сочнее и выразительнее его тембр, и наоборот – чем звук беднее, тем суше и тусклее его тембр. В свою очередь количество и степень силы звучания обертонов зависят от размера и материала звучащего тела или объема и формы звучащего воздушного столба, от способа исполнения, от технического состояния инструмента.Обертоны значительно расширяют частотный диапазон музыкальных инструментов, поэтому для записи инструментальной музыки требуется достаточно чувствительный микрофон с широкой полосой пропускаемых частот и с малой неравномерностью его частотной характеристики.Обычно в духовых инструментах время установления и спада звука очень небольшое из-за малой инерционности столба воздуха, однако в органах большие трубы являются достаточно инерционными резонаторами, кроме того, определенной инерционностью обладает и трактура. В лабиальных трубах процесс установления звука имеет свою специфику. Авторами рассмотрена структура установления первых пяти гармоник для трубы с основной частотой 110 Гц: второй обертон устанавливается через 10 мс, а основной тон только через 20 мс.Рис. 2 – Процесс установления различных обертонов у лабиальных трубУ органа звуки очень большой длительности, что придает его звучанию исключительную певучесть. Замедленный темп нарастания сигнала украшает звучание органа, а подключение к трубам различных резонансных систем еще и разнообразит этот процесс как по амплитудам сигнала, так и по времени возникновения его частотных составляющих. Время нарастания музыкальных сигналов для органа достигает 300 мс.Таким образом, специфика переходных процессов заключается в достаточно большом времени установления и начало вступления верхних обертонов раньше, чем основного тона. Это создает особый тембр звучания органа, отличающий его от других инструментов. Кроме того, большие переходные искажения самого органа требуют соответствующего помещения с достаточно большим временем реверберации, например, в соборах оно составляет 5–7 с, иначе полный тембр органа не реализуется.Кроме того, переходные процессы органа, складываясь с реверберационным процессом зала, придают звучанию инструмента особую выразительность. Это объясняет, почему для хорошего звучания органа необходимо помещение со значительным временем реверберации.Другое характерное свойство музыкальных инструментов – сила их звука – обуславливается большей или меньшей амплитудой (размахом) их звучащего тела или воздушного столба. Большей амплитуде соответствует более сильное звучание, и наоборот. В свою очередь величина амплитуды определяется главным образом способом исполнения, а также степенью активности (отзывчивости) резонаторов – приспособлений, усиливающих звучность инструментов. Отношение мощности звука при исполнении фортиссимо к мощности звука при исполнении пианиссимо принято называть динамическим диапазоном звучания музыкального инструмента.Динамический диапазон большинства инструментов не превышает 30–40 дБ. Динамический диапазон органа составляет 85–90 дБ, максимальное значение уровней звукового давления достигает 110–115 дБ-С. Динамический диапазон органа очень благоприятен для работы, потому что в его звучании нет как очень тихих звуков, так и очень громких (орган не может играть громче, чем звучит его регистр tutti). Орган не является очень сложным для записи инструментом, если знать основные приемы расположения микрофонов. Основная трудность записи органа заключается в создании гармоничного сочетания звучания зала со звучанием инструмента. Как уже неоднократно подчеркивалось, акустические условия помещения крайне важны для создания красивого звучания органа в записи. Так, если объем зала довольно велики время реверберации более 2,5 секунды, инструмент можно записывать, используя естественную акустическую среду. В небольших или «сухих» залах при записи не обойтись без применения искусственной реверберации. Поэтому, приступая к такой работе, надо обязательно подготовить соответствующую аппаратуру. Впрочем, звук органа очень хорошо реверберируется и при последующей обработке готовой записи. Благоприятна для записи мягкая атака органа – до 300 мс. Установление звука происходит в два этапа: сначала в органной трубе, потом в зале. Время установления звука различно у нот разной высоты. Орган – это единственный акустический музыкальный инструмент, который создает стационарные звуки. Поэтому на низких звуках, длина волны основного тона которых соизмерима с размером помещения, образуются стоячие волны. Таким образом, чтобы установилась стабильная громкость какой-нибудь низкой ноты, звук должен отразиться от стен и начать интерферировать с прямым сигналом. Кстати, из-за этого точка расположения микрофона обязательно попадает у разных нот или в узлы, или в пучности. При попадании в узел может пропасть основной тон ноты, при попадании в пучность может непредсказуемо подскакивать уровень. При записи органа рекомендуется использовать следующую схему: на одинаковом расстоянии от всех труб располагается стереомикрофон с характеристиками направленности «кардиоида» или «широкая кардиоида». Еще два микрофона устанавливаются напротив левых и правых труб педали, так как они оказываются далеко от основного микрофона. В зале устанавливаются широко расположенные дальние микрофоны «воздуха» по системе АВ или 3 АВ с круговой характеристикой. Расстояние от них до органа может быть достаточно большим – вялая атака органа позволяет использовать задержку сигнала до 100–120 мс. В небольших залах предпочтительна иная схема: два ненаправленных микрофона по системе АВ свисают с балкона прямо на проводах на расстоянии 2,5–3 м друг от друга. На краю сцены, на высокой стойке, устанавливается стереомикрофон с кардиоидными характеристиками для приема высокочастотных составляющих. В балансе сигнал ближнего микрофона может быть примерно на 4 дБ меньше сигнала общих микрофонов – тогда хорошо чувствуется акустика зала. Аналогично можно действовать практически во всех случаях – четыре микрофона (дальняя пара и ближний стереомикрофон) дадут хороший результат. Особенностью органа является низкочастотный гул из-за прохождения воздуха по воздуховодам. Этот гул в силу конструкции органа неустраним, а пользоваться при записи обрезными фильтрами крайне нежелательно, ведь орган – единственный инструмент, реально воспроизводящий колебания самой нижней части частотного диапазона, от 16 Гц. Надо только всегда помнить, что из-за большого значения оптимума реверберации органа ближний микрофон ставится на расстоянии радиуса гулкости – там, где обычно ставится общий. ЗаключениеОсновные физические и акустические свойства музыкальных инструментов обуславливаются их конструкцией, материалом, из которого они сделаны, а также способом извлечения звука.Совершенствование музыкальных инструментов, изобретение новых их моделей способствовало развитию музыкальной культуры. На протяжении многих тысячелетий орган, по сравнению со всеми другими музыкальными инструментами, претерпевает наибольшие изменения, постоянно как бы вбирая в себя достижения технической мысли и одновременно активно меняясь в связи с эволюцией музыкальных стилей разных эпох. Будучи в далекой древности светским инструментом, а затем внедренный в храмы и претерпевший гонение в этих же храмах, орган достиг совершенства и во всем своем величии стал самостоятельным концертным инструментом, заняв подобающее ему положение и в современной мировой музыкальной культуре.Не существует музыкального инструмента, который превосходил бы орган по величественности и диапазону звучания, тембровому разнообразию. Современный орган не просто уникальный инструмент, но и сложное инженерное сооружение, особенности конструкции которого решающим образом сказываются на его музыкально-акустических качествах.Таким образом, основная трудность записи органа заключается в создании гармоничного сочетания звучания зала со звучанием инструмента. Вот почему для хорошего звучания органа необходимо помещение со значительным временем реверберации.Орган не является очень сложным для записи инструментом, если знать основные приемы расположения микрофонов. При записи органа рекомендуется располагать стереомикрофон на одинаковом расстоянии от всех труб, а еще два микрофона – напротив левых и правых труб педали, так как они оказываются далеко от основного микрофона. Кроме того, из-за большого значения оптимума реверберации органа ближний микрофон ставится на расстоянии радиуса гулкости – там, где обычно ставится общий. Здесьпредпочтительно применять иную схему: два ненаправленных микрофона свисают с балкона прямо на проводах на расстоянии 2,5–3 м друг от друга. На краю сцены, на высокой стойке, устанавливается стереомикрофон для приема высокочастотных составляющих. В балансе сигнал ближнего микрофона может быть примерно на 4 дБ меньше сигнала общих микрофонов – тогда хорошо чувствуется акустика зала.Применение пространственной обработки, под которой чаще всего подразумевается реверберация, целиком зависит от конкретной художественной задачи, а также от вкуса звукорежиссера. Поскольку духовые – это мелодические инструменты с довольно мягкой атакой, использование даже большой реверберации не портит ритма и не загрязняет фактуру. Однако, если объем зала довольно велик, инструмент можно записывать, используя естественную акустическую среду.В небольших залах при записи не обойтись без применения искусственной реверберации.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫАкустика / А.П. Ефимов [и др.]; Под ред. М.А. Сапожкова. – М.: Радио и связь, 1989. – 336 с.Алдошина, И.А. Музыкальная акустика: Учебник / И.А. Алдошина, Р. Приттс. – СПб.: Изд-во «Композитор – Санкт-Петербург», 2005. – 720 с.Асафьев, Б.В. Полифония и орган в современности. – Л.: Academia, 1928. – 16 с.Бакеева, Н. Орган. – М.: Музыка, 1977. – 144 с.Барсова, И.А. Книга об оркестре. – М.: Музыка, 1978. – 208 с.Вейценфельд, А. Качество концертного звука: Озвучивание духовых инструментов/ А. Вейценфельд // Звукорежиссер. – М., 2003.Гучас, Р. Орган во времени и пространстве / Р. Гучас, П. Кравчук // Наука и жизнь. – М.,1992. – № 1. –С. 74-80.Забелин, И. Домашний быт русских цариц в XVI-XVII веках: т. 2. – М., 1872. –680 с. Кондрашин, П. Музыкальные инструменты перед микрофоном / П. Кондрашин // Звукорежиссер. – М., 2001. – № 4.Кузнецов, Л.А. Акустика музыкальных инструментов: Справочник. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 368 с.