инструменты и краски

[jayrandom]

Вчера ставил Лёне "Болеро" Равеля на Ютюбе, показывал и называл инструменты. Он очень внимательно смотрел, не знаю, запомнил ли чего. А вот у меня появилась очередная догадка.

Есть такое выражение "тембровая окраска" инструментов. А ведь это не просто игра слов - связь с цветами действительно есть, и вот в каком смысле.

В среднем диапазоне каждый инструмент (или, может быть, правильнее группировать по "технологиям" звукоизвлечения - медные, однотростевые, двухтростевые, смычковые, и т.д.) определённо выделяется из остальных, имеет неповторимый голос. Но что произойдёт, если залезть в самый верх или в самый низ диапазона?

Возьмём "сопрановых солистов": трубу, кларнет, гобой, флейту и сопрано-сакс в их самой нижней октаве. Разные? Безусловно, очень разные. Теперь постепенно повышаем частоту. Воображаемому флейтисту придётся сильно поднапрячься, чтобы достичь пронзительности гобоя, но допустим что он перешёл на пикколо и у него хорошие лёгкие. Что мы наблюдаем? Поразительно, но пронзительность высоких частот постепенно подавляет тоновую окраску. Пространство инструментов (тембров) схлопывается наверху.

Теперь наоборот - будем спускаться вниз. "Болеро" уже больше не годится, но благодаря сыну у меня снова есть хороший пример: песенка Евгения Крылатова "вот оно какое наше лето". Там начиная где-то с 1:25 есть короткая инструментальная вставка на низкой дудке (фагот, баритон-сакс или бас-кларнет). Вам может показаться иначе, но мне существенно проще угадать, что это за инструмент, ближе к концу вставки, где он поднимается выше. В начале же этого эпизода они для моего уха неразличимы. Пространство инструментов (тембров) схлопывается внизу.

Из цветовых пространств это больше всего похоже на биконус Вильгельма Оствальда (см fig.2a & 4). Ось яркости от чёрного до белого соответствует частотам звукового диапазона, а цветовой пояс посередине - различию тембров.

Comments

[azgar.livejournal.com]

Я думаю, дело здесь в обертонах, которые и придают инструменту его характерное звучание. Они являются набором функций от основного тона.
А ближе к краям диапазона их становится всё меньше и меньше.

[jayrandom.livejournal.com]

Обертоны - это кратные частоты основного тона. Поэтому наверху я вполне понимаю, почему мы их не слышим - они просто вылезают за 18-килогерцовую границу.

Но ведь если основной тон внизу, обертоны как раз таки должны бы помещаться в слышимую полосу, правда?

[azgar.livejournal.com]

У резонатора музыкального инструмента есть какая-то своя полоса частот, в которой он эффективно усиливает звук.
В случае высоких частот можно ещё упереться и в эту границу. Хотя, для духовых, особенно металлических инструментов это не должно быть сильно актуально.

В случае же нижней границы, я думаю, там не столько с усилением, сколько с генерацией обертонов могут быть проблемы. Чем ниже частота, тем ниже энергия колебаний. При чём, зависимость, ЕМНИП, квадратичная.
Может быть, просто энергии колебания основного тона нехватает, чтобы возбудить достаточно сильных обертонов.

Но это всё размышлизмы. Любопытно было бы узнать, как оно на самом деле.