Роль звуковых отверстий/клапанов в акустике флейты

[Parfen]

Уже давно у меня возник вопрос, но задать решил его только сейчас. Итак, насколько я помню, на звук инструмента, главным образом, влияет внутренняя поверхность канала флейты. Очевидно, что каждый клапан/отверстие - это неплохое такое изменение для внутренней поверхности, как оно будет отражаться на звуке, и будет ли?
Будет ли влиять на тембр материал подушек клапанов (палец-то он и есть палец)?

Вопрос "как?" здесь синонимичен "в какой степени?".

[Antoni]

Есть мнение, что много дырок ухудшает звучание. Без обоснований. Это разумное предположение. Поэтому многие любят простые флейты с шестью дырочками.

Скорее всего звукоизвлечение не меньше влияет на тембр. По сравнению с каналом. У блокфлейты это настройка свистка. Есть наблюдение, что даже на блокфлейте можно дуть по разному и звук меняется.

[Sopilkar]

Сообщение от Antoni

Поэтому многие любят простые флейты с шестью дырочками

поэтому логичней любить панфлейты - куча идеальных трубочек без дырочек. =0)

[noname]

Сообщение от Parfen

влияет внутренняя поверхность канала флейты

Правильно говорить "параметры мензуры". Это термин. Позволяет не путаться с "качеством внутренней поверхности".
Очень кратко:
1. Да, нехилое такое углубление. Все углубления/выпуклости приводят к дифракции. Волны теряют в амплитуде. Естественно, что более по слуховым ощущениям результат равен "тише" и "более матовый".
2. Есть такой аналитический инструмент - "стоячая волна". Это синтетическое понятие, используемое физиками. Есть достаточно четкие зависимости между расширение/сужением сечения мензуры (наличие отверстия) в определенном месте стоячей волны и корректировкой строя конкретной нотки. Например, на твоей сопилке стык выполнен не металлическими трубками, а просто "папой/мамой" эбонитового корпуса. И при сдвигании-раздвигании выемка стыка внутри флейты может влиять на относительный строй некоторых ноток. На стыках из тонкостенных трубок такого нет.
3. Наибольшее же влияние на результативный тембр/громкость оказывают именно относительные размеры первого открытого игрового отверстия и отверстий за ним. Размеры определяют эффективность "отсечения" рабочей длины трубки, и определяют громкость, слаженность гармоник (соотношение их громкостей), состроенность аналогичных аппликатур на разных регистрах.
4. Посмотри, что такое "cut off frequency" для отверстий духовых.

Это все можно проверить разными экспериментами, проведенными "для себя", и по многу-многу раз (чтобы исключить субъективизацию оценки результата):
- вставлять тонкостенную пластиковую трубочку вовнутрь инструмента (свернуть слюду, например)
- заклеивать отверстия пластилином
- изменять формы внешних и внутренних фасок пластилином
- и куча возможных вариаций.

Историческая практика привела к тому, что на большинстве дырочных духовых все углы имеют фаски (внутренние и наружные), снижающие степень дифракции и уменьшающие "глубину" отверстия.

Сообщение от Parfen

Будет ли влиять на тембр материал подушек клапанов (палец-то он и есть палец)?

Нет. Все в подушках вертится вокруг "будет крыть или не будет".

Сообщение от Parfen

Вопрос "как?" здесь синонимичен "в какой степени?".

Первые параметры, которые можно "прочувствовать" на дырочной флейте с трубкой-резонатором:
- соотношения диаметра и длины;
- параметры узла гидродинамических процессов (свиска/дульца) - и их очень много;
- относительные размеры отверстий (на сопилке темброво-гормкостная кривая "нарушается на маленьких отверстиях и при полуприкрытиях, сравни звуки до-до-диез-ре на блокфлейте-сопрано)
- качества поверхностей игрового канала и узла гидродинамических процессов.

А вот для того, чтобы услышать и осознать более "высокоуровневые" параметры конструкции (в том числе и "глубины" отверстий, фаски) - это нужно иметь очень долгую практику по изготовлению и настройке инструментов.

Как ответить на твои вопросы словами - я даже не представляю. Тембр - очень многоуровневое явление, простыми словами и зависимостями здесь не обойдёшься.

Извини за сумбурность.

[Dante]

Сообщение от noname

1. Да, нехилое такое углубление. Все углубления/выпуклости приводят к дифракции. Волны теряют в амплитуде. Естественно, что более по слуховым ощущениям результат равен "тише" и "более матовый".

Спасибо, очень основательное разъяснение и очень полезное. Можно спросить, тогда почему у блокфлейт отверстия по сравнению с другими флейтами намного меньше, если считается, что чем больше отверстие, тем "лучше" и громче звук (бемка, например)? И они очень высокие. Спилы лункообразные то только на двух крайних отверстиях, отчего бы не сделать на всех, уменьшив глубину отверстий до милиметра, скажем?

[noname]

Сообщение от Dante

Можно спросить, тогда почему у блокфлейт отверстия по сравнению с другими флейтами намного меньше,

Вот так выглядят цилиндрические и слабоконические блокфлейты, у которых отверстия "номальные":





А вот так барочная сложноконическая, у которой отверстия маленькие:



Маленькие отверстия в сочетании с конусностью канала позволяют по максимуму использовать механизм вилок для альтераций. Без конусности при маленьких отверстиях вылазит проблема согласования регистров.

В поперечках точно то же - есть конусные барочные и классические, а есть бёмовские (вообще, градаций больше, но перечислять их не буду). И даже на бёмовских есть конусность (но уже в головке).

Сообщение от Dante

и громче звук

Блокфлейтовый тенор (до1) разве громче обычной Бёмки? Он тише даже классической флейты (стандартный типоразмер - в ре1), и это был один факторов умирания блокушки в 18 веке.

Сообщение от Dante

Спилы лункообразные то только на двух крайних отверстиях, отчего бы не сделать на всех, уменьшив глубину отверстий до милиметра, скажем?

1. У блокфлейты (барочной) и так толщина стенок очень мала:

2. Делают "спилы лункообразные" только на двойных отверстиях, без такой выборки материала сложно работать с двойным отверстием.
3. С "лунками" неудобно осуществлять полуприкрытия. И фаски во внешней стороне ("оверкаты") отверстия этому тоже мешают. Удобно, когда края отверстия чувствуются подушечкой пальца.
4. Для цилиндрических флейт (это уже не касается барочной блокфлейты) толщина стенки - это немаловажный фактор. Ведь на них приходится делать очень большие отверстия и при малой толщине стенок просто проваливается вовнутрь канала подушечка пальца. Именно потому редки металлические сопилки и кены.
5. Обычно у барочных блокфлейт (деревянных) нижние отверстия - наклонные. Так их можно сделать чуть пошире, с ним удобнее работать пальцем. Чем больше толщина, тем "выше" такое отверстие можно поднять на внешнюю поверхность инструмента, тем удобнее до него дотягитваться пальцем (этот прием можно найти на разных духовых Ренессанаса). Спил материала этому не способствует.
6. На блокфлейте, так же, как и на прочих духовых, применяются "андеркаты":


Вы - Дмитрий Филлипов?

[Dante]

noname, да, это я. Смотрю, мы оба иногда обращаемся к трудам Филиппа) А вот интересно, он вощит отверстия лишь (пятно на последнем фото), оставляя канал чисто деревянным, или же, как и все, пропитывает маслом - я так и не смог у него это однозначно установить. Любопытно было бы оставить масло тем, кто его любит и работать со звуком чистого дерева....! Ннне люблю холодец!

[noname]

Сообщение от Dante

Смотрю, мы оба иногда обращаемся к трудам Филиппа)

Трудов Филлипа я не знаю. Но на сайте у него есть несколько страниц-статей с информативными рисунками. Последние очень полезны на этапе первичного знакомства с миром блокфлейт.

Сообщение от Dante

А вот интересно, он вощит отверстия лишь (пятно на последнем фото), оставляя канал чисто деревянным, или же, как и все, пропитывает маслом - я так и не смог у него это однозначно установить.

Он и заготовки, и полуготовые изделия выдерживает в бочке с маслом. На его сайте есть страница с видеоматериалами, в одном из видео показана эта бочка.
Болтон работает, в основном, с самшитом, очень мелкозернистой, мелкопористой древесиной, простое выдерживание в ёмкости и смазывание в этом случае достаточны.

Сообщение от Dante

работать со звуком чистого дерева.

Я не знаю, что такое "звук чистого дерева", для меня это буквосочетание не имеет смысла.

[sekan]

Не попадалась ли формула для резко изменяющего размер выходного отверстия? Например, как у фрулы.

[Parfen]

Спасибо, буду разбираться. Волновало в контексте того, что интуитивно можно предположить (как выше уже написал Antoni), что чем больше клапанов, отверстий, тем звук "хуже" (тише, глуше и т.п.), но так ли это?
И если так, то не следует ли при добавлении дополнительной механики учитывать этот фактор (навеяно недавней темой об усовершенствовании блокфлейты). Плюс, получается, что всякие дополнительные трельники негативно (в субъективном восприятии) влияют на звук.

По поводу материала подушек вопрос возник также неслучайно. Подушки бывают разные, в т.ч. есть пластиковые, которые, в отличие от обычных "мягких/шершавых" более гладкие, плюс, не забываем, что флейты есть с резонаторами (можно рассматривать как сложную подушку - кольцевая подушка+палец). Поэтому их влияние/невлияние на тембр интересно.