Конусный тростевой инструмент

[michael]

Лет 10 наза, ещё будучи во власти материалофетишизма, решил сделать дерево-латунную дудку, на которой сверленый цилиндр в дереве плавно переходил бы в латунный конус. Рассчитал развертку с помощью автокадовских специалистов с работы, распечатал шаблоны и изготовил ствол инструмента, после чего он 10 лет валялся у меня. Я не знал, что к нему приспособить, как заставить его зазвучать, как оформить раструб и т.д. Не пошел инструмент.
Но этой весной я вернулся к нему и решил все-таки что-то сделать с ним.
Результат таков:

[michael]

Много чего я пробовал в качестве генератора звука: они лежат рядом на первой фотке. Даже выточил мундштук типа валторнового... Но в основном упражнялся с двойными тростями самодельной конструкции и, в общем-то многому в этом плане научился. С моими пластиковыми тростями инструмент звучит не менее интересно, чем с кларнетной тростью. Проблема двойных тростей для этой дудки лишь в том, что канал на входе в инструмент имеет диаметр 1 см, и, чтобы свести диаметр канала до приемлемого для двойной трости диаметра 4-5 мм его приходится либо резко сужать, что сразу же плохо отзывается на акустической связи двойной трости с каналом-резонатором, либо сужать плавно, но это удлинняет резонансную длину трубки и ломает строй насверленных отверстий, которые я делал под близко посаженный мундштук кларнетного типа. А расширять игровые отверстия уже некуда - и так на пределе. В итоге мой последний штифт с двойной тростью (второй слева) звучит красиво, но не строит.

[michael]

Теперь о настройке.
Строй диатонический от ля, с вилками пока не экспериментировал, но вообще воздействием на трость можно смещать частоту звучания почти до полутона, хотя, конечно, портится при этом качество звука.
Снизу - хроматический участок ля (полный ствол), си бемоль и си (два клапана для мизинца - первый клапан на си бемоль автоматически закрывает и си, причем соскальзывание пальца с первого на второй клапан (ля - си бемоль) возможно легко и плавно, а обратно нет) и до (безымянный палец). Потом идут ре, ми (правая рука), фа, соль и верхнее ля (левая рука). Можно заметить, что оконечность латунного конуса не связана с деревянным раструбом, который играет лишь декоративную и защитную функцию (защищает край латунного конуса от сминания) и низит строй лишь чуть-чуть. Сделано это с умыслом: во избежание нестроя между регистрами в нижнем диапазоне (краевой эффект раструба) и для оставления латунной части свободы вибрации.
Инструмент четко октавирует, но проблема имеется следующая: нижний участок от ля до до трудно заставить звучать в нижнем регистре - звук тусклый, вялый, при увеличении силы вдувания дребезжит и срывается в передув. Почему - не очень понятно. Я бы списал это на тот факт, что внизу я не смог сделать отверстий, соотносимых по диаметру с шириной нижнего участка конуса (как на саксе) ввиду того, что я был ограничен шириной деревянного сегмента ствола, но точно такое же явление наблюдается и на полном стволе инструмента. Ладно, я готов смириться, что нижний регистр будет от ноты до, но второй регистр уверенно берется только до фа, а дальше срывается в первый. Но тут ситуация понятна: нужен октавный клапан. Я сразу понимал, что он понадобится, но не очень пока понимаю, где его сверлить на стволе такой конусности. Пока думаю.
Периодически получается и третий регистр, но он нестоек и без соответствующих клапанов его, похоже, уверенно не получить.
Вот такие дела. Если кому интересно, можно обсудить.

[amateur]

По поводу октавного клапана. Думаю его надо делать как можно ближе к мундштука и диаметром миллиметра 2 , не больше, ну может для начала.
К примеру, на моей Yamaha venova YVS-100 он сделан в ~ сантиметре от мундштука и диаметром миллиметра 2. Она тоже без октавника передувается на ~ 1,5 октавы, а до двух октав позволяет дотянуться октавник. На кларнете ~ в 1,5см от бочонка и диаметром тоже миллимтра 2. У сакса он тоже максимально приблнжен к мундштука и сделан прямо на эске. Диаметр кажется тоже того же порядка.

[michael]

Занялся я октавниками, и понял, что с кондачка тут проблему не решить. Надо знать оптимальное место его расположения, что для цилиндрического ствола более-менее можно прикинуть, но для конусного, а тем более сложного цилиндрически-конусного ствола расчету фактически не поддается. Методом тыка сначала просверлил отверстие 2мм на корпусе. Эффект: стали проще браться ноты второго регистра, их тембр стал ярче, интонация устойчивей, но выше фа - срыв, как раньше. Что делать? Заморочился и сделал отверстие прямо на вставном блоке мундштука - в паре сантиметров от него (впрочем, мундштук смещается по трубке на 1 - 1,5 см для подстройки), тоже 2мм в диаметре. Эффект - строй второго регистра стал высить, тембр стал ещё ярче и пронзительней, но получить второй регистр на верхних двух пальцевых отверстиях по-прежнему невозможно. Правда, я тут подумал, что я не пробовал играть с открытым октавником у мундштука и закрытым на корпусе. Для управления клапанами сделал оригинальный клапан-слайдер, управляемый прогибом поддерживающего инструмент большого пальца левой руки. Слайдер сделан так, что сначала он открывает отверстие на корпусе, а при дальнейшем движении - и отверстие у мундштука.
Но вообще я понял, что надо заниматься настройкой трости и мундштука. Слегка (слой изоленты) изменив угол посадки трости на мундштук, я весьма улучшил управляемость инструмента - теперь нижний регистр стал устойчивее, только нижнее ля пока не берется. Думаю, двойка может быть слабовата, нужна трость пожестче. Ну и с аппликатурой и режимом управления октавниками нужно экспериментировать. Фактически, я теперь изучаю возможности того, что соорудил)))

[michael]

Вообще хорошо бы разобраться в октавниках, придется читать англоязычное.
Я исходил из нижеследующих (на фото) схем из Алдошиной-Приттса. Для кларнетного канала всё ясно - 1/3 акустической длины ствола со стороны мундштука. Как-то так оно и есть, на мой взгляд, но, естественно, не от конца раструба, а от эффективной длины трубы на тех тонах, где начинаются проблемы передува амбушюром без помощи октавника, т.е. это где-то 1/3 от длины верхнего колена с бочонком и мундштуком.
Меня эта схема зачаровала своей логичностью. 1/3 на дуодецимирование, 1/2 на октавирование. Как ни крути, в этом случае модель стоячей волны работает. Она и есть стоячая с точки зрения прохождения потока газа через трубку - поток воздуха через ствол духового при игре на инструменте незначителен, весьма менее, чем при простом расслабленном продуве воздуха через трубку. Но энергия этим небольшим потоком на максимумах акустического импеданса столба воздуха передается большая. С точки зрения потока энергии в виде волн давления, бегущих через трубку, волна бежит, с точки зрения отдельных молекул воздуха - колеблется, а с точки зрения физической модели распределения формы передачи давления от молекулы к молекуле - кинетически или статическим давлением - картинка "стоит": на определенных частях длины трубы располагаются "узлы и пучности", между которыми располагаются зоны роста давления со снижением скорости потока и наоборот. Поэтому теория октавника кажется простой.
Вот сделал уже 3 их: на корпусе одно - 2мм, на двух "эсках" - под одинарную и под двойную трость. Эффект - на двойной трости стало возможным соль второго регистра, и всё. Но на двойной трости и нижний регистр хуже, нижние 4 ноты не берутся, т.е. трость тяжеловата, надо подточить. Но верхнее ля - никак, без намека на писк.
Чего же я не учел? И вот мысль: а вообще насколько я правильно представляю себе акустическую длину эски с мундштуком? Почему я приблизительно полагаюсь на длину этих частей в натуре? так ли это?

[michael]

И вот тут я попал в тупик.
Длина воздушного канала, включая эску и воздух под тростями - ну, около 60 см. Нижняя нота, которая не берется на нижнем регистре, но так сказать предполагается - ля малой октавы, около 220 Гц. Полуволна 75 см, четвертьволна - 37 см. Это как? Чувствую, конус ведет себя существенно иначе.
А если учесть, что у меня сложный "цилиндр (два цилиндра с конусом между ними на двойной трости)- цилиндр-переходящий-в конус - щель - раструб, то всё вообще плачевно. Не вижу теоретических основ решения задачи. Решил бы её для условного конуса похожих параметров, но как принять в расчеты эску и трость не знаю.

[michael]

Да, я пробовал на мундштуке трости жесткостью 1,5 2 3,5 5. Картинка разнится тембровыми деталями, но по взятию нот в регистрах - принципиально не различается. Похоже, кривизну клюва надо увеличить, а то легкие трости западают иногда. Может, нижний регистр улучшится, но вверх не надеюсь больше забраться.
Может, есть мысли у кого-нибудь о проблеме? Был бы благодарен.

[michael]

Получилось: небольшими операциями по увеличению раскрытия клюва мундштука удалось достичь нижнего ля.

[amateur]

Добавлю инфы по октавникам на саксофоне. У него их 2. Один почти на самом верху основного ствола, а второй на эске. При движении снизу сначала работает октавник на стволе, а после ноты соль (по нотации) он закрывается и открывается октавник на эске.

Может пригодится в изысканиях, если не знали.

Еще о дуодецимных передувах на цилиндрических дудках. У меня относительно точная дуодецима получалась на дудке, у которой канал такой же по диаметру, как и канал мундштука и является его бесступенчатым продолжением. Как только добавляется эска со ступенькой в переходе на нее и с саксофонным мундштуком насаженым на нее, интерва передува (дуодецима) сужается. По разному, и на тон и больше в зависимости от перепада, длины эски и может еще чего-то.