Обзор флейтовых калькуляторов

[Васян]

Пролистал весь форум в поисках раздела, посвящённой этому чуду инженерной мысли, но нашел только единичные сообщения в разных разделах.
Вот и решил восполнить этот пробел, собрав в нём информацию о различных программах, формулах и скриптах, позволяющие расчитывать игровые отверстия.

Итак, пожалуй, начнём:
А эпопея "растерзания" флейтовых калькуляторов у меня началась с неочень приятного момента, когда я изготовил дудочку основываясь на расчётах флютомата (флейтового калькулятора от Питера Козэла), онлайн версия которого находится по адресу:http://11wall-west.com/~ph_kosel/flutomat.htm
Расчёты оказались неверны.
Пробовал также и другие калькуляторы, TWCALC, HBFWHCalc (http://music.bracker.co/Music/Whistle_Calculator)
Вот результат расчёта на вышеперечисленных калькуляторах по одним и тем данным



На ваш взгляд, какой из данных калькуляторов расчитал правильнее?
.................................................. .................................................. .....
Также есть мнение, что следует поискать формулы расчёта игровых отверстий в книгах по акустике музыкальных инструментов, а также составить по этим формулам программу и проверить результаты на практике, чем собственно и занимаюсь в свободное время

[росс]

Не получается оценка правильности...
Надо хотя бы знать исходные данные.

Думаю, что ни один калькулятор не даст 100% гарантии. Всё равно надо тонко подбирать расстояния и диаметры по месту.
Согласитесь, что, и не приступая к дыркам, можно увидеть, что при одной и той же длине канала, одинаковом диаметре и одинаковой форме свистка получим довольно сильное расхождение в частоте ключевой ноты. Материал влияет, поверхности, пропитка, степень высушенности э цэтера...
А так бы было легко: задумал нужную дудку - сделал трубку и проточил лабиум - имеешь точный ключ!!
Нет, если на этом этапе нет прецизионной повторяемости, то и не ждите её на этапе дырок!
Вопрос скорее в простоте использования калькулятора...
Мне бы достаточно было русскоязычного Флютомата, да вот никто не предлагает...

[metrion]

я уже говорил - эти калькуляторы работают по эмпирическим формулам а не по реальным расчетам движения газов на которые нужен суперкомпьютер.

они помогают в самом самом начале прояснить моменты как должны вести себя дырочки при тех или иных размерах или строе.

после расчета нужно делать пробный инструмент. который вряд ли получится с 1 раза. смещать или заклеивать дырки и т.п. после него уже делать нормальный инструмент основываясь на дырках предыдущего. для экономии нужно делать свистковые части отдельно.

[sekan]

Да они дают приближенные цифры. Но от них можно смело отталкиваться. Есть поправка, которую необходимо учитывать: это параметры свистка.
Как я уже говорил, последнее время использую эту программку TWJCalc
Играясь параметрами Embouchure: Width, Length, Height можно получить расхождения в несколько сантиметров.
Расчет отверстий можно начинать когда есть трубка со свистком, которая выдает некий основной тон. Длина трубки известна, вот ее то и необходимо получить в калькуляторе, играясь этими параметрами. Как только параметры подобраны, расчетная длина дудки совпадает с оригинальной - остальные отверстия тоже будут иметь минимальную погрешность.

[Васян]

Вообщем проштудировал достаточное количество литературы по акустике флейт, и сделал несколько важных выводов:
1. Как оказалось, что на расчёт достаточно сильно влияет скорость звука, которая в свою очередь зависит от температуры (прежде всего), а также от влажности и атмосферного давления. Сделал пересчёт на мои Сибирские условия, взяв следующие параметры:

1. Температура - 22°С
2. Влажность - 55%
3. Атмосферное давление - 760 мм.рт.ст

Расчетная скорость звука: 345,31 м/с (в некоторых флейтовых калькуляторах этот параметр 330 м/с)

2.

Сообщение от sekan

Есть поправка, которую необходимо учитывать: это параметры свистка.

Совершенно верно! Тут даже спору нет просчитывал при тех-же параметрах меняя размеры окна лабиума, получились разные результаты.

И на последок о хорошем: изготовил по расчётам две дудочки из ПВХ - удивился, что отверстия не пришлось модифицировать - всё строит идеально (проверил как и на слух, как и по тюнеру).
Теперь задача - оформить это дело в юзер-интерфейс и дать возможность протестировать всем желающим, во всяком случае должна же быть отечественная программа, которая будет рассчитывать игровые отверстия в соответствии с нашими параметрами, а не забивать голову всякими там размерами в дюймах, температурой в Фаренгейтах (во многих калькуляторах скорость звука рассчитывается для температуры 25°С)

[metrion]

я особо заморачиватся с меряньем влажности не советую. просто желательно делать финальную настройку при 20-22 градусах, если летом на улице очень жарко где нибудь в полуподвальчике. а зимой проветрить комнату чтоб тоже не было сухо и жарко.

все равно флейта может попасть в самые разные условия.

кому отечественная программа что то должна? учите английский. де факто международный язык. насколько я помню во всех калькуляторах что я видел были милимметры и градусы цельсия

[Васян]

Сообщение от metrion

все равно флейта может попасть в самые разные условия.

Вот типичный пример, этим летом был на международном фестивале музыки и веры "Устуу-Хурээ" в Туве, так там один иностранец жаловался, что у него инструмент не так как надо строит, лето в этом году там было холодное и сухое.

Сообщение от metrion

учите английский. де факто международный язык. насколько я помню во всех калькуляторах что я видел были милимметры и градусы цельсия

Да вот както менталитет у иностранцев другой, всё же охото что то родное, понятное всем

[metrion]

по поводу духового музыкального инструмента который не работает летом (холодным и сухим это сколько? 0 градусов или 20?) это проблемы инструмента. обычно перепады температуры и влажности при которых человек может играть не рискуя здоровьем не должны влиять больше +-20 центов что парируется слайдом или другим подстроечным механизмом а искажения в строе исправляются музыкантом. если изначально сделать инструмент под широкий диапазон температур то ничего страшного не будет. для флейт достаточно слайда и базовой настройки в немного выдвинутом состоянии, это даст возможность как повысить так и понизить строй.

вы уж определитесь, понятное всем или родное. и о каком таком менталитете вы говорите по отношению к простой вычисляющей программе?

[amateur]

TWCALC как-то (довольно давно) более менее русифицировали общими усилиями на форуме гармонистов.
Я сейчас не смог найти тот русифицированый вариант в дебрях своих "хранилищ", т.к. давно им не пользовался. Для вистлов получалось получить более-менее приемлемые результаты. Для тростевых похуже. - Точнее получалось даже простым пропорциональным пересчетом, отталкиваясь от размеров заведомо хорошо настроенной дудки. А идеала все равно приходится добиваться методом последовательных приближений с порчей материала. После наработки определенного опыта и статистики частенько удавалось ограничится одним испорченным образцом.

[Васян]

Как и обещал выношу на суд общественности программу для проектирования и настройки флейт «FlutoMAX Flute Designer»
Изготовил по расчётам программы две дудочки из электротехнической ПВХ трубы диаметром 16 мм, игровые отверстия даже подстраивать не пришлось, разность замеченная тюнером не превышает нескольких центов.
Программа предназначена для расчёта флейт с 6-ю (и менее) игровыми отверстиями.
Особенности программы:

• Диапазон рабочих тональностей от А2 (110 Гц) до А6 (1760 гц)
• Автоматический расчёт размеров окна лабиума и диаметров игровых отверстий, по мере ввода диаметра и толщины стенки материала, с последующей коррекцией.
• Имеется возможность задать гамму из нескольких вариантов:
  • Мажорная гамма
  • Натуральный Минор
  • Мелодический Минор
  • Гармонический Минор
  • NAF/Пимак
  • Агава Раба
• Возможность выполнить расчёт в одном из нескольких строев:
  • Хроматический
  • Натуральный
  • Пифагорейский
  • Среднетоновый
  • Традициональный
• Индивидуальные параметры для каждого игрового отверстия (частота в Герцах или центах, диаметр)
• Задаваемые параметры окружающей среды (температура, влажность, давление) для правильного расчёта скорости звука
• Сохранение результатов расчёта в файле, с последующей загрузкой в программу (файлы формата FMX - FlutoMAX Flute Designer File)
• Возможность экспорта результата в следующие форматы:
  • Экспорт таблицы расчёта в Excel (файлы формата CSV)
  • Экспорт результата в виде веб-страницы (файлы формата HTML)
  • Экспорт чертежа в растровое изображение (файлы форматов PNG,JPEG,BMP)
  • Экспорт чертежа в векторное изображение (файлы формата SVG)
• Вывод на печать результатов расчёта и предварительный просмотр
• Встроенный хроматический тюнер для проверки/настройки игровых отверстий
• Встроенный калькулятор
• Настройки опций программы и пользовательского интерфейса

Программа не требует инсталяции и запускается с любого носителя.
Минимальные системные требования: Windows XP, 128 MБ оперативной памяти, разрешение монитора 800х600 пкс./16 бит, звуковая карта с возможностью подключения микрофона или другого звукозаписывающего устройства для реализации функции хроматического тюнера

Скриншоты программы:

1. Главное окно программы (Тема оформления «Alien»).



2. Окно встроенного тюнера (Тема оформления «WMP11»).



3. Окно с настройками параметров отрисовки чертежа флейты (Тема оформления «Leopard»)



Ссылка для скачивания: http://yadi.sk/d/ovt4gULSBruR8 (763 КБ)

Также учту ваши замечания, пожелания в работе программы, а также устраню выявленные баги