corpuscul.net

Духовыми называют музыкальные инструменты, звучащим телом которых является расположенный в их внутреннем канале столб воздуха. Духовые инструменты делятся на лабиальные (губные), тростееые (иногда неудачно называемые язычковыми) и амбушюрные (ротовые).
К лабиальным инструментам относят флейты, которые подразделяют на продольные и поперечные.
К тростевым инструментам относят гобой, фагот, кларнет, саксофон, причем в гобое и фаготе используются двойные трости, а в кларнете и саксофоне — одинарные. Трости представляют собой пластинки из специальных пород тростника, срезанные плавно (на нет) в верхней части.
Лабиальные и тростевые инструменты по способу звукоизвле-чения и построению клапанной системы традиционно относят к деревянным инструментам, несмотря на то, что саксофоны и флейты поперечные почти всегда делают металлическими, а кларнеты и гобои часто пластмассовыми.
К амбушюрным инструментам относят валторну, трубу, тромбон, тубу, саксгорны (альт, тенор, баритон, бас), корнет. Часто их также называют медными, так как для их изготовления используют в основном латуни.
Все перечисленные инструменты составляют группу духовых инструментов, входящих в состав симфонического оркестра. Кроме этих инструментов существует большое количество духовых инструментов различного назначения (горны пионерские, охотничьи рожки, фанфары, дудки, сопилки, свирели и др.). Процесс звукообразования у них аналогичен такому же процессу в инструментах симфонической группы.
Духовым инструментам присущ натуральный звукоряд, т. е. ряд частот, который образуется в результате колебаний целого столба воздуха в канале инструмента или его кратных частей, получаемых делением длины канала на 2, 3, 4, 5 и т. д., причем частота колебаний увеличивается в 2, 3, 4, 5 и т. д. раз соответственно. Переход от основной частоты к более высоким частотам осуществляется в основном путем передувания, т. е. увеличения скорости воздушной струи. При плавном увеличении скорости воздушной струи повышение частоты происходит скачкообразно (рис. 8.1).

Передувание осуществляется тем легче и имеет тем больше переходов, чем больше отношение длины воздушного канала инструмента к среднему диаметру. В инструменте одновременно с колебаниями целого воздушного столба происходят собственные самостоятельные колебания и его отдельных частей, что вызывает появление высших гармоник (обертонов). В некоторых инструментах с большим отношением длины канала к диаметру и расширяющимся раструбом колебания на основной частоте вообще не возникают.
Хроматический звукоряд духовых инструментов получают изменением длины воздушного канала. Для этого в деревянных инструментах используются клапаны, открывающие (закрывающие) дополнительные отверстия, которые соединяют канал инструмента с окружающей воздушной средой. Это приводит к уменьшению длины воздушного канала инструмента для вдуваемой струи воздуха и изменению частоты собственных колебаний воздушного столба. В медных духовых инструментах для этих же целей используют вентили или выдвижные кулисы (цуги), позволяющие включать (выключать) дополнительные участки воздушных каналов инструмента.
Деревянные духовые инструменты. Возбуждение звука в таких инструментах осуществляется либо в результате дробления и завихрения подаваемой струи воздуха при столкновении с внутренними острыми кромками входного отверстия (лабиальные инструменты), либо в результате прерывания вдуваемой струи с помощью вибрирующей трости (тростевые инструменты) с частотой собственных колебаний воздушного столба в канале инструмента. Регулируют и направляют воздушную струю в деревянных духовых инструментах губы и язык музыканта.
Флейта представляет собой трубку с цилиндрическим (иногда коническим со стороны вдуваемой струи) каналом, имеющую специальные отверстия для изменения длины воздушного канала, прикрываемые пальцами или специальными клапанами. Вдувание струи у продольных флейт производится в торце инструмента, а направление вдуваемой струи совпадает с направлением канала инструмента. У поперечных флейт системы Бема (рис. 8.2) место вдувания воздушной струи несколько отстоит от конца флейты, а направление вдуваемой струи перпендикулярно направлению воздушного канала. В торце поперечной флейты есть пробка для регулировки длины воздушного канала и подстройки инструмента на требуемую частоту.

Продольные флейты изготовляют в основном из клена, черного или гренадильного дерева, а также из пластмасс. Поперечные флейты обычно делают из латуни с различным видом покрытий.
На поперечной флейте играют девятью пальцами, десятым, большим, пальцем правой руки поддерживают инструмент снизу. Игра на флейте требует большого расхода воздуха, особенно на нотах нижнего и высокого регистров. Диапазон звучания поперечной флейты достигает четырех с половиной октав (от си малой октавы до ми-бемоль четвертой октавы), однако тоны си малой октавы и до-диез, ре, ми-бемоль четвертой октавы трудно извлекаются.
Большое распространение получила флейта-пикколо с диапазоном звучания на октаву выше обычной поперечной.
Трость в тростевых деревянных инструментах с одинарной тростью (кларнет, саксофон) располагается над краями отверстия, через которое вдувается воздух. Она под воздействием воздушной струи приходит в колебательное движение, открывая и прикрывая отверстие, что способствует более легкому возбуждению воздушного столба в канале инструмента и тем самым уменьшению расхода воздуха.
В инструментах с двойной тростью (гобой, фагот) под действием вдуваемой струи изменяется щель между тростями, что также облегчает процесс возбуждения воздушного столба в канале инструмента.

Кларнет состоит из пяти частей (рис. 8.3). Первая, верхняя, часть представляет собой клювообразный мундштук с укрепленной тростью. К мундштуку примыкает вторая, короткая, часть ствола, называемая бочонком и служащая для подстройки инструмента путем перемещения вдоль ее оси канала. Далее расположены две другие части, составляющие основу ствола инструмента. На них расположены звуковые отверстия н клапаны. Нижней, пятой, частью является раструб. Основа ствола кларнета изготовляется из черного или гренадильного дерева, эбонита или пластмассы.
Помимо большого кларнета с диапазоном звучания от ре малой октавы до фа третьей октавы применяют бас-кларнет (звучит на октаву ниже) и малый (пикколо) кларнет (звучит на октаву выше). Звук кларнетов имеет богатый спектр, в составе которого почти нет четных гармоник, что придает звуку своеобразный тембр.

У саксофона трость и мундштук похожи на кларнетные (рис. 8.4). Саксофон относят к группе деревянных инструментов, так как, несмотря на его металлическую конструкцию (как правило, нейзильберовую или латунную), он имеет аппликатуру, аналогичную с аппликатурой деревянных инструментов. Саксофоны изготовляют разных размеров и разных диапазонов звучания. Так, диапазон звучания альтового саксофона от ре-бемоль малой октавы до ля-бемоль второй октавы, тенорового— от ля-бемоль большой октавы до ми-бемоль второй октавы. Эти инструменты обладают своеобразным художественно ценным тембром, вследствие чего получили большое распространение в современных оркестрах.

Гобой имеет двойную трость и систему звуковых отверстий, открываемых и закрываемых с помощью клапанов (рис. 8.5). Гобои изготовляют из гренадильного или черного дерева, а также из пластмасс. Гобой состоит из трех основных частей. Трость гобоя вставляется в специальное отверстие в верхней части инструмента, из-за этого гобой нельзя подстроить под другие инструменты по высоте звука. По аппликатуре гобой похож на поперечную флейту. Диапазон звучания гобоя составляет от си-бемоль малой октавы до фа третьей октавы. Помимо обычного гобоя используется альтовый гобой (английский рожок), который звучит на квинту ниже и тембр которого из-за горшкообразной формы раструба несколько отличается от тембра обычного гобоя. Звуки гобоев богаты обертонами.

У фагота двойная трость несколько большего размера, чем у гобоя (рис. 8.6). Фагот изготовляют из клена. Он состоит из четырех частей (нижнее колено, малое колено, большое колено, раструб). Трость насаживается на длинную трубку с клапаном. Звуки верхних тонов извлекают при открытом клапане, низких тонов — при закрытом. На корпусе фагота располагаются основные и дополнительные клапаны. Звук фагота богат обертонами. Помимо обычного фагота (диапазон звучания от си-бемоль контроктавы до ми-бемоль второй октавы) применяют и контрфагот, диапазон звучания которого на октаву ниже.
Основные характеристики тембров деревянных духовых инструментов приведены в табл. 8.1 .

Медные духовые инструменты. Все медные инструменты относят к числу амбушюрных, в которых роль тростей выполняют определенным образом сложенные губы музыканта и специально приспособленные для этих целей воронкообразные мундштуки (рис. 8.7).

При вдувании в инструмент струи воздуха музыкант, изменяя величину щели между губами, увеличивает или уменьшает количество (скорость) поступающего в канал инструмента воздуха. При этом частота изменения подачи автоматически синхронизируется частотой собственных колебаний столба воздуха, заключенного в воздушном канале инструмента. В некоторой мере действие губ сходно с действием двойной трости. Длина и диаметр воздушного канала инструмента, а также изменение диаметра по длине влияют как на диапазон звучания, так и на тембровые качества инструмента. Экспериментально установлено, что чем больше изогнут воздушный канал инструмента, тем звук более мягкий и более матовый. Удлиненная форма канала с прямоугольными участками приводит к получению более ярких тембров. Все добавочные лабиринты, шероховатости канала, в том числе и неизбежные при конструировании вентильных механизмов, не только затрудняют извлечение основного тона, но и приглушают общее звучание инструмента.
У медных духовых инструментов выходная часть звукового канала выполнена в виде раструба, т. е. оканчивается плавным увеличением диаметра канала до некоторого максимального.
Для получения хроматического звукоряда изменяют длину воздушного канала инструмента, используя поворотные (роторные) или помповые вентильные механизмы (рис. 8.8).

В медных инструментах используют механизмы с тремя основными вентилями. Первый при включении понижает строй на один тон, второй — на полтона, третий — на полтора тона. Вентили можно включать по отдельности или вместе в любом сочетании. При этом общее понижение строя будет приближенно равняться сумме понижений отдельных вентилей. Точного соответствия сумме понижений получить невозможно в связи с тем, что каждый дополнительно включенный крон рассчитывается на начальную основную длину канала. При двух или тем более трех одновременно включенных кронах общая длина дополнительных кронов оказывается меньше расчетной.
Различные комбинации включения основных вентилей позволяют получить семь комбинацией высоты звуков. Помимо них в медных инструментах часто используют дополнительный вентиль, понижающий высоту звуков на кварту (квартвентиль).
Для изменения высоты тона тромбонов используют специальную кулису (выдвижной крон), что позволяет делать это плавно.
Расход воздуха в медных инструментах зависит от длины и диаметра канала, а также от диапазона извлекаемых звуков. У медных, как и у деревянных духовых инструментов, расход воздуха увеличивается при извлечении низких и высоких тонов.
Один из способов изменения характера звучания медных инструментов — применение сурдины. Сурдина выполняется в виде полной сферы или конуса из легкого металла, дерева или другого материала и размещается у выходного отверстия раструба. Звук инструмента с сурдиной получается резким носовым.
Валторна представляет собой длинную узкоканальную трубу, свернутую спиралеобразно и оканчивающуюся широким раструбом (рис. 8.9).

Валторна снабжена вентильным механизмом с четырьмя или пятью вентилями. Диапазон звучания валторны зависит от ее размеров, обычно от си контроктавы до фа второй октавы (для инструментов, используемых в симфонических оркестрах) и от ля контроктавы до ми-бемоль второй октавы (для инструментов, используемых преимущественно в духовых оркестрах). Пятивентильные (двойные) валторны имеют дополнительный квартвентиль, работающий на повышение строя на чистую кварту путем укорачивания части канала инструмента.
У валторны мягкий певучий тембр, хорошо сливающийся с тембрами струнных и духовых деревянных инструментов.
Роль сурдины при игре на валторне обычно выполняет правая рука музыканта, которой он прикрывает раструб. Валторна широко используется как сольный и ансамблевый инструмент.

Труба — духовой инструмент, у которого узкий канал согнут в один оборот и оканчивается небольшим раструбом (рис. 8.10). Труба снабжена помповым (рис. 8.10, а) или поворотным (рис. 8.10,6) трех- или четырех-вентильным механизмом. Диапазон звучания трубы обычно от ми малой октавы до ля второй октавы. Тембр яркий, пронзительный. Труба широко применяется в симфонических, духовых оркестрах. В джазе трубу часто используют с сурдиной.

Тромбон — духовой инструмент, снабженный подвижной кулисой (рис. 8.11). Перемещая кулису, изменяют длину воздушного канала инструмента, что позволяет плавно повышать или понижать высоту извлекаемых звуков. Диапазон звучания тромбона различен в зависимости от его размеров. Для тембрового тромбона он составляет от си-бемоль контроктавы до ре второй октавы.
Иногда тромбон делают с квартвентилем, понижающим звук на кварту. Этот тромбон является комбинацией тенорового и басового тромбонов.
Существуют тромбоны и с основными вентилями и невыдвижными кулисами.
У тромбона в нижнем регистре тембр мрачный, среднем и высоком — светлый яркий. Тромбоны используют в основном в оркестрах.

Туба — самый низкий по звучанию медный духовой инструмент, который представляет собой длинную, свернутую несколько раз трубу, расширяющуюся по мере приближения к раструбу (рис. 8.12). Туба снабжена вентильным механизмом. Диапазон звучания тубы- бас от ми контроктавы до ми первой октавы, тубы- контрабас — от до контроктавы до си малой октавы. Тембр звучания тубы суровый, массивный, грузный, слитный. Туба используется в оркестрах.
Саксгорны — семейство медных духовых инструментов с воздушным каналом относительно большого диаметра, постепенно увеличивающегося от вентильного механизма к раструбу. Инструменты этого семейства отличаются друг от друга в основном размерами (альт, тенор, баритон, бас).

Альт (альтгорн)—медный широко мензурный духовой инструмент (рис. 8.13). Диапазон звучания от ми-бемоль малой октавы до соль второй октавы. Тембр относительно тусклый. Альт используется в духовом оркестре.
Тенор (теноргорн) особенно полно и мягко звучит в среднем и верхнем регистрах. Диапазон звучания от ми большой октавы до си-бемоль первой октавы.
У баритона (баритонгорна) густой мягкий тембр, певучие звуки. В низком регистре звук сочный. Диапазон звучания от ре большой октавы до си-бемоль первой октавы.