Знать все о камертонах должен каждый, кто интересуется миром музыки. Необходимо выяснить заранее, какую частоту колебаний имеет извлекаемый звук. Надо также разобраться, как пользоваться электронными и другими камертонами.
Что это такое и для чего нужны?
В буквальном переводе с немецкого языка термин «камертон» означает «комнатный звук» или, если более точно, «звук в комнате». Основная цель использования инструмента — фиксация и воспроизведение импульсов с эталонной частотой. Стоит отметить, что эта самая частота или высота звука также носит название «камертон». Такое устройство применяют в музыке для настройки разнообразных инструментов. Методы действия (выработки колебаний) могут сильно отличаться.
Классические камертоны восходят к инструменту, созданному Джоном Шором еще в 1711 году. Такое устройство выглядит словно двузубая вилка. При ударе по ней концы будут колебаться и появится звук. В норме он и станет акустическим эталоном для певцов и тех, кто настраивает музыкальные инструменты. Извлекаемый звук имеет частоту колебаний ровно в 419,9 Гц.
Изначально решили, что камертонное звучание соответствует ноте ля. Именно от нее отталкиваются и при настройке иных звуков. Необходимость подстраивать музыкальные инструменты вполне объективна. Натяжение струн меняется в зависимости от температуры и при долгом использовании. Именно поэтому камертон совершенно незаменим.
В конце XVIII столетия в нашей стране появился стандарт «петербургского камертона», предложенный Джузеппе Сарти. Частота а1 у него составляет 436 Гц. Введенный по инициативе французской академии наук с 1858 года «нормальный камертон» имеет частоту а1 в 435 Гц. Через 27 лет на всемирной музыкальной конференции в Вене этот уровень объявили общепринятым стандартом. Тогда же установили, что тон ля на 1 октаве должен иметь частоту 440 Гц.
В симфонической практике к камертонам прибегают нечасто. Вместо них широко применяется гобой. Однако есть и исключение (когда в ходе выступления звучит рояль). Тогда именно по роялю подстраивают все прочие инструменты. Но сам оркестровый эталон должен быть основательно выверен заранее по камертону.
Универсальная частота 440 Гц применяется:
- для пианино;
- для скрипок;
- для гитар и других инструментов, содержащих струны.
Во многих случаях инструмент делается из алюминиевых сплавов. Такое решение позволяет заметно облегчить конструкцию. Часто камертон работает, будучи установленным на резонансных ящиках. Точнее, на открытом с одной стороны ящике из дерева, играющем роль резонатора. Длина ящика очень важна: она должна составлять ровно 25% от длины испускаемого звука.
Когда устройство начинает действовать, стержень по вертикали нажимает на крышку ящика. Это нажатие происходит точно в соответствии с частотой колебания камертонных ножек. Согласно законам акустики, она равна частоте, с которой колеблется воздух в ящике. Как следствие, покидающий ящик импульс усиливается за счет резонансного эффекта.
Камертоны используют и дирижеры в хорах. С их помощью отрабатывается идеальное звучание вокала. Необходимость в использовании резонатора связана с тем, что классический вариант инструмента звучит слишком тихо сам по себе.
Но надо учитывать, что камертоны применяются не только в музыкальной сфере. Ими пользуются также и врачи, которые нуждаются в объективном способе определения патологий уха.
Звук с точно выверенной частотой очень актуален для выявления самых ранних признаков ухудшения слуха, особенно у детей. Необходимость в соответствующей проверке возникает также и при оценке величины поражения, и при установлении показаний к операциям. В некоторых случаях инструментальная проверка позволяет разграничить патологии и выбрать соответственно диагнозу самое эффективное, самое щадящее лечение. Камертоны во врачебной практике ценны тем, что с течением времени почти не меняют акустических свойств. Благодаря портативности пользоваться таким прибором удобно даже при обходах по месту жительства.
Камертон хорошо подходит для изучения как воздушной, так и костной проводимости. Исследования проводят короткими подходами, по 3-5 секунд. При большей их длительности слуховой орган адаптируется и утомляется. Время звучания и амплитуда (сила звука) находятся в нелинейной корреляции. Во многих случаях ограничиваются исследованием порога для базового и дискантового звука. Лишь в более сложных случаях проводят углубленное исследование широкого спектра параметров с использованием комплекта камертонов Бецольд-Эдельмана.
Виды
И все же в большинстве случаев камертоны используются именно музыкантами, а не медиками. Классический вариант аппарата мало отличается от прообраза, придуманного еще Шором. При ударе по механическому камертону его концы будут колебаться. Это и приводит к появлению эталонного звучания. Сам камертон, в свою очередь должен тщательно настраиваться.
Градуированный прибор получают строго в условиях оборудованной акустической лаборатории. Только там, где есть все требуемые измерительные устройства, можно гарантировать успешную подстройку. Духовой камертон отличается от классического вилочного варианта и визуально похож на свисток. Такое приспособление имеет специальный блок, обеспечивающий выдачу всех 12 хроматических звуков. Наиболее точными считаются металлические изделия, которые исключительно устойчивы к воздействию посторонних факторов. Настройка камертона производится строго при 20 градусах. Даже отклонение на 1 градус существенно искажает звучание инструмента.
Электронный или цифровой аппарат — распространенная радиолюбительская поделка, несмотря на это, он довольно неплохо проявляет себя на практике. Такое изделие весьма хорошо справляется и с настройкой музыкальных инструментов, и с оптимизацией вокала на занятиях по пению. Базовая суть — использование генератора частоты, выполненного на одном транзисторе с автотрансформаторной связью. Выработка колебаний производится при помощи переменного резистора. Он дает возможность задать разброс частот примерно 1 октавы.
Как катушки индуктивности обычно применяют первичную обмотку выходного трансформатора. Сечение сердечника составляет приблизительно 1,5 кв. см. Взять такую обмотку можно из любого старого радиоприемника. Требуется, чтобы в катушке было примерно 3000 витков провода, а отвод шел от средней точки. Трансформатор берут без сердечника.
Понижение частоты колебаний очень важно. Для этой цели наращивают емкость конденсатора С2 либо вставляют в катушку сердечник из железа. Если емкость С2 вырастает, то получается более высокая частота. Электронный камертон может включать самые разные германиевые транзисторы малой мощности. Корпусы обычно изготавливаются из пластмассы.
Предпочтительно использование высокоомных громкоговорителей. Альтернативой оказывается телефонный наушник ДЭМ-4М. Цифровой камертон отличается от обычного электронного построением на основе микросхем, способных генерировать разные тона темперированной шкалы. Корпус обычно оснащается 16 выводами. Среди них обязательно будут вывод для определения делящего коэффициента и октавный выход, а также канал для электропитания.
Даже простейшие самодельные усилители могут отличаться превосходной частотной характеристикой. Их допускается применять для оценки сигнала через наушники либо компактные динамики. Уровень чувствительности определяется специальным резистором.
Чтобы регулировать чувствительность оперативнее, он должен иметь чувствительность на уровне 1 МОм. Смягчение тембра сигнала возможно благодаря введению во входную цепь усилителя конденсатора С7 с подбираемой путем экспериментов емкостью.
Как пользоваться?
Если камертон нужен для настройки гитары, то делать это начинают с наиболее тонкой струны. Подходящую октаву подбирают особым переключателем. При этом пропадает неприятное искажение. Иногда гитара выстроена по ладам нормально. Это обстоятельство проверяют по 12 ладу, на котором должен быть чистый звук.
Если это условие соблюдено, и расположение струн по отношению к грифу правильно, аккорды будут звучать чисто. Первую струну для настройки зажимают на 5 ладу. Далее надо вращать слегка колки, чтобы менять натяжение. Только при совпадении звучания со звуком эталонного инструмента проблема будет решена. Действовать следует осторожно, без рывков, чтобы струны не лопались.
Классический вилочный камертон держат в правой руке. Им слегка бьют по левому указательному пальцу, точнее, по его второй фаланге. Двигать надо исключительно кистью, изменять положение предплечья, плеча и локтя нельзя. Когда удар нанесен, инструмент максимально быстро подносят к любому уху.
При настройке пианино с классическим камертоном задают ноту ля на первой октаве, свободную струну подстраивают таким образом, чтобы биения происходили с шагом не менее 10 секунд.