관악기

Wind instrument
이 기사는 악기에 관한 것입니다.풍속 및 풍향 측정에 사용되는 장치는 풍속계를 참조하십시오.
Charles Gounod의 쁘띠 심포니 pour neuf instruments vent벤트
(9관현악기용 소교향곡)
아다지오 알레그로
II: 안단테 칸타빌레
III: 셰르조 (알레그로 모데라토)
IV: 피날레 (알레그레토)
Soni Ventorum Wind Quintet에 의해 연주됩니다.
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아르헨티나의 관악기 에르케

관악기는 공진기(일반적으로 튜브)를 포함하는 악기로, 연주자는 공진기 끝 또는 그 근처에 설치된 마우스피스에 공기 기둥을 불어 넣어 진동을 일으킨다.진동의 피치는 튜브의 길이와 공기의 진동 컬럼의 유효 길이의 수동 수정에 의해 결정됩니다.일부 관악기의 경우, 갈대를 통해 소리를 내고, 다른 악기들은 금속 마우스피스에 윙윙 소리를 내야 하는 반면, 다른 악기들은 연주자가 가장자리에 있는 구멍에 소리를 내야 하는데, 이는 공기 기둥을 갈라 소리를 만들어 냅니다.

다른 노트를 얻는 방법

  • 팬 플루트 등 다양한 톤에 대해 서로 다른 공기 기둥을 사용합니다.이 악기들은 한 번에 여러 개의 음을 연주할 수 있다.
  • 추가 튜브를 통해 공기를 전달하는 결합 밸브(로터리 밸브, 피스톤 밸브 참조)를 통해 튜브의 길이를 변경하여 전체 튜브 길이를 증가시켜 기본 피치를 낮춥니다.이 방법은 거의 모든 금관악기에 사용됩니다.
  • 슬라이딩 메커니즘을 사용하여 튜브를 늘리거나 짧게 하여 진동 에어 칼럼의 길이를 변경합니다.이 방법은 트롬본과 슬라이드 호루라기에 사용됩니다.
  • 튜브 측면의 개폐 구멍을 통해 진동 주파수 변경이것은 손가락으로 구멍을 막거나 키를 눌러 구멍을 닫으면 됩니다.이 방법은 거의 모든 목관악기에서 사용됩니다.
  • 공기 기둥의 길이를 변경하지 않고 다른 고조파에서 공기 기둥을 진동시킵니다(자연 경음기 및 고조파 시리즈 참조).

거의 모든 관악기는 마지막 방법을 사용하며, 종종 다른 악기 중 하나와 결합하여 레지스터를 확장합니다.

종류들

관악기는 일반적으로 두 개의 [1]계열로 분류된다.

금관악기는 원래 놋쇠로 만들어졌고, 목관악기는 전통적으로 나무로 만들어졌지만, 그 이름은 악기의 재질보다는 연주자가 소리를 내는 방식을 의미하는데, 이는 다양할 수 있다.예를 들어, 색소폰은 일반적으로 황동으로 만들어지지만, 진동하는 갈대로 소리를 내기 때문에 목관악기로 분류된다.한편, 디게리두, 목조 코넷(황동으로 만든 코넷과 혼동하지 말 것), 뱀은 모두 나무(또는 현대의 뱀의 경우 플라스틱 튜브), 상아로 만든 올리펀트는 모두 연주자의 입술에 의해 진동이 이루어지기 때문에 금관악기군에 속한다.

  • 금관악기는 연주자의 입술 자체가 진동하여 악기 내부의 공기가 진동하게 한다.
  • 목관악기에서 연주자는 다음 중 하나를 수행합니다.

악기 분류의 Hornbostel-Sachs 체계에서 관악기는 에어로폰으로 분류된다.

음향생성물리학

모든 관악기에서 소리 발생은 공명 챔버(공진기)에 부착된 유량 제어 밸브로 공기가 유입되는 것에 따라 달라집니다.공진기는 일반적으로 긴 원통형 또는 원추형 튜브로, 원단에서 개방됩니다.밸브에서 나오는 고압 펄스가 음속으로 튜브를 따라 이동합니다.개방단에서 저압의 리턴 펄스로 반사됩니다.적절한 조건에서 밸브는 튜브에 정재파가 형성될 때까지 펄스를 더 많은 에너지로 반사합니다.

클라리넷이나 오보에와 같은 리드 악기는 마우스 피스에 유연한 리드 또는 리드를 가지며 압력 제어 밸브를 형성한다.챔버 내부의 압력이 증가하면 리드 전체의 압력 차이가 감소하며, 리드가 더 많이 열려 [2][3]공기 흐름이 증가합니다.공기 흐름이 증가하면 내부 압력이 더욱 증가하므로, 마우스 피스에 도달하는 고압 펄스는 튜브를 통해 더 높은 압력 펄스로 반사됩니다.튜브 내부의 정재파는 1/4 [4]파장의 홀수 배수로, 마우스 피스에 압력 안티 노드, 개방단에 압력 노드가 있습니다.리드는 공진기에 의해 결정되는 속도로 진동합니다.

립 리드 악기의 경우, 연주자들은 입술의 장력을 조절하여 그들이 [5][6]흐르는 공기의 영향을 받아 진동하도록 한다.저압 펄스가 마우스피스에 도달했을 때 입술이 가장 닫히고 공기 흐름이 가장 낮도록 진동을 조절하여 저압 펄스를 튜브로 반사시킵니다.튜브 내부의 정재파는 1/4 파장의 홀수 배수로, 마우스 피스에 압력 안티 노드, 개방단에 압력 노드가 있습니다.

에어리드(플루트 및 피플플루트) 계기는 파이프의 개구부(입)를 흐르는 얇은 방목용 에어시트(평면제트)가 날카로운 가장자리(음순)와 상호작용하여 소리를 [7]발생시킨다.플레이어는 얇은 슬릿(연기)을 통해 분사합니다.기록기 및 연도 오르간 파이프의 경우 이 슬릿은 계측기 제조업체에서 제조하며 고정된 형상을 가지고 있습니다.가로형 플루트나 팬 플루트에서는 입술 사이에 음악가들이 틈을 만든다.

파이프의 음향 진동으로 인해 파이프 내 공기가 압축 및 [8]팽창됩니다.그 결과 파이프 입구를 통해 파이프 안팎으로 공기가 번갈아 흐릅니다.이러한 횡단 음향 흐름과 평면 공기 제트의 상호작용은 연도 출구(제트의 원점)에서 제트 속도 프로파일의 국부적 교란을 유도한다.이 섭동은 유체가 순막을 향해 이동할 때 제트의 본질적인 불안정성에 의해 강하게 증폭됩니다.그 결과 제트의 전지구 횡단운동이 순막에 생긴다.

담배 연기 기둥을 볼 때 제트 고유의 불안정성에 의한 제트 섭동의 증폭을 관찰할 수 있다.담배를 쥔 손의 작은 진폭 운동은 위로 갈수록 플룸의 진동이 증가하고 결국 혼란스러운 움직임(흔들림)을 일으킵니다.실내의 공기 흐름이 완만하면 동일한 제트 진동을 일으킬 수 있으며, 이는 다른 손으로 흔들어서 확인할 수 있습니다.

제트가 순음 주위를 진동하면 순음 기류의 변동력이 발생합니다.뉴턴의 제3법칙에 따라 순음은 흐름에 반대 반력을 가한다.이 반력이 파이프의 음향 진동을 일으키는 음원이라는 것을 증명할 수 있다.

파이프가 없을 때 날카로운 가장자리와 상호작용하는 평면 제트를 연구할 때 Alan[9] Powell은 이러한 유형의 음원의 성질을 정량적으로 입증했다(이것을 에지톤이라고 한다).에지톤에서 방사되는 소리는 날카로운 가장자리(순음)의 제트 흐름에 의해 유도되는 불안정한 힘을 측정하여 예측할 수 있다.물체 주위의 불안정한 흐름에 대한 벽의 반응으로 발생하는 소리도 기류(노래하는 와이어 현상)를 정상으로 하는 실린더의 풍음을 발생시키고 있다.이러한 모든 경우(플루트, 에지톤, 풍속음 등)에서 소리 생성은 벽의 진동을 수반하지 않습니다.따라서 플루트가 만들어지는 재료는 소리 생성 원리와 관련이 없다.금피리와 [10]은피리 사이에는 본질적인 차이가 없다.

플루트의 소리 생성은 파이프가 튜브 길이에 따라 결정되는 고유 주파수로 우선적으로 진동하는 음향 스윙(매스 스프링 시스템, 공진기) 역할을 하는 일괄 요소 모델로 설명할 수 있습니다.제트의 불안정성은 연도 출구의 안정된 제트 흐름에서 순음 주위의 진동 흐름으로 에너지를 전달하는 증폭기 역할을 합니다.파이프는 제트와 함께 피드백 루프를 형성합니다.이 두 요소는 연도 출구와 순막에 결합됩니다.연도 출구에서는 파이프의 횡단 음향 흐름이 제트를 방해합니다.순막에서 제트 진동은 파이프 진동을 유지하는 음파를 발생시킵니다.

안정된 진동을 위한 파이프 내 음향 흐름은 정재파로 설명할 수 있습니다.이러한 파형에는 입구에 압력 노드가 있고 반대쪽 개방 파이프 종단부에 또 다른 압력 노드가 있습니다.이렇게 열린 튜브 내부의 정재파는 반파장의 [4]배수가 될 것이다.

대략적으로 약 40cm의 튜브는 다음 지점 근처에서 공명을 보입니다.

  • 리드 또는 립 리드 악기의 경우: 220Hz(A3), 660Hz(E5), 1100Hz(C#6)
  • 에어 리드 기기의 경우: 440Hz(A4), 880Hz(A5), 1320Hz(E6)

그러나 실제로 관악기에서 음악적으로 유용한 음색을 얻는 것은 신중한 악기 설계와 연주 기술에 크게 좌우된다.

진동 모드의 주파수는 공기 밀도에 따라 달라지는 공기 중 소리의 속도에 따라 달라집니다.온도 변화는 훨씬 더 작은 정도이지만 습도의 변화도 공기 밀도와 음속에 영향을 미쳐 관악기의 조율에 영향을 미칩니다.관악기의 열팽창 효과는 심지어 금관악기의 열팽창 효과도 공기에 대한 열적 영향에 비해 무시할 수 있다.

벨

B플랫 클라리넷의 벨

관악기의 벨은 마우스피스의 반대편에 있는 둥근 플레어 개구부입니다.그것은 클라리넷, 색소폰, 오보, 호른, 트럼펫 그리고 다른 많은 종류의 악기들에서 발견됩니다.금관악기에서는 모든 음에 대해 보어에서 외기로의 음향 결합이 벨에서 발생하며 벨의 모양이 이 결합을 최적화합니다.또한 [11]악기의 공명을 변환하는 데 중요한 역할을 합니다.목관악기에서는 대부분의 음이 가장 높은 오픈톤 홀에서 울립니다.각 레지스터의 최저 음만이 벨에서 완전히 또는 부분적으로 울립니다.이 경우 벨의 기능은 이들 음과 다른 음 사이의 톤의 일관성을 향상시키는 것입니다.

호흡압

일부 관악기, 특히 높은 호흡 저항성을 수반하는 관악기는 잠재적인 건강 위험으로 녹내장과 관련이 있는 안압의 증가를 일으킨다.금관악기와 목관악기에 초점을 맞춘 한 2011년 연구는 IOP의 "일시적, 때로는 극적인 상승과 변동"[12]을 관찰했다.또 다른 연구에 따르면 안압 증가의 크기는 계측기와 관련된 구강 저항 및 고저항 관악기 연주에서 안압의 간헐적 상승과 시야 [13]손실의 발생률과의 연관성이 있는 것으로 나타났다.미국 원주민 플루트와 같은 다양한 종류의 민족 관악기에 관련된 구강 내 압력 범위는 일반적으로 서양 고전 [14]관악기보다 낮은 것으로 나타났다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Baines, Anthony (1961). Musical Instruments Through the Ages. Harmondsworth: Pelican.
  2. ^ Benade, Arthur H. (1990). Fundamentals of Musical Acoustics. New York: Dover. p. 491.
  3. ^ Wolfe, Joe. "Clarinet Acoustics: an Introduction". University of New South Wales. Retrieved 2010-12-12.
  4. ^ a b Wolfe, Joe. "Open vs. Closed Pipes". University of New South Wales. Retrieved 2010-12-12.
  5. ^ Benade, Arthur H. (1990). Fundamentals of Musical Acoustics. p. 391.
  6. ^ Wolfe, Joe. "Brass Instrument (Lip Reed) Acoustics: an Introduction". University of New South Wales. Retrieved 2010-12-12.
  7. ^ Fabre, Benoit; Gilbert, Joel; Hirschberg, Avraham; Pelorson, Xavier (2012). "Aeroacoustics of Musical Instruments". Annual Review of Fluid Mechanics. 44 (1): 1–25. Bibcode:2012AnRFM..44....1F. doi:10.1146/annurev-fluid-120710-101031. S2CID 55500335.
  8. ^ Wolfe, Joe. "Flute Acoustics: an Introduction". University of New South Wales. Retrieved 2010-12-12.
  9. ^ Powell, Alan (1961). "On the Edgetone". Journal of the Acoustical Society of America. 33 (4): 395–409. Bibcode:1961ASAJ...33..395P. doi:10.1121/1.1908677.
  10. ^ Coltman, John W. (1971). "Effect of material on flute tone quality". Journal of the Acoustical Society of America. 49 (2B): 520–523. Bibcode:1971ASAJ...49..520C. doi:10.1121/1.1912381.
  11. ^ "Producing a harmonic sequence of notes with a trumpet". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
  12. ^ Gunnar Schmidtmann; Susanne Jahnke; Egbert J. Seidel; Wolfgang Sickenberger; Hans-Jürgen Grein (2011). "Intraocular Pressure Fluctuations in Professional Brass and Woodwind Musicians During Common Playing Conditions". Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 249 (6): 895–901. doi:10.1007/s00417-010-1600-x. hdl:10026.1/10195. PMID 21234587. S2CID 21452109.
  13. ^ J. S. Schuman; E. C. Massicotte; S. Connolly; E. Hertzmark; B. Mukherji; M. Z. Kunen (January 2000). "Increased Intraocular Pressure and Visual Field Defects in High Resistance Wind Instrument Players". Ophthalmology. 107 (1): 127–133. doi:10.1016/s0161-6420(99)00015-9. PMID 10647731.
  14. ^ Clinton F. Goss (August 2013). "Intraoral Pressure in Ethnic Wind Instruments". Intraoral Pressure in Ethnic Wind Instruments (PDF). Flutopedia. arXiv:1308.5214. Bibcode:2013arXiv1308.5214G. Retrieved 22 Aug 2013. 대체 URL

추가 정보

관악기 요약 CD는 "Microsoft Musical Instruments"(현재 생산이 종료되었지만 Amazon에서 가끔 사용 가능)와 "Tuneful Tubes"(http://sites.google.com/site/tunefultubes)입니다.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 관악기와 관련된 미디어가 있습니다.
Wikisource는 1911년 브리태니커 백과사전 기사 "Wind Instruments"의 텍스트를 가지고 있다.