Маленький опрос по звукообразованию в фортепиано

[murom]

В фортепиано должно звучать ВСЁ и по простой причине - это все вынужденные колебания, совпадающие или нет с резонансом. А вынужденные колебания всегда совпадают с частотами их вызванными. Потрогайте любой инструмент в любой его части во время игры - все вибрирует. Другое дело, что вибрации могут быть сильными или слабыми (из-за плохой акустики материала, т.е. сильного внутреннего трения в материале). Вот поэтому инструменты и нужно делать из акустически хорошего материала (сухие хвойные породы с облицовкой тонким шпоном для красоты).

[Klopff]

... Как я понимаю, в подсвучках может участвовать примерно 3 вида тонов - основные тона, обертоны и такая экзотика, как унтертоны...

Маленькое уточнение: настоящие унтертоны в хорошем исправном ф-но появляться не должны вообще, они могут возникнуть только в виде дребезга отклеившейся деки. То, о чем здесь идет речь, это разностные тоны, которые даже в струнном - фортепианном - варианте можно очень легко услышать, особенно если слегка подглушить пальцем у самого аграфа высокие обертоны верхнего звука квинты (лучше всего они слышны в большой октаве). В акустических органах эти квинтовые разностные тоны слышны отчетливо и даже намеренно используются иногда в басовых регистрах.

ALEXY Это Вы пишите опять про звуки из серии "сверху". Да, барочные органы и проч. имеют это.
А
Унтертон (нем. Unterton), синусоидальная составляющая периодического колебания сложной формы с частотой, в некоторое число раз (чаще всего в 2 раза) меньшей частоты основного тона. Унтертон возникают, как правило, в нелинейных системах.
Как меня убеждали, возникает при чистьых квинтах, только.
А ВАы бы объяснили, что такое нелинейные системы ?

[Nanuhi]

Унтертоны, ... А как заманчиво - взял квинту в контроктаве, а тебе снизу добавка, чтобы пол дрожал..

Никогда не знал, как это называется, но добавка эта существует, только не в нижнем, а в высоком регистре. Вот Klopff говорит, что слышит 18 кГц. Может, так и есть, а может слышна низкочастотная гармоника от этих 18 кГц. Я таким способом слышу и за 20 (22 точно), но не везде.

Поэтому весь этот вопрос относится только к дисканту, причем к самому верхнему диапазону.

А все резонансы и дополнения в басах могут лишь усугубить звук. Murom, не могу согласиться с тем, что звучать должно ВСЕ. В НЧ-диапазоне не бывает равномерного подъема или добавления. Значит, резонансы будут носить локальный характер. И вообще. Если при извлечении баса звучит футор (не важно, с насколько гармоничными добавками), значит дека теряет свою энергию или не отдает ее полностью и без искажений. А суть деки - передать колебания струны, в которой (в струне) уже заложено при извлечении много хорошего и гармоничного. Можно привести такой пример, не совсем, правда, корректный. Если натянуть басовую струну на тонкую доску (a-la дека), то добиться от нее хорошего баса будет невозможно, поскольку она (доска) будет вибрировать, создавая именно паразитные резонансы и отнимая энергию струны. Если ту же доску закрепить по краям крепкой несущей конструкцией, потерь станет НАМНОГО меньше, а звук будет более прогнозируемым и чистым.

Про тонкие крышки роялей... Думаю, это ошибка. Крышки должны быть массивными и нерезонирующими. Их задача - отражать, а не звучать.

[Klopff]

...Klopff говорит, что слышит 18 кГц. Может, так и есть, а может слышна низкочастотная гармоника от этих 18 кГц. Я таким способом слышу и за 20 (22 точно), но не везде. Поэтому весь этот вопрос относится только к дисканту, причем к самому верхнему диапазону...

Это я проверял свой слух серьезным, хотя и очень старым генератором и динамиком-пищалкой. При плавном возрастании частоты сигнал перестает быть слышен между 18 и 19 кГц. А вот динамик как раз может дать унтертоновое "подзуживание" с тем же самым механизмом его возникновения, что и в дребезжащей деке или постороннем предмете на ней, и тогда действительно возникают призвуки и при частотах выше 20 кГц.

[Klopff]

Как удалось дополнить мой 83-й пост? Alexy, это Вы?
Унтертон не возникает в линейных системах, но и в нелинейных он тоже не возникает, по крайней мере в виде синусоиды. Он возникает только в импульсном виде, как звук от периодического соударения, скажем, отклеившейся деки со своей опорой или постороннего предмета, лежащего на деке рояля. Соударения происходят каждый второй (третий, четвертый, пятый и т. д.) период основного колебания, и звук получается октавой (дуодецимой, двойной октавой, б. терцией через двойную октаву) ниже основного тона.
Разностный тон возникает в нелинейных системах при одновременном наличии двух колебаний разных частот. Квинтовый РТ тем хорош, что его высота ровно октавой ниже нижнего звука квинты. Но РТ возникает в любом интервале, однако чаще всего, в отличие от квинтового РТ, он загрязняет гармонию.
Нелинейные системы характеризуются непрямой пропорциональностью между воздействием на систему и ее откликом на воздействие. График отклика линейных систем - прямая, нелинейных - кривые разных видов.

[Одессит]

Простите, Одессит, какие шурупы с колокольчиком? Не соображу.

Я ошибся. Не шурупы, а болты рамные регулировочные. Для вращения имеют наконечник под настроечный ключ, а прижимаются гайкой с колокольчиком.

Про тонкие крышки роялей... Думаю, это ошибка. Крышки должны быть массивными и нерезонирующими. Их задача - отражать, а не звучать.

Я тоже склонен так думать. Крышки современных роялей настолько массивные, что вопросов не вознкает, а вот со старичками непонятно. Например я упоминал крышку Беккера с нижним строем. Она даже не шпонирована, потому и лопнула. А вон из чего сделана не припомню.

Унтертоны хорошо прослушиваются, если играть хроматическую гамму в большую терцию в верхнем диапазоне.

[ALEXY]

Как удалось дополнить мой 83-й пост? Alexy, это Вы?
Унтертон не возникает в линейных системах, но и в нелинейных он тоже не возникает, по крайней мере в виде синусоиды. Он возникает только в импульсном виде, как звук от периодического соударения, скажем, отклеившейся деки со своей опорой или постороннего предмета, лежащего на деке рояля. Соударения происходят каждый второй (третий, четвертый, пятый и т. д.) период основного колебания, и звук получается октавой (дуодецимой, двойной октавой, б. терцией через двойную октаву) ниже основного тона.
Разностный тон возникает в нелинейных системах при одновременном наличии двух колебаний разных частот. Квинтовый РТ тем хорош, что его высота ровно октавой ниже нижнего звука квинты. Но РТ возникает в любом интервале, однако чаще всего, в отличие от квинтового РТ, он загрязняет гармонию.
Нелинейные системы характеризуются непрямой пропорциональностью между воздействием на систему и ее откликом на воздействие. График отклика линейных систем - прямая, нелинейных - кривые разных видов.

Вот спасибо, Владимир Алексеевич ! Еще перечитаю.
А воткнул я, извините, может , пусть останется ? Или поредактируете ?

[Klopff]

Сегодня провел эксперимент с концертным безаликвотным "блютнером", который сам по себе обладает очень неплохим звуком, но громковат для нашего камерного зала. Идею эксперимента подсказали смычковые сурдины, а суть эксперимента - положил на штег продолговатую железяку примерно 5 кг весом. На скрипках сурдина добавляет массу скрипичному "штегу" - подставке и связанной с ней деке, и звук становится тише. На рояле эффект при данной железяке был очень яркий и своеобразный. Добавленная масса понижает резонансныую частоту деки и увеличивает ее механическое сопротивление, поэтому тембр меняется сильно. Не скажу, что в лучшую сторону, однозначно наоборот. Но это значит, что меняя массу штега (плобмы, сверление дыр, прикручивание грузиков-контрштегов с обратной стороны деки), мы можем управлять тембром, причем, и локально, в отдельных местах диапазона, и глобально, хватило бы грузиков на всю длину обоих штегов.

[Klopff]

Что-то никто не откликнулся на мой эксперимент. 5-килограммовая железяка - это, конечно, перебор, надо попробовать грузики-сурдинки поменьше. Со временем сделаю обязательно и доложу о результатах. А сама возможность изменять настройку деки, не трогая ее драгоценную древесину и лак, а только добавляя или убавляя массу штега, причем дозированно, как в смысле количества, так и в смысле места - разве не интересно?

[Nanuhi]

Когда-то давно я проделывал подобные эксперименты с динамиками и микрофонами. По началу казалось, что сдвиг теоретически в лучшую сторону возможен, если убрать некоторые "но". Но этих "но" настолько много, что теряется цель эксперимента.

Груз на штеге - это, конечно, понижение резонансной частоты деки. Но вместе с тем, и добавление чуждой ей паразитной резонансной частоты, с которой нужно будет бороться, усиливая саму деку, добавляя или усиливая рипки, например. Возможен частный случай, где инструменту как раз этой частоты и не хватает. Но думаю, что такое бывает редко.