Мембранофоны. Литавры. Барабаны

В оркестрах и ансамблях используется большое количество инструментов, в которых в качестве вибраторов применяются мембраны.

Мембрана — это тело, которое не обладает собственной жесткостью, а приобретает ее только при натягивании. Обычно это тонкие пленки из выделанной кожи животных, различных синтетических полимерных материалов и др. Будучи натянутой по периметру, такая пленка приобретает жесткость, пропорциональную ее натяжению, — только тогда при ударе по ней молотком, палочками и т.п. возбуждаются колебания и извлекается звук.

По конструкции вибрирующих элементов все мембранофоны можно разделить на три группы, в которых:

— мембрана сопряжена с замкнутой воздушной полостью (например, литавры);

— две мембраны соединены через объем воздуха (большие и малые барабаны);

— мембрана открыта на воздух с обеих сторон (бубен).

ЛИТАВРЫ

АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон воспроизводимых частот для литавр зависит от их размеров: для больших литавр (28") диапазон основных тонов 87,3 Гц (F2)-130,8 Гц (СЗ); для средних (25") 116,5 Гц (Вь2)- 173,6 Гц (F3); для малых (23") 146,8 Гц (D3)-220 Гц (A3); для бас-литавр (30") 73,4 Гц (D2)-110 Гц (А2); для высоких литавр (19") 196 Гц (G3)-293,6 Гц (D4), с учетом обертонов до 1,5 кГц.

Динамический диапазон у литавр один из самых больших среди оркестровых инструментов — 80 дБ. Максимальный уровень звукового давления на расстоянии один метр 122 дБ-С, излучаемая акустическая мощность достигает 20 Вт.

Переходные процессы характеризуются коротким временем атаки (12-16 мс) и длительным временем затухания до 2 с (при снижении уровня на 60 дБ). При этом формы симметричных колебаний (0,1), (0,2), (0,3)... затухают в среднем за время 0,3-0,5 с, в то же время несимметричные формы колебаний (1,1), (2,1), (3,1) затухают гораздо медленнее (до 1,7- 2,0 с), и именно они в основном формируют тембр звучания литавр.

Большие концертные барабаны

АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон воспроизводимых частот составляет 50-2000 Гц, максимальная энергия в диапазоне до 300 Гц, спектр имеет шумовой характер.

Динамический диапазон достигает 75-80 дБ, общая акустическая мощность может достигать 20 Вт (это также один из самых громких инструментов оркестра).

Переходные процессы: время атаки — 10 мс, время затухания достаточно большое — 0,2-1 с (в зависимости от силы и места удара может продолжаться до 3 с).

Поскольку звук излучается от обеих мембран, то характеристика направленности имеет двунаправленный характер.

Тембр звучания большого барабана низкий, глухой, длительный.

При ударе у края барабана звук получается выше и суше.

МАЛЫЕ БАРАБАНЫ

АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон воспроизводимых частот составляет 80-10000 Гц, основная энергия в области 200- 1000 Гц.

Динамический диапазон составляет 60 дБ, максимальная выходная мощность 12 Вт.

Переходные искажения: время атаки — 7 мс, время затухания 0,2-0,4 с (спад на 30 дБ).

Характеристика направленности имеет такой же характер, как и у больших барабанов.

Тембр — сухой, трескучий, его можно варьировать за счет изменения расстояний между шнурами и нижней мембраной и изменения силы удара.