БЕСЕДА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ. ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРО- И ЦВЕТОМУЗЫКУ

По радио, телевидению, с эстрады концертных залов мы часто слушаем музыку, исполняемую на электромузыкальных инструментах. Электромузыка обязана своим появлением терменвоксу, построенному в 1921 г. советским инженером и музыкантом Л. С. Терменом. Терменвокс - бесклавишный и безгрифовый электромузыкальный инструмент.

В нем применены методы бесконтактного управления высотой и громкостью звука. Первый грифовый электромузыкальный инструмент появился в нашей стране в 1922 г., а первый клавишный в 1937 г.

Все чаще стали демонстрироваться на выставках цветомузыкальные установки - устройства цветового сопровождения музыкальных произведений. Что же касается самой идеи цветомузыки, то она значительно «старше электромузыки».

Сейчас электромузыка и цветомузыка стали увлечением многих радиолюбителей. Не исключено, что они увлекут и тебя. И если случится именно так, то эта беседа поможет тебе сделать первые шаги в этой интересной области радиоэлектроники.

Начнем с элементарной музыкальной грамоты.

О НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВАХ МУЗЫКАЛЬНОГО ЗВУКА

Любой звук, в том числе и музыкальный, прежде всего характеризуется высотой. Высота музыкального звука зависит от геометрических размеров того вибратора, который создает этот звук. Наиболее распространенными вибраторами являются струны рояля, пианино, скрипки, гитары и других струнных музыкальных инструментов. Если тебе приходилось заглядывать внутрь рояля или пианино, то ты не мог не заметить, что их струны, создающие наиболее высокие звуки, значительно короче и тоньше струн, создающих наиболее низкие звуки.

Проведи такой опыт. Вбей в доску длиной около 1 м два гвоздя и натяни между ними тонкую стальную проволоку, рыболовную леску или прочную нитку (рис. 323). Оттяни слегка струну и отпусти. Она, колеблясь, создаст звук. Запомни высоту этого звука. Теперь найди точно середину струны, подставь под нее в этом месте какой-либо небольшой твердый предмет и заставь колебаться одну из половинок струны. Что получилось? Звук, созданный половиной струны, очень похож на звук всей струны, но он более высокий. Ты вдвое сократил геометрические размеры струны. При этом высота звука тоже удвоилась. Частотный интервал между двумя такими звуками называют октавой.

Числом октав оценивают диапазоны звуковых частот музыкальных инструментов, голоса людей, певчих птиц. Звуковой спектр пианино, например, 7 1/2 октавы. Середина клавиатуры этого музыкального инструмента показана на рис. 324. Это первая октава. Она начинается со звука «до» и кончается звуком «си». Вверх от этой октавы (на рис. 324 - вправо) идет вторая октава, за ней третья, четвертая и неполная пятая октавы, а вниз (на рис. 324 - влево) - малая октава, большая октава, контроктава и несколько клавишей субконтроктавы.

Рис. 323. Опыт со струной

Рис. 324. Звуки первой октавы и ее частотный диапазон

Всего, таким образом, более семи октав, охватывающих диапазон звуковых частот примерно от 25 до 4000-4500 Гц. Фактически же верхний участок диапазона звуковых колебаний, возбуждаемых пианино или роялем, значительно больше - за счет гармоник звуковых колебаний основных частот.

В каждой октаве двенадцать клавиш. Из них семь белых, соответствующих звукам «до», «ре», «ми», «фа», «соль», «ля» и «си» и пять черных, соответствующих звукам «до диез» бемоль»), диез» бемоль»), диез» бемоль») и диез» («си бемоль»). Струна каждой клавиши настроена на строго определенную частоту колебаний. На рис. 324 частоты колебаний струн первой октавы указаны на клавишами возле них. Посмотри на эти цифры. По ним можно судить о частотах звуков любой другой октавы. Ведь частоты звуков каждой октавы в два раза больше или меньше частот звуков соседней. Так, например, частота звука «си» первой октавы в два раза больше частоты звука «си» малой октавы, а частота звука «до» первой октавы в два раза меньше частоты звука «до» второй октавы.

При настройке музыкальных инструментов за эталон принят звук первой октавы. Частота колебаний вибраторов, создающих этот звук, равна

440 Гц. Подсчитай, какова должна быть частота других октав звукового диапазона.

Источником звука может быть головка громкоговорителя, к которой подводится переменное напряжение, например от генератора звуковой частоты. А если частоту колебаний этого генератора изменять плавно или скачкообразно? Тогда также плавно или скачкообразно будет изменяться высота звука, создаваемого головкой громкоговорителя. Этот принцип и лежит в основе работы электромузыкальных инструментов.