В настройке современных язычковых музыкальных инструментов широко используется настройка с розливом, т.е. с биениями в звучании отдельных нот инструмента. Розлив создается за счёт небольшой разницы в частоте одновременно звучащих язычков.
Величина розлива (количество биений) и характер его изменения от ноты к ноте в правой клавиатуре (мелодия) влияют на звуковые качества (тембр) инструмента.
Существующая рекомендация, в соответствии с которой величина розлива должна изменяться равномерно по всему диапазону мелодии от 1 Гц в большой октаве до 10 Гц в четвертой октаве не учитывает свойства человеческого уха, которые изменяются неравномерно с изменением частоты звуков.
Характер чувствительности уха зависит от частоты звука, поэтому настройка инструмента без учета этой зависимости не позволяет достичь оптимальных параметров розлива, получить от инструмента наилучшего возможного качества тембра. Правильно выбранный розлив повышает субъективную громкость инструмента, полетность звука, придает живость и блеск тембру инструмента.
Существующий способ равномерной настройки язычков с розливом от 1 до 10 Гц не обладает также конкретностью, поскольку для указанных границ розлива нет фиксированных точек отсчета: с 1 Гц может быть начата любая из 12-ти нот большой октавы и на 10 Гц может закончиться любая из 12-ти нот четвертой октавы. В связи с этим характер розлива инструментов даже для одного производства может существенно отличаться от инструмента к инструменту.
В способе настройки язычков с розливом не учитывается различие в диапазоне звучания разных моделей инструментов, поэтому одноименные язычки в одноименных октавах, но в инструментах с узким диапазоном звучания (например, две октавы) и с широким диапазоном звучания (пять-шесть) октав, имеют разную величину розлива.
Из-за отсутствия единого оптимального закона розлива ансамблевое исполнение, когда одновременно звучат два, три и более различающихся по диапазону и по величине розлива язычковых инструментов, теряет чистоту созвучий и аккордов, становится в определенной степени диссонансным.
В лаборатории музыкальной акустики Научно-исследовательского и конструкторско-технологического института (НИКТИ) музыкальной промышленности предложено сведущее обоснование оптимального закона розлива.
Человеческое ухо более чувствительно к периодически изменяющимся звукам. Розлив или биения в звуке язычкового инструмента представляет собой периодически изменяющиеся по амплитуде и частоте звуковые колебания. Это видно по результату сложения колебаний, имеющих близкие частоты 1 и 2. Сложное колебание имеет частоту, изменяющуюся во времени около среднего значения от 1 до 2 и периодически меняющуюся амплитуду.
В общем случае человеческое ухо неодинаково воспринимает одну и ту же разницу частот на различных участках звукового диапазона. Основная предпосылка обоснования оптимального розлива заключается в том, что закон изменения числа биений должен учитывать особенность человеческого уха при восприятии минимальных изменений частоты на различных участках музыкального диапазона частот и выбранная частота биений должна быть одинаково субъективно заметна на слух на разных частотах.
Эта предпосылка будет выполнена, если закон розлива установить по дифференциальному порогу ощущения изменения частоты, т.е. по порогу чувствительности уха к минимальным изменениям частоты, поскольку зависимость изменения чувствительности уха от частоты является нелинейной, постольку и закон изменения розлива по диапазону не может быть прямолинейным.
Согласно современным исследованиям в области частот ниже 500 Гц (примерно ниже «си»1- 493,88 Гц) дифференциальный порог ощущения изменения частоты составляет в среднем 1,5-1,8 Гц, а в области частот выше 500 Гц — дифференциальный порог прямо пропорционален частоте, т.е. отношение разницы частот к основной частоте становится постоянным и равным 0,003.
На рис. I изображена зависимость дифференциального порога ощущения изменения частоты для средних уровней ощущений. По зависимости (рис. I) построена кривая розлива (рис. 2), учитывающая связь числа биений и чувствительности человеческого уха, полученная в соответствии с предложенным способом.
Из графика (рис. 2) следует, что величина розлива, равная в начале большой октавы -«ми» — 1,5 Гц, увеличивается почти линейно до 2,75 Гц к концу первой октавы («си»), т.е. к области максимальной разрешающей способности уха 500 Гц и далее возрастает прямо пропорционально частоте в соответствии с равенством до 13,2 Гц в четвертой октаве («ля»4).
Все промежуточные числовые значения биений могут быть определены по кривой розлива (рис. 2) или непосредственно взяты из приведенной таблицы.
При изучении розлива, встречающегося в аккордеонах различных фирм, было обследовано 27 инструментов. Среди отечественных инструментов исследованы аккордеоны ленинградской фабрики «Красный Партизан», Ганинской гармонной фабрики, калужского производственного объединения «Аккорд», новосибирского объединения электромузыкальной аппаратуры «Сибирь» и Шуйской гармонной фабрики. Инструменты зарубежного производства были представлены фирмами Скандалли, Паоло Сопрани, Вельтмайстер и Роял Стандарт.
По результатам предварительного обследования был установлен диапазон розлива и для субъективной экспертизы были выбраны семь инструментов одного производства (ленинградской фабрики «Красный Партизан») с диапазоном розлива, охватывающего все практически встречающиеся величины розлива. В том числе и близкого к предложенному оптимальному закону розлива.
Каждый инструмент проигрывали по диапазону и измеряли розлив трех нот каждой октавы отдельно на растяжение и сжатие меха. Частоту биений определяли до записи на ленте самописца, регистрирующего уровень интенсивности звука: подсчитывали количество пиков биений на участке записи определенной длины и это число делили на время записи (в секундах). При выборе скорости движения ленты придерживались правила: численное значение скорости движения ленты равнялось или было больше числа биений в секунду.
Относительная погрешность измерений частоты биений не превышала 4%, При всех измерениях в аккордеонах включался только один регистр «виолине», в котором розлив проявляется наиболее ярко и не маскируется октавными язычками.
Значения розлива были выбраны в широком диапазоне биений/с, для нижних язычков — от 1 до 3 биений/с, для верхних язычков — от 4,5 до 15-18. Подготовленные инструменты были оценены семью экспертами-музыкантами и девятью рядовыми слушателями. В общей сложности было проведено четыре экспертизы в лаборатории музыкальной акустики музыкальной промышленности.
Необходимо отметить, что требования к розливу являются различными при сольном и ансамблевом исполнении, а розлив инструментов для легкой эстрадной музыки может отличаться от розлива инструментов, бытующих в народной музыке. При этом немаловажную роль играет индивидуальность вкусов музыкантов.
Данную неопределенность требований можно, снять, если учесть область преимущественного использования инструментов. Аккордеоны в основном предназначены для исполнения эстрадной музыки, поэтому перед экспертами была поставлена задача оценки розлива именно с точки зрения его пригодности для данного вида музыки.
Основной метод субъективной экспертизы — метод парных сравнений. Этот метод в последние десятилетия широко распространился при оценке качества товаров народного потребления, когда невозможно или затруднительно использовать количественные оценки.
Для оценки качества звучания аккордеонов данный метод применен впервые. Принцип метода парных сравнений прост: каждый эксперт в каждом отдельном туре испытаний сопоставляет между собой только два инструмента и отдает предпочтение одному из них. Результаты обрабатываются и вычисляются критерии согласия экспертов, надежности и правдоподобности способа оценки.
После предварительной экспертизы эксперты-музыканты из семи инструментов выбрали четыре. В последующих турах методом парных сравнений были установлены аккордеоны с самым лучшим и с худшим розливом. Обработка оценочных листов показала, что согласие между экспертами-музыкантами весьма высоко — 99,7% и между экспертами слушателями — 97,5%. Эксперты-музыканты оценили аккордеоны следующим подсчетом голосов: №4 — 27, №3 — 26, №1 — 23, №2-8. Таким образом, выбор лучшего и худшего по розливу инструментов (№4 и №2) совпадает у рядовых слушателей с выбором у музыкантов-профессионалов.
На рис. 3 представлены усредненные кривые розлива — четырех экспериментальных аккордеонов и кривая оптимального теоретического розлива.
Сравнение кривых розлива показывает, что кривые для инструментов: №4 и №3 ближе всего подходят к оптимальному розливу, а относительно далеко от него кривые инструментов №1 и №2.
Аккордеон № 4 был выбран лучшим по розливу и его кривая подходит ближе всего к теоретической кривой розлива. Следует отметить, что совершенно точного совпадения нет, учитывая некоторые отклонения в настройке, но разница достаточно мала и достигает всего 0,8 биений/с в сторону занижения в малой октаве и несколько десятых завышения в третьей октаве.
Таким образом, субъективная экспертиза в целом подтверждает высокие свойства аккордеона, настроенного по предложенному теоретическому закону розлива, увязанному со свойствами человеческого уха.
Проведенный теоретический анализ чувствительности человеческого уха к изменению частоты звуков и субъективные экспертизы по оценке влияния розлива на качество звучания аккордеонов позволяют установить, что предложенный в работе розлив, при котором закон изменения частоты биений в розливе соответствует дифференциальному порогу ощущения изменения частоты, обладает более высокими звуковыми качествами по сравнению с известным прямолинейным законом розлива. В соответствии с обоснованным законом розлива число биений устанавливают пропорционально частотам равномерно-темперированной шкалы, увеличивая от 1,5 до 2,75 биений/с от «ми» большой октавы до «си» первой октавы и пропорционально линейной шкале частот от «си» первой октавы к верхним частотам, в соответствии с равенством AJ — 0,003 f.
Автор: В.Г.Порвенков,1979г.