Физика игры на гитаре
Хендрикс, Кобейн и Пейдж – их соло известны всему миру. Но как именно культовые инструменты в их руках воспроизводят ноты, ритмы, мелодию и музыку? Касаясь гитарной струны, вы создаете вибрацию, известную как стоячая волна. При этом, некоторые точки струны, называемые узлами, вообще не двигаются, в то время как другие точки, называемые пучностями, колеблются вверх и вниз. Вибрация через гриф и струнодержатель передается на корпус гитары, тонкая гибкая древесина которого также начинает вибрировать, взаимодействуя с окружающими молекулами воздуха, сталкивая их друг с другом. Такая последовательность сжатий создает звуковые волны, и те из них, которые возникают внутри корпуса, выходят через резонаторное отверстие. В конечном счете, они доходят до вашего уха, трансформирующего волны в электрические импульсы, которые мозг интерпретирует как звук.
Тональность звука зависит от частоты сжатий. Быстро вибрирующая струна создает высокую плотность сжатий и высокий звук, в то время как медленная вибрация превращается в звук низкой тональности. На частоту вибраций струны влияют 4 вещи: длина, натяжение, плотность и толщина. Длина и натяжение стандартных гитарных струн, как правило, одинаковы, а толщина и плотность варьируется. Более толстые струны вибрируют медленнее, производя низкие ноты.
Каждый раз, касаясь струны, вы создаете сразу несколько стоячих волн. Первая волна – это основной тон. Она определяет тональность ноты. Есть еще так называемые обертоны – волны, кратные частоте основного тона. Все эти стоячие волны объединяются и формируют сложную волну с насыщенным звуком. От того, как вы касаетесь струны, зависит то, какой обертон вы получите. Касания в районе середины струны даст основной тон и не гармонические обертоны, пучности которых расположены посередине струны. Касания ближе к струнодержателю даст гармонические обертоны и боле звонкий звук.
Известная западная шкала основана на сериях обертонов вибрирующей струны. Когда мы слышим, как за одной нотой следует другая, имеющая в 2 раза большую частоту, являющуюся ее тем самым первым обертоном, то они звучат настолько гармонично, что их обозначают одной буквой, а разницу между ними называют октавой. В свою очередь каждая октава состоит из 12 полутонов, частота каждого из которых в 2 на 1/12 раз больше предыдущего. Этот фактор определяет разбиение на лады. Каждый последующий лад на грифе сокращает оставшуюся длину струны в 2 на 1/12 раз, обеспечивая тем самым четкое возрастание частоты по полутонам. Безладовые инструменты, такие, как скрипка, облегчают воспроизведение бесконечного числа частот между нотами, но в то де время добавляют сложности в плане частоты и точности игры. Количество струн и их настройка подбирается индивидуально, в зависимости от требуемых аккордов и физиологии кисти конкретного человека. Форма и материал гитары также могут отличаться, и оба этих фактора непосредственно влияют на природу и звучание вибраций. Одновременный перебор двух и более струн позволяет создавать новые комбинации волн, то есть извлекать новые аккорды и звуковые эффекты. К примеру, играя 2 частотные близкие ноты, они сливаются и создают звуковую волну, чья амплитуда возрастает и убывает, образуя своего рода эффект колебания. Гитаристы называют это долями.
А в электрогитарах возможностей еще больше. Вибрации все также зарождаются в струнах, однако после этого при помощи звукоснимателя преобразуются в электрические сигналы, которые передаются на динамике и только там переходят в звуковые волны. На пути от звукоснимателя к динамикам сигнал можно обработать различными способами, получая такие эффекты, как дисторшн, овердрайв, вау вау, фланжер. Но если вы решили, что музыкальная струна годится лишь для развлечения, подумайте вот над чем: некоторые физики считают, что абсолютно все во вселенной создано гармоническими колебаниями крошечных сильно натянутых струн. Быть может, вся наша реальность – не что иное, как затянувшееся соло какого-нибудь космического Джими Хендрикса. Струны определенно таят в себе гораздо больше, чем доходит до наших ушей.
Источник
Музыкальный звук. Как формируется гитарный звук
Звук – колебание физического тела. Звук обладает следующими свойствами:
Высота. Зависит от частоты колебаний источника звука.
Длительность (сустейн). Зависит от продолжительности колебаний источника звука.
Громкость – сила звука.
Тембр – окраска звука.
Тебр звука формируется за счёт призвуков (обертонов), которые образуются в результате колебаний физического тела, будь то струна в щипковых инструментах таких как гитара, или столб воздуха в духовых. У каждого инструмента набор этих обертонов (призвуков) отличается. Слух улавливает эти различия, и мы слышим тембр звучание разных инструментов.
Звуки можно разделить на музыкальные и шумовые.
Что отличает музыкальный звук от любого другого? Система высотных соотношений лежащая в основе определённой музыкальной культуры. К примеру частота колебаний ноты “ми” (1-я струна на гитаре) 329,63 Гц, ноты “ля” (это 1-я струна, зажатая на 5-м ладу) 440 Гц и т.п. Т.е. у каждого музыкального звука есть определённая точная высота выраженная в герцах. Эта система называется музыкальный строй.
Формирование гитарного звука
В формировании звука у акустической гитары напрямую участвует корпус, а точнее верхняя и нижняя деки. О том из каких частей состоит гитара и как она устроена читайте здесь. Струны колеблясь передают энергию на корпус гитары, который в свою очередь также начинает колебаться, и за счёт этого мы слышим звук. На звук акустической гитары очень сильно влияет дерево из которого сделан инструмент, в отличии от электро гитар, в которых дерево играет второстепенную роль, а вся ответственность за звук ложится на электронные датчики. Поэтому очень часто электро гитары делают из материалов отличных от дерева, например из пластика или оргстекла, и несмотря на это они звучат. Акустика, конечно же, сделанная из подобных материалов, звучать не будет. О том какие струны нужно выбирать для акустической гитары, чтобы она выдавала все свои возможности, читайте здесь.
О музыкальной системе
Ряд звуков отобранных музыкальной практикой в определенную эпоху или в определённой местности – называется музыкальной системой.
Мы можем с лёгкостью отличить китайскую музыку от русской народной, или же узнать какие-то арабские мотивы. Это происходит благодаря тому, что в определенных культурах использовались разные музыкальные системы. Китайская традиционная музыка например, состоит в основном из звуков входящих пентатонику (5 звуков). Сыграйте изображённую на фрагменте нот для гитары последовательность звуков, или варьируйте их, и вы с лёгкостью узнаете китайские мотивы: 
А вот ноты для гитары и табы с примером звуков из восточной музыкальной системы: 
В в европейской музыке музыке было принято использовать 7 звуков, так называемая диатоника:
В диатонической системе написано большая часть мировой музыки. 
Существует также множество других музыкальных систем или как их еще называют ладов начиная от народных, сложных джазовых и заканчивая придуманными определёнными композиторами, но это уже более углубленная тема для изучения.
Источник
Формирование гитарного звука
Многие люди, после ознакомления с моими аудио- или видеозаписями, задают вопрос: «как получить/настроить такой звук на электрогитаре?». Практика показывает, что большинство людей рассчитывает получить ответ в виде некоего алгоритма, например: купить электрогитару «A», поставить на нее струны «B», купить комбик/процессор «C» (а может, еще и кучу педалей в придачу), после чего поставить ручки на них определенным образом, и получится точь-в-точь такой же звук. Посмотреть используемые мною электрогитары, оборудование и аксессуары можно здесь — секретом это не является. Однако дело тут совсем не в этом.
Как ни странно, мой более емкий и бюджетный ответ на данный вопрос иногда вызывает некое удивление и скептицизм. А ответ действительно прост: «чтобы получить такой звук, надо его правильно извлекать!». Вот и вся премудрость, в которой нет ни грамма сарказма. Дело в том, что только от звукоизвлечения гитариста зависит 95% звука (если не больше). Все остальное не столь важно, поскольку 100-95=5% — именно такой вклад вносят гитары, датчики, усилители и т.д. и т.п. Возможно, в данный факт тяжело поверить, поскольку в таком случае придется расписаться в собственной некомпетентности относительно звукоизвлечения. Но, как известно, если человек признает свою ошибку, то это уже огромный шаг вперед.
Специально для сомневающихся, в качестве доказательств своей позиции могу предложить посмотреть видео Andy Timmons, отснятое буквально на мыльницу, а может и вообще на мобильный телефон.
На этом ролике Andy у себя на кухне играет на электрогитаре в миниатюрный транзисторный комбик Vox за 100-200$. Но как же круто он при этом звучит. Поистине фирменный звук, идеальная читаемость, певучесть. Если аудиодорожку из этой записи включить человеку, который хоть немного знаком с творчеством данного гитариста, то смею заверить — он узнает маэстро с первых же нот. Аналогичные примеры можно привести с Nuno Bettencourt, John Petrucci, Paul Gilbert и другими монстрами электрогитары.
Но в таком случае возникает еще один логичный вопрос: «зачем же тогда тратить довольно большие деньги на покупку дорогих гитар и оборудования, если от них зависит всего лишь 5% звука?». Чтобы дать на него ответ, необходимо понять, какой путь проходит звук, прежде чем добраться до уха слушателя.
Факторы, влияющие на звук электрогитары
Как уже говорилось ранее, все начинается с рук гитариста. Именно от него зависит, под каким углом, с каким импульсом и по какой траектории медиатор атакует струну, зажатую левой рукой, должным образом синхронизированной с правой. А это в свою очередь оказывает влияние на динамичность, ритмичность, синхронизацию и чистоту звукоизвлечения. Если данные параметры выполняются правильно, то можно сказать, что гитарист «выжимает» максимум из своего инструмента.
Теперь рассмотрим факторы, не зависящие от звукоизвлечения. Думаю, все согласны, что струны оказывают определенное влияние на звук. Важны такие параметры, как толщина, материал и степень износа. Ровно те же самые параметры можно применить и к медиатору, которым атакованы данные струны.
Итак, атака совершилась, струна колеблется. Полученные вибрации передаются дереву, а именно грифу и накладке грифа от левой руки, прижимающей струну к ладу, а также деке (а при наличии и топу) от бриджа, к которому закреплены струны. Существенное влияние на звук электрогитары оказывают породы дерева (махагони, ольха, клен, ясень, палисандр, эбони и пр.), из которых изготовлен инструмент, качество обработки древесины, а также способ соединения грифа с корпусом (болченый, вклеенный, сквозной). Если сборка сделана добросовестно и все материалы идеально подогнаны по размеру, то гриф и корпус будут хорошо резонировать друг с другом, что положительно скажется на дальнейших колебаниях струны. Таким образом, можно сделать вывод, что степень резонанса зависит от качества сборки инструмента.
Звукосниматели (датчики) улавливают колебания струн и преобразуют их в электрический сигнал. Рекомендую обратить внимание на то, что звукосниматели оказывают свое влияние на звук уже после того, как «срезонировало» дерево. Поэтому ставить дорогие датчики на электрогитары из некачественной древесины нецелесообразно. В настоящее время существует огромный ассортимент звукоснимателей на любой вкус и цвет. Они отличаются между собой принципом действия (активные, пассивные), магнитами, уровнем выходного сигнала, сопротивлением, а также частотной характеристикой. Все вышеперечисленные параметры также корректируют сигнал, уходящий из электрогитары в стороннее оборудование.
Оборудованием могут являться комбики, стеки, процессоры, примочки или же софт, выполняющий аналогичные функции. Думаю, здесь будет излишним перечислять параметры, корректирующие звук, так как влияние оказывает практически все. Применительно к аналоговому оборудованию это: схема предусилителя/усилителя, производитель динамиков кабинета, модель ламп, модель микрофона, расположение микрофона относительно динамика и т.д. В процессорах или программах перечисленные функции также присутствуют, но только в виде имитации, от качества которой зависит степень схожести с аналоговой аппаратурой.
Далее искаженный сигнал попадает в аудиокарту, оцифровывается и графически прорисовывается в аудиоредакторе(Cubase, Nuendo, Adobe Audition, Pro Tools, Sound Forge и др.). На данном этапе, кроме конкретных плагинов (опять же разных производителей) для сведения и мастеринга, оказывает влияние уровень компетентности звукорежиссера, которому предстоит выполнять эти процедуры.
Если копнуть еще глубже, то можно к этому списку добавить «железо» на электрогитаре (бридж, колки, лады), качество пайки, как в инструменте, так и в оборудовании, кабели, АЦП и ЦАП. А еще степень аудиоподготовки помещения, уровень влажности воздуха. Ну и конечно же, атмосферное давление и количество промилле в крови.
Заключение. От чего зависит звук электрогитары
Неужели все вышеперечисленное это всего лишь 5% от общего звука? Так вот, я считаю, что да. Если гитарист не способен извлечь из своего инструмента максимум возможностей, то дай ему что американский Suhr, включенный в комбик Bogner, что китайский Phil Pro, включенный в процессор Zoom, разницы никакой не будет. Такой музыкант «завалится» еще на этапе взаимодействия медиатора со струной, т.е. о резонансе, о влиянии дерева на звук электрогитары, о датчиках и оборудовании еще даже речь не зайдет. А если он к тому же играет грязно и мимо ритма, то тут вообще полный «привет». И ни один звукорежиссер в мире ни за какие деньги это не исправит. Можно привести схожую аналогию с автомобилями: если неопытного водителя с купленными правами посадить за руль Bentley Continental, то вряд ли он будет ездить более вдумчиво и предсказуемо (и главное — безопасно). То же самое и здесь. Однако играть на вечно нестроящей гитаре со спиралевидным грифом и торчащими в разные стороны ладами все-таки не стоит. Всему есть разумный предел.
Из всего написанного следует сделать один очень важный вывод: прежде чем покупать кучу дорогих электрогитар и оборудования, необходимо посмотреть правде в глаза и самому себе ответить на вопрос, способны ли ваши руки извлекать максимум звука из электрогитары. Если же нет, а хорошо звучать все-таки хочется, то настоятельно советую заняться собственным обучением. Пользы от этого будет на порядок больше, а ваше звучание улучшится в разы. Покупка дорогостоящих электрогитар и оборудования оправдана только тогда, когда гитарист обучен правильному звукоизвлечению или же когда надо срочно удовлетворить потребности, вызванные хронической «брендофилией». Но если руки работают некорректно, то улучшения звука как не было, так и не будет.
Источник