Идиофоны. Колокола

КОЛОКОЛ

Тембр звучания колокола (а значит, и временная и спектральная структура создаваемых им звуковых сигналов) зависит от выбора формы и распределения толщины оболочки, материала и технологии ее изготовления, конструктивных параметров языка, выбора места и силы удара и др., а также от акустических характеристик помещения, где колокол установлен (например, звонницы или др.).

Основные параметры, определяющие механизм звукообразования в колоколах, следующие.

Частоты и формы колебаний вибратора: при ударе тяжелым языком по нижней части колокола в его оболочке возбуждаются колебательные процессы сложной структуры, которые складываются из поперечных, продольных и сдвиговых форм колебаний.

АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон воспроизводимых частот зависит от размеров и назначения колокола. Для колоколов Ростовского собора нижняя граничная частота для колокола «Сысой» (вес 32,7 т) равна 58 Гц; для колокола «Полиелейный» (16,3 т) — 74 Гц; для колокола «Лебедь» (вес 8,2 т) — 91 Гц и т. д. (частота увеличивается пропорционально уменьшению веса). Основная энергия самого большого колокола сосредоточена в диапазоне 60-600 Гц, для колоколов меньших размеров в диапазоне 100-1500 Гц.

Динамический диапазон достигает 90 дБ. Колокол — это один из самых громких музыкальных инструментов: в момент удара уровни звукового давления могут достигать 120 дБ-С/м.

Переходные процессы: время атаки 10-40 мс, время спада для низших обертонов составляет 52-16 с (для низшего тона «hum», например, колокола «Сысой» время спада на 60 дБ достигает 165 с), для высших обертонов 8-2 с.

Характеристика направленности имеет вид объемного креста (квадруполя) с минимальным уровнем звукового давления в центре.

Тембр: в момент удара тембр шумовой с металлическим оттенком, через несколько секунд после удара прослушивается печальный, плывущий звук (минорное трезвучие с отчетливо идентифицируемой высотой тона и амплитудной модуляцией).