СВЕРХЗВУКОВАЯ МУЗЫКА ТРОМБОНОВ

Хорошо играет… Громко.

Неизвестный автор

В 1995 году группа специалистов по акустике во главе с Мико Хиршбергом из Эйндховенского технологического университета (Нидерланды) опубликовала статью в Journal of the Acoustical Society of America, в которой предположила, что скорость распространения так называемых ударных волн, продуцируемых тромбоном, играющим fortissimo, может на короткое время превосходить скорость распространения звука, то есть преодолевать звуковой барьер.

Недавно эта гипотеза не только получила экспериментальное подтверждение в опытах профессора Хиршберга, поставленных совместно с Кадзуёси Такаяма и Киёнобу Отани из Института жидких сред при Университете Тохоку (Япония), но и была зафиксирована физиками на видео с помощью так называемого шлирен-метода фотографирования, позволяющего фиксировать "невидимое" — получать детализированные изображения возмущений в прозрачной среде (или так называемые тени, производимые возмущением).

Таким образом, японские ученые впервые сняли на видео ударную волну, которая возникает при игре на тромбоне. Результаты работы они представили на встрече Американского акустического общества.

Известно, что вследствие такого сильного воздействия человек получает звуковой удар. Что это означает?

Наблюдатель слышит звук удара, когда волна доходит до него

Звуковой удар — это звук, влияющий на органы чувств живых существ и наземные объекты, и производимый слабой ударной волной от объекта, движущегося в атмосфере со сверхзвуковой скоростью, например, метеорита, самолета или ракеты. Звуковые удары генерируют огромное количество звуковой энергии, звучащей для человеческого уха подобно взрыву или грому. Как вариант, щелчок кнута — это звуковой удар в миниатюре. Ударные волны возникают также в случае, когда волновое возмущение среды происходит скачкообразно в замкнутом пространстве, например, когда поезд на высокой скорости въезжает в узкий тоннель.

Так вот. В результате опытов выяснилось, что ударные волны появляются, когда тромбонист играет очень громко — фортиссимо (ff) и форте-фортиссимо (fff).

В этот момент внутри инструмента, представляющего собой особым образом изогнутую трубу (тоннель), возникают пакеты компрессионных волн, движущихся с возрастающим ускорением. Физики, последовательно измеряя давление воздуха в мундштуке, середине инструмента и в раструбе, проследили, как серии компрессионных пакетов порождают ударную волну, распространяющуюся со скоростью, на 1% превышающую скорость звука.

Выводы ученых относятся не только к тромбону, но и к некоторым другим духовым инструментам, например, к трубе.

Естественно, что подобные ударные волны наносят вред музыкантам оркестра, сидящим перед секцией тромбонов и труб.

Фрагмент симфонической партитуры Г. Малера с партией тромбонов fortissimo

В симфонической музыке фортиссимо и более громкие градации динамических оттенков духовые используют достаточно редко — динамика ff и fff характерна для некоторых симфоний Г. Малера и симфонических произведений П. Чайковского. В некоторых композициях авторы используют еще более громкие звуки — например, в Четвертой симфонии Д. Шостаковича существует динамическое обозначение fffff, а в этюде Д. Лигети L'Escalier du diable громкость достигает fffffff.

"Зная, что тромбоны могут играть очень, очень громко, композиторы, конечно, ничего не знали об ударных волнах, от которых страдают другие оркестранты, сидящие перед этими инструментами", — резюмирует свою работу профессор Такаяма.

Какой именно вред наносят медные духовые другим музыкантам, ученые, к сожалению, не уточняют.

Ниже можно послушать фрагмент Симфонии № 2 до минор "Воскресение" Г. Малера в исполнении Королевского оркестра "Консертгебау" (Нидерланды) под управлением Даниэле Гатти: