Что такое камертон? Описание эталона высоты и источника идеального звука

Музыкальный мир построен на гармонии и приятном звучании. Это значит, что все инструменты и голоса должны иметь одинаковый строй. Достичь этого оказалось непросто, нужен был определенный стандарт, на который настройщики и музыканты могли бы опираться. Посредством проб и ошибок мир все-таки узнал, что такое камертон.

Настройка не терпит отлагательств!

Именно такой позиции придерживался Джон Шур, маэстро трубы при дворе великой королевы Англии – Елизаветы. Он много слушал и запоминал, обладая абсолютным слухом. В 1711 году трубач изобрел странный предмет – металлическую вилку, от удара по которой чем-либо раздавался тонкий звук.

Как ни странно, этот звук был чистым и достаточно приятным. Было принято решение настраивать инструменты по нему, вплоть до органов и хоровых ансамблей в храмах. Высоту звука присвоили ноте ля первой октавы.

Как выглядит настоящий камертон?

Музыкальный девайс внешне сильно напоминает вилку для фруктов в высшем обществе. По аналогии со столовым прибором, он имеет два абсолютно равных зубца, соединенных точно в центре отходящей рукояткой.

Слыша вопрос о том, что такое камертон, зачастую англоговорящие настройщики так и говорят – tuner-fork, что буквально означает «вилка для настройки».

Интересный факт, что звук камертона сам по себе очень тихий, поэтому ему необходим резонатор. Чаще всего в его роли выступает деревянный ящичек, расположенный под прибором. Чтобы колебания резонировали и звучание нарастало, эта коробочка в длину изготавливается равной ¼ звуковой волны.

Немного теории о частотах

Если, что такое камертон, уже известно, то интересно узнать, что за эталон он символизирует и как определяется. Изначально высота составляла 420 Гц, но по мере совершенствования в изготовлении повышалась. В Венском и других театрах европейских столиц вокалисты негодовали – настройка была неточной. Итак, 1885 году в Австрии был определен стандарт музыкальной настройки, где частота колебания камертона для ноты ля первой октавы составляла 435 Гц.

В начале 20 века идеальный звук снова претерпел изменения, остановившись на отметке 440 герц. Главная причина тому – ансамблевая форма. Инструменты оркестра, от духовых до струнных, настраиваются на максимально удобной частоте, от 440 до 442 Гц. Выяснили, что разница в 2 герца не определима человеческим ухом, но разные инструменты могут требовать ее для полноты звука. Повышенный эталон придал звуку яркость и большую выразительность.

Температурный режим

Частота колебаний, как известно, зависит от температуры. Поэтому настройка камертона должна происходить при точно заданной температуре, и дальнейшая сверка звука с инструментом – при максимально к ней приближенной. Чем это обусловлено?

Французский мастер акустического оборудования Koenig выяснил, что с повышением температуры на 1 градус Цельсия число колебаний уменьшается на 1 к каждым 10000. Поэтому изготовители стараются настраивать камертоны на 20 градусов, что является стандартной комнатной температурой.

Достижение нужного звучания

При ударе по камертону можно сначала услышать более высокие тона, которые почти моментально угасают и оставляют только основной. Чтобы добиться максимальной точности и громкости, как уже было сказано, прикрепляется резонатор – деревянный ящик, а иногда другие конструкции цилиндрической или шарообразной формы из стекла или металла.

В резонаторах образуются стоячие волны, которые вызваны вибрациями воздуха от удара. Таким образом звук усиливается, но быстрее прекращается. Самым оптимальным является камертон из стали, так как ему нужно меньше резонанса, а звук получается чистым и без сильной амплитуды. При незначительных колебаниях температуры именно стальная «вилка» считается эталоном высоты звука.

Применение в физике и других науках

Широкое распространение камертоны получили среди исследователей акустики в общем. Они добиваются наиболее длительного звучания при помощи электромагнитного камертона, удерживая колебания на одинаковом уровне неограниченное количество времени (точнее, ограниченное исключительно поступлением тока).

Электрический ток пропускается через катушку магнита, исходя из гальванического элемента (источника тока). Так как любой заряженный предмет является магнитом, «рога» вилки притягиваются друг к другу. Перекрытие тока заставляют их вернуться на исходные позиции. Рукоятка в этом случае выступает прерывателем цепи. Изобретение устройства присвоено Меркадье.

На практике прибор используется в способе Шейблера и Лиссажу, чтобы определить точное число колебаний за промежуток времени. Также микроскоп Гельмгольца перенял принцип. Струнные вибрации с его помощью изучать намного эффективнее. Камертоны с резонаторами помогают образовать стоячие волны в различных приспособлениях, а также применяются в хронографах.

Секреты качественной настройки

Непосредственно перед выступлением на клавишном инструменте ни в коем случае нельзя перестраивать рояль на те самые 2 Гц для «яркости», с 440 на 442. Строй моментально начнет ползти, что уже станет заметно не только абсолютнику, но и рядовому слушателю.

Фортепиано конца 19 и начала 20 веков могут быть не адаптированы к принятым позже 440 Гц, поэтому настраиваются по Венскому стандарту – 435 Гц при желательной температуре 15 градусов Цельсия. Попытки настроить выше могут привести к растяжению и разрыву струн, а заменить на подобном инструменте их уже невозможно.

Современные модифицированные инструменты в оркестре, как правило, могут подчиняться единому стандарту. Поэтому экспериментировать с высотой не стоит. Все проверяется простыми электронными клавишными – всегда в 440 Гц, без малейшего отклонения. Удобно для сверки строя в больших ансамблях.

Несмотря на обилие современных гаджетов для настройки, вроде тюнеров, самым надежным и любимым остается нехитрый стальной девайс. Каждый настройщик знает, что такое камертон – эталонное звучание, принятое во всем мире и установленное вековыми исследованиями.