Физика игры на гитаре — Оскар Фернандо Перес

Смотреть урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/the-physics-of-playing-guitar-oscar-fernando-perez

Виртуозы гитары, такие как Джими Хендрикс, способны подчинять природу звуковых волн своей воле, создавая мелодию из вдохновения и колебания струн. Но как дерево, металл и пластик трансформируют их в ритм, мелодию и музыку? Оскар Фернандо Перес объясняет физическую природу игры на гитаре, начиная с касания струн до финального громогласного аккорда.
Урок — Оскар Фернандо Перес , анимация — Крис Бойл.

Хендрикс, Кобейн и Пейдж.

Все они отлично играют на гитаре,

но как их руки

создают ноты, ритм, мелодию и музыку?

Касание гитарной струны создаёт
вибрацию, называемую «стоячей волной».

Некоторые участки струны, называемые
узлами, совсем не двигаются,

тогда как колеблются другие участки,
называемые антиузлами.

Вибрация проникает через шейку
и струнодержатель гитары к её корпусу,

тогда как тонкое и гибкое дерево
совершает колебания,

сталкивая и расталкивая молекулы воздуха.

Эти последовательные деформации создают
звуковые волны,

и те, что создаются внутри гитары,
в основном выходят через отверстие в деке.

В конечном итоге они достигают вашего уха,

которое преобразует их в электрические
импульсы,

воспринимаемые мозгом как звуки.

Высота этих звуков зависит
от частоты компрессий.

Быстро вибрирующая струна вызовет много
компрессий в тесной последовательности,

производя высокий звук,

а медленная вибрация
производит низкий звук.

На частоту вибрации струны
влияют четыре вещи:

длина, напряжение,
плотность и толщина.

Обычно гитарные струны обладают
одинаковой длиной

и имеют аналогичные напряжения,
но различаются по толщине и плотности.

Более толстые струны вибрируют медленнее,
производя более низкие ноты.

Каждый раз, касаясь струны,

на самом деле вы создаёте
несколько стоячих волн.

В них есть первая главная гармоника,
определяющая высоту ноты,

есть также волны,
называемые обертонами,

чьи частоты кратны частотам первой волны.

Все эти стоячие волны объединяются, чтобы
создать сложную волну с богатым звуком.

Меняя способы перебора струн,
вы получаете разные обертоны.

Коснувшись струны ближе к середине,

вы получите основные
и нечётные кратные обертоны,

которые имеют антиузлы
в середине струны.

Касаясь струны ближе к струнодержателю,
вы получаете чётные кратные обертоны

и более звонкий звук.

Западная нотная азбука основана
на серии обертонов вибрирующей струны.

Когда мы слышим одну ноту с другой,
имеющей в два раз бо́льшую частоту,

её первый обертон,

они звучат столь гармонично,
что мы обозначаем их одним символом

и определяем разницу между ними
октавой.

Остальная часть звукоряда
вмещается в этой октаве,

разделённая на двенадцать полушагов,

где частоты выше каждой
предыдущей на 2^(1/12) тона.

Этот фактор определяет расстояние лада.

Каждый лад делит оставшуюся длину струны
на 2 ^ (1/12),

увеличивая частоты на полтона.

Безладовые инструменты, например, скрипки,

легче производят бесконечное число
частот между каждой нотой,

но на них сложнее добиться
чистого звукоизвлечения.

Количество струн и их настройка

индивидуально подобраны под аккорды,
которые мы любим играть,

и под физиологию наших рук.

Формы гитары и её материалы могут
быть разными,

и оба эти параметра меняют характер
и звук вибраций.

Играя на двух или более
струнах одновременно,

вы создаёте новые образцы волн, например,
аккорды и другие звуковые эффекты.

Например, когда вы играете две ноты,
чьи частоты близки друг к другу,

их совмещение создаёт звуковую волну,
амплитуда которой поднимается и падает,

производя пульсирующий эффект,
который гитаристы называют боем.

Электрогитары дают даже больше
возможностей звукоизвлечения.

Вибрации начинаются так же на струнах,

но потом они переводятся адаптером
в электрические сигналы

и передаются на динамики,
которые создают звуковые волны.

Между адаптерами и динамиками

есть возможность обработать
волну по-разному,

для создания эффектов дисторции,
овердрайва, «вау-вау», дилея и фленджера.

И чтобы вы не думали, что физика
музыки нужна только для развлечения,

подумайте вот о чём.

Некоторые физики считают,
что всё во Вселенной

создаётся гармоничными рядами
крошечных, очень напряжённых струн.

Может, вся наша реальность —

лишь продолжительное соло некоего
космического Джими Хендрикса?

Очевидно, тут всё гораздо сложнее,
чем кажется на первый слух.