Drgania struny - wstępmateriał wiedzy na poziomie liceum materiał wiedzy gminazjalny

 

Wytwarzanie dźwięków przez instrumenty muzyczne ma kilka cech odróżniających je od zwykłych odgłosów przyrody. Wynika to przede wszystkim z elementu, który ma największy wpływ na cechy dźwięku. Zazwyczaj elementem tym jest:

  1. słup powietrza (w instrumentach dętych i organach)
  2. struna

Dalej omówione zostanie tworzenie się dźwięku w tych instrumentach, których elementem decydującym o wysokości dźwięku jest struna. Należą do nich m.in.: skrzypce, wiolonczela, kontrabas, gitara, mandolina, lutnia, fortepian, harfa, cytra.

Co prawda samo pobudzanie strun do drgań jest tu często różne - np. w przypadku fortepianu w strunę uderzają młoteczki, skrzypce i wiolonczela zawdzięczają swój "powłóczysty" dźwięk smyczkom, a gitara, lutnia, czy harfa są szarpane, trącane palcami. Jednak ogólna zasada jest taka sama we wszystkich przypadkach - struna decyduje o tym jaki dźwięk powstanie, zaś elementy rezonansowe (pudło, wsporniki łączące) dodatkowo wpływają na jego jakość.

Cecha charakterystyczna strun

Cechą charakterystyczną strun jest ich jednowymiarowość - w naciągniętej strunie dźwięk kontrolowany jest niemal wyłącznie przez jej długość. Drania wewnątrz struny w ogóle nie są związane z efektami akustycznymi i nie ma potrzeby ich rozpatrywać. 

Z drugiej strony, grubość struny ma pewien wpływ na dźwięk, jednak jest to wpływ pośredni - im grubsza struna, tym większa jest jej masa, a w związku z tym większa energia drgań i inna sprężystość struny. Dlatego grubsze strony trzeba silniej napiąć, aby uzyskać tę samą wysokość tonu.

Tym co charakterystyczne dla drgających strun, jest zamocowanie ich końców. 

Słowo "zamocowanie" należy tu rozumieć szerzej - nie jako punkt w którym struna jest zawiązana, lecz jak punkt w którym struna jest przyciśnięta do podłoża (czy ramy) na tyle silnie, że ruch struny jest blokowany. To są najważniejsze punkty struny w których tworzą się główne węzły drgań.
Efektywna (dla wytworzenia dźwięku) długość struny liczona jest właśnie między tymi punktami przyciśnięcia, choć punkty te mogą się dynamicznie zmieniać np. dzięki przyciśnięciu struny na innym progu, lub w innymi miejscu gryfu.

 

Dźwięki instrumentów << Drgania struny - wstęp >> Mody drgań struny