Камертон — музыкальный инструмент¶
Камертон — стержневой музыкальный инструмент, издающий звук определённой высоты при ударе по нему; используется для настройки других инструментов и пения, а также как источник чистого тона в акустических и физических экспериментах. Принцип действия основан на упругих колебаниях пружинистого стержня, закреплённого на резонаторном корпусе-основании.
¶Устройство и принцип работы
Классический камертон состоит из трёх элементов:
- стержня — U-образной (или V-образной) стальной пластины с двумя параллельными плечами;
- основания — массивной рукоятки, за которую инструмент держат в руке;
- резонатора — полой полости в основании, усиливающей звук и продлевающий его затухание.
При ударе по одному из плеч стержень начинает колебаться с определённой частотой, соответствующей его длине, толщине и материалу. Чем короче плечи, тем выше тон. Некоторые камертоны имеют на плечах грузики или подвижные винты, позволяющие уточнять высоту тона.
Частота колебаний типичного камертона на 440 Гц (нота ля первой октавы, принятая в качестве международного стандарта) составляет около 440 колебаний в секунду. Стандарт A440 был утверждён Международной организацией по стандартизации (ISO 16) и используется большинством оркестров мира; в России и ряде стран также применяется стандарт A442.
¶История
Камертон был изобретён в 1711 году немецким органистом и музыкальным теоретиком Иоганном Георгом Хундекером (Johann Georg Händel), который назвал его «tuning fork» — «настройочная вилка». Первоначально инструмент рассматривался исключительно как вспомогательное средство для настройки клавишных и струнных инструментов.
В XIX веке камертон стал незаменимым инструментом не только музыкантов, но и учёных. В 1827 году французский физик Феликс Савар провёл с его помощью классические опыты по изучению форм колеблющегося стержня. Немецкий физик Генрих Гельмгольц использовал камертоны в исследованиях слуха и акустики, создав на их основе «камертоны Гельмгольца» — набор из шести инструментов с резонаторами, настроенными на основные тона речи.
В XX веке камертон стал одним из символов физики и акустики — его изображение использовалось в учебниках, логотипах научных изданий и даже в гербе ряда музыкальных и научных организаций.
¶Применение
¶В музыке
Основное назначение камертона — настройка инструментов. Скрипачи и виолончелисты настраивают струны по камертону, сопоставляя звук струны с тоном инструмента. Певцы используют камертоны для определения высоты тона перед исполнением произведения. В педагогической практике камертон применяется для развития слуха и контроля интонации.
¶В науке и технике
Камертон применяется в физических и акустических экспериментах как источник чистого тона с малым содержанием гармоник. Он используется для:
- демонстрации резонанса (камертон, настроенный на частоту струны или колонки, вызывает их колебания);
- изучения затухания колебаний;
- калибровки звукозаписывающей и измерительной аппаратуры;
- медицинской диагностики — например, при проверке слуха и в неврологии (рефлекс на камертон, применяемый для оценки порога слышимости).
¶В быту и культуре
Камертон используется для настройки музыкальных шкатулок, метрономов и других механических устройств. В ряде стран камертон входит в комплект школьных музыкальных учебников.
¶Виды камертонов
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Стандартный (440 Гц) | Наиболее распространён, применяется в оркестровой практике |
| Струнный | Имеет дополнительную струну, звучащую в унисон с основным тоном |
| С винтовыми грузиками | Позволяет плавно менять высоту тона |
| Электронный | Генерирует звук электронным способом, имитируя камертоны |
| Камертоны Гельмгольца | Набор из шести инструментов с резонаторами для анализа речи |
¶Интересные факты
- Удар по камертону не вызывает слышимого звука, если прижать его основание к столу или другой твёрдой поверхности — колебания стержня передаются столу, и звук становится слышимым. Этот эффект лежит в основе демонстрации резонанса.
- Камертон на 440 Гц издаёт звук, который человек воспринимает как ноту ля первой октавы — ту же ноту, на которую настраивают скрипку.
- В 1885 году в Вене был основан Международный комитет по унисону (International Commission for the Unification of Musical Pitch), который утвердил стандарт A440.
Источники:
- Гельмгольц Г. «Учение о слышимых тонах» (1863)
- Савар Ф. «Мемуар о колебаниях стержней» (1827)
- БСЭ, статья «Камертон»
- ISO 16:2014 — Акустика. Стандартный эталонный тон