Анатомия звука

Синтезатор для многих – чёрный ящик. Нажал клавишу – непонятно откуда звук. Я разобрал старенький Yamaha PSR и посмотрел на плату. Главный компонент – DSP, цифровой сигнальный процессор. В нём записаны сэмплы – короткие записи звуков настоящих инструментов (рояля, органа, скрипки). Когда вы нажимаете клавишу, процессор выбирает нужный сэмпл, изменяет его высоту (растягивая или сжимая звуковую волну) и выводит на динамик. А как он узнаёт, с какой силой вы нажали? Под клавишами есть две контактные группы...

Я разобрал старую акустическую гитару, которая не подлежала ремонту. Вытащил всё – от колков до пружин на деке. И понял, почему дорогие гитары звучат богаче. Всё дело в деке – тонкой деревянной пластине, которая колеблется от струн. Дека бывает верхняя (под струнами) и нижняя (задняя стенка). Между ними – пружины, маленькие планки, которые распределяют вибрацию. У дешёвых гитар пружины толстые и приклеены кое-как – они глушат звук. У дорогих – точеные, из резонансной ели, с ювелирной регулировкой...

Мне всегда было интересно: откуда у флейты такой чистый, пронзительный звук? Я купил две дешёвые флейты – одну латунную с никелевым покрытием и одну посеребрённую. Обе одинаковой формы. Записал их звук на диктофон. Латунная звучала ярче, с металлическим призвуком. Серебряная – мягче, с большим количеством обертонов. Но дело не в серебре как таковом. Всё решает гладкость поверхности. Серебро более гладкое, воздух трётся о стенки меньше, поэтому звук чище. Латунь имеет микронеровности, которые создают дополнительные призвуки...

Скрипки Антонио Страдивари звучат иначе, чем любые другие. Их продают за миллионы, а тайну пытаются разгадать триста лет. Есть версия, что дело в дереве – в те времена климат был холоднее, ель росла медленнее, с более плотными кольцами. Другая версия – в лаке. Страдивари использовал необычный состав: возможно, с вулканическим пеплом, яичным белком, даже следами меди. Третья версия – в пропитке древесины грибами или минеральными солями. Я перечитал исследования, где скрипки сканировали под микроскопом и делали химический анализ лака...

Когда я впервые заглянул внутрь старого рояля, я думал – ну струны, молоточки, что там ещё. Оказалось – тысячи деталей. Около восьми тысяч в одном инструменте. Каждая клавиша – это отдельный механизм, настоящий часовой завод из рычагов, пружин, войлочных прокладок и молоточка. Я разобрал одну клавишу, чтобы понять физику. Молоточек обтянут войлоком, он ударяет по струне, а демпфер (глушитель) в этот момент отходит. Когда вы отпускаете клавишу, демпфер возвращается и останавливает звук. В рояле есть...