Статьи


ЯЗЫКОВОЙ БАРЬЕР ИЛИ ПРЕОДОЛЕНИЕ ЗВУКОВОГО ПОРОКА

Автор статьи: Крючков А. Е., звонарь храма Николая Чудотворца на Болвановке в Москве,
музыкант, артист Большого театра России

Колокол - это духовное оружие. С его помощью человек ведет свою «духовную брань» Звук колокола, как звук этой битвы в руках человека, приобретает облик обоюдоострого меча, который абсолютно материален и называется - колокольный язык. При создании языка необходимо использовать все знания и весь опыт, как и при создании колокола, ибо язык подобен органам чувств человека и его несоответствие или повреждение, как и у человека, ведет к недостаткам в восприятии окружающего мира, то есть к несоответствию полноценного извлечения звука колокола.

При изучении языка сразу возникают вопросы: а почему исторически сложилась именно такая форма, такое соотношение веса, крепления, такие приемы владения и звукоизвлечения? Ведь функционально работоспособна и гиря на прутике, и даже шар на цепочке. Для понимания оптимальных рабочих функций языка необходимо рассматривать его в 1. исторической, 2. физической, 3. акустической и 4. музыкальной сферах.

Сам язык, как и колокол, состоит из нескольких основных частей. Назовем их снизу вверх: а)- концевик или хват, к чему крепят тросы и верёвки для раскачки; б)- яблоко - ударная и наиболее тяжелая часть; в)- стержень, регулирующий длину и прочность языка, и г)- подвесное кольцо - как место крепления к колоколу. Качество языка, то есть оптимальные свойства извлекаемого им звука и удобство управления, зависят от каждой грамотно рассчитанной части. Многовековой опыт наших предков оставил нам примеры высокого искусства производства как колоколов, так и языков. В нашу задачу на данный момент входит изучение этого опыта и выделение необходимых и важных рабочих и художественных критериев создания языка для каждого колокола.

Если взять во внимание систему боя и систему подвеса языка, то последняя окажется, несомненно, более древней, так как изначально колокола имели очепный способ звона, который подразумевал свободное движение облегченного языка по заданной траектории. Облегченный язык был нужен, чтобы оказывать щадящую ударную нагрузку при звоне в оба края раскачивающегося колокола, то есть само яблоко было значительно облегчено и сужено по сравнению с языками более позднего «ручного» способа звона. Однако точная система подвеса сформировалась именно тогда, когда была нужна необходимая траектория языка. Ведь он не мог болтаться и крутиться произвольно во все стороны. Нужно было задать строгое направление движения. Поэтому и в старинных, редких в наше время очепных языках, можно отметить крупное подвесное кольцо, имеющее не только круглую, но и получившее большее распространение - треугольную форму подвеса. Это позволяло крепить его на широкую кожаную ленту, дающую направление движения. С укрупнением колоколов и переходом на ручной способ звона изменился и сам язык: он стал более тяжелым, с ярко выраженной ударной частью - яблоком, так как неподвижность колокола позволяла делать его звуковое кольцо более толстым. В результате того что звон стал более разнообразным, требования к рабочей части языка повысились, так как появилась возможность тонкой нюансировки в извлечении звука, характерности, почерка и стиля самого звонаря. Язык стал важным инструментом в средствах выразительности звона. К сигнальной, оповещающей функции звона стала прибавляться художественная, стилистическая. Этим, возможно, и стала объясняться всеобщая любовь к колокольному звону.

Когда колокололитейное производство в нашей стране на десятилетия было остановлено, то многие традиции и основы, к сожалению, были утрачены. С возобновлением повсеместных звонов и литейного производства, естественно, возник вопрос - а с чего начинать? Какие есть примеры и источники параметров и свойств звучания колоколов? Несомненно, это сами колокола. Изучение их звука, старинных профилей, размеров, составов металла стали огромным и глубоким кладезем полезной информации. В те годы главный интерес составляли именно колокола. Искались и возобновлялись секреты и традиции производства самих колоколов. А то, чем извлекался звук, - колокольный язык, считалось делом второстепенным. Сейчас можно встретить на современных колоколах образцы железных «колотушек», которые просто удивляют «простотой» своих технических, эстетических и звуковых свойств и особенностей.

ПРОБЛЕМА 1: Необходимо исправить дисбаланс, который появился между качеством колоколов и языков.

Для этого необходимо пройти тот же путь что и при изучении и производстве колоколов. Нужно начать с всестороннего анализа старинных образцов высокого «языкового» искусства, которые можно встретить на колокольнях, где сохранились старинные колокола, а сохранилось их, слава Богу, достаточно много. Наши предки накопили многовековой опыт в производстве качественных, соответствующих колоколу, языков.

АНАЛИЗ АНАЛОГОВ


рис. А. Мейерберга.


фото 1

Обратимся к истории, а именно к 17-му веку и колоколам мастера Александра Григорьева. На рисунке, сделанным австрийским дипломатом и путешественником Августином Мейербергом, можно видеть Большой Московский колокол и его язык, изображение которого отличает именно конусообразная форма (рис. 1). Эти выводы можно подтвердить реально существующим языком, вернее большей его частью. Это язык бывшего 35-тонного колокола того же мастера, отлитого им для Саввино - Сторожевского монастыря в 1668 году. Это был один из самых благозвучных колоколов России. От него сохранилась лишь большая нижняя часть языка (фото 1). В сравнении со старинным рисунком обнаруживается удивительное сходство в конусообразности форм. Ударное яблоко языка различимо, но неярко выражено в сравнении с мощным стержнем. Язык имеет стройность и красоту, которая также может быть критерием совершенства. Он не похож на современные языки. Можно смело предположить, что физикомеханические свойства этого языка отличались от современных иным распределением массы и центра тяжести, который располагался не у яблока, а гораздо выше, в стержне (имеющим с ним единое целое). Это снижало инерционную нагрузку на данный стержень и стабилизировало хвостовик в месте крепления подвесного кольца к колоколу, который меньше дергался и вибрировал в момент удара. Однако подобные языки мастера А. Григорьева, с его конусообразной формой, не совсем типичны для традиционного, позднего формообразования колокольного языка с более выраженной ударной частью - яблоком и суженым стержнем. Вероятно, в 17 веке еще сильны были традиции очепного звона, языки колоколов которого были более облегченные и напоминали вытянутый конус. Однако при всём разнообразии форм языков в нашей многовековой истории, к 19-му и началу 20-го века сложилась определённая оптимальная форма и пропорция языка, которая прослеживалась у таких крупных производителей того времени, как Оловянишников, Финляндский, Самгин. Эта форма и пропорция колокольного языка ориентируется на профиль и размеры колокола, как уже было отмечено. Главная ударная часть языка - его яблоко, рассчитывается по толщине ударного кольца данного колокола. Исследования многих старинных колоколов разного размера и их языков представили определенную картину пропорций. При соотношении толщины ударного кольца к общему диаметру колокола 12,5/1-13,5/1, диаметр яблока составляет 1.75-1.65 от толщины ударного кольца. Соответственно, если толщина ударного кольца приближается к 10/1, то размер яблока увеличивается до значения 2.0 к толщине стенки, и наоборот, если пропорции колокола 14/1-15/1, то диаметр яблока уменьшается до 1,6-1,5.

фото 2


фото 3


фото 4

Примером может послужить колокол Н. И. Оловянишникова весом 4264 кг, расположенный на звоннице Большого театра. При толщине ударного кольца в 146 мм его пропорция с общим диаметром (1880 мм) составляет 12.87/1. Яблоко языка, представленного на фото 2, имеет диаметр 265 мм и его пропорция к ударному кольцу 1.8. Это подлинный язык Оловянишникова, ибо на другом его колоколе весом 1528 кг точно такой же по форме и пропорциям язык (фото 3). Ударное кольцо колокола 102 мм, а соотношение с диаметром 13.5/1. Это говорит о том, что толщина ударного кольца тоньше, чем у первого колокола, и поэтому при диаметре 175 мм, яблоко этого языка имеет пропорцию 1.75 к толщине ударного кольца.

Еще один пример языка К. Слизова (1750 год) на его колоколе весом 6560 кг и диаметром 2200 мм имеет диаметр яблока 300 мм (фото 4)). При толщине ударного кольца колокола в 176 мм, и пропорции к общему диаметру 12.5, пропорция яблока языка к толщине кольца составляет величину 1.7. Это сравнение показывает, что языки Оловянишникова мощнее языка Слизова, который, однако, отливал свои колокольные шедевры гораздо раньше.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Выявить и обосновать критерии создания современных свойств, технологий и подходов к изготовлению языков. Конечным обобщенным требованием к результату исследования является обоснование акустической нормы - «звучать должен колокол, а язык должен молчать».

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ.

Необходимыми критериями оценки такого языка являются:

1. свойство материала,

2. вес,

3. центр тяжести,

4. акустическое строение и

5. качество подвеса.

Именно они влияют на раскрытие всех звуковых достоинств колокола.

ПРОБЛЕМА 2: В современных литых языках имеется высокочастотная волна призвуков, вследствие физически однородной плотности материала. Эта волна, смешиваясь с высокочастотной обертоновой волной колокола, интерферирует, взаимоусиливается, порождая комбинационные тона. При ударе возникает звук, как в однородном металле колокола, так и в однородном металле языка. А две высокочастотные волны, входя в резонанс, дают слышимый призвук в верхней части звукового спектра и мы слышим лязг, выражающийся в жесткости атаки звука. В программе частотного анализатора это хорошо заметно. В кованых же языках паразитные призвуки возникают, но очень быстро гаснут, ибо не могут сохраниться, пытаясь пройти через слоистость и неоднородную плотность металла.

ВОПРОС: Как получить максимальный эффект акустической неоднородности изготавливаемого языка?

Общеизвестно, что лучшим материалом для производства языка является железо, или мягкая, низкоуглеродистая сталь, и не просто металл, а именно кованый металл. Наши мастеровитые предшественники, несмотря на ручной труд и небогатые технические возможности, имели большой опыт изготовления кованых изделий, так как ковка была самым распространенным способом металлообработки.


Схема перехода литой дендритной структуры
в волокнистую в четыре стадии (а-г)
по мере увеличения уковки (направление
наибольшей положительной деформации -
горизонтальное)

Технологиями обработки тяжелых, многопудовых железных заготовок владели многие опытные кузнецы. Однако ковка железа была не только способом металлообработки, но и придания ему особых свойств. У кованого металла измененная структура. (Схема уковки). Под воздействием ударов молота в раскаленной заготовке происходит сдвиг слоев кристаллической решетки, изменяется структура и механические свойства металла в противоположных направлениях. Происходит скольжение зерен металла относительно друг друга, так как прочность зерен выше, чем их связь между собой. Вместе с ними вытягиваются и неметаллические вкрапления. При ковке структура металла принимает волокнистое строение, так как неоднородные участки заготовки - газовые пузыри, шлаковые включения и кристаллические зерна вытягиваются в направлении ковки металла. Крупнозернистое строение металла превращается в мелкозернистое, вследствие раздробления кристаллов под ударами молота. Получается вытянутая и спутанная структура - волокна. Механические свойства такого металла выше, так как он уплотняется за счет ликвидации пустот, заваривания пузырей, вытягивания и сплющивания его зерен. Плотность металла приобретает слоистость, вариативность, неоднородность как в дереве. В результате ковки, на поверхности колокольного языка появляется слой металла плотнее, чем в его середине, где он более рыхлый. В изделии возникает свойство биметалла, то есть в химически однородном материале возникают неоднородные структурные изменения, а, следовательно, и свойства. Если прибавить к этому то, что существовали разные способы формирования яблока колокольного языка, в том числе способом кузнечной сварки при накручивании полос железа, то эффект акустической неоднородности изготавливаемого языка получался максимальный, ибо межслойное пространство также выполняло роль гасителя паразитных звуковых частот самого языка. Подобное свойство металла отвечало конечным требованиям, - звучать должен колокол, а язык должен молчать, - обладая ударной жёсткостью поверхностного слоя, возбуждая весь спектр обертонов колокола, и, в то же время, акустической вязкостью, гася паразитные призвуки удара. Существовали и другие способы формирования ударной части языка. Выковывался отдельно стержень, а яблоко одевалось на него и заковывалось способом кузнечной сварки. На некоторых экземплярах языков это отчетливо видно, ибо стыковочные швы не всегда удавалось хорошо загладить, например, язык весом 26 килограммов на восьмом колоколе в 43 пуда 30 фунтов, находящийся на звоннице Большого театра, где приковывалась боковая часть подвесного кольца и одетое на стержень яблоко. (фото 5 и 6). Но наиболее эстетически красивое впечатление оставляют цельнолитые и прокованные языки. Это был наиболее сложный и тяжелый процесс проковки массивной заготовки и требовал целой бригады кузнецов и технически хорошо оснащенной кузницы.

фото 5


фото 6

В конце 19-го, в начале 20-го века изготовление подобных крупных языков стало нередким явлением, так как появились крупные металлургические предприятия, позволявшие серийно изготавливать языки с высоким качеством отделки. Примером могут служить языки Оловянишникова и Финляндского, пропорции и внешний вид которых не менялся, несмотря на различие в весе.

ЗАДАЧА 1. Язык должен быть хорошо сбалансирован. Не сбалансированный язык не может оптимально вкладывать энергию удара в колокол. От этого страдают, прежде всего, нижние частоты звука, и потенциал колокола не может раскрыться в полной мере. Свойствами металла, конечно, физикомеханическая оценка языка не ограничивается. Очень важный критерий в этом ряду - вес языка.

ВОПРОС: Каковы критерии выбора веса языка? Он определялся исходя из параметров самого колокола, а именно: его веса, формы профиля, то есть толщины ударного кольца и степенью последующего сужения этой формы, а также соотношения толщины ударного кольца к общему диаметру колокола. Вариативность исполнения в этих пределах могла быть очень высока, так как для понижения основного тона колокола производитель мог делать стенку более тонкой, а для повышения - более толстой, следовательно, при одном и том же диаметре энергия удара требовалась разная, и вес языка рассчитывался исходя из этих факторов. Обычно среднее соотношение этих величин составляет 12,5-13 толщин ударного кольца к общему диаметру колокола. То, что ниже этих величин, указывает на стенку толстую, а что выше - тонкую.

Язык должен быть хорошо сбалансирован а) по длине концевика или хвата, б) ширине и высоте яблока, в) толщине и длине стержня, г) размеру подвесного кольца, как этими частями между собой, так и по пропорциям колокола. Баланс - это та золотая середина, благодаря которому происходит точная фокусировка всего заложенного в колокол богатства звука, его динамика и продолжительность.

Одной из основных мыслей данного исследования является утверждение, что: центр тяжести каждого колокольного языка должен располагаться в области точки золотого сечения, которая даёт максимальный коэффициент полезного действия, а именно - 3/8 снизу, и 5/8 сверху общей длины языка. Если изучить несколько старинных языков, то окажется что их баланс и являлся той золотой серединой, то есть центр тяжести находится в районе точки золотого сечения, что и является подтверждением одной из основных мыслей данного исследования. Это деление целого на части издревле принято считать классическим, ибо выстраивало произведение по законам гармонии. Изучив несколько десятков языков старинных производителей, можно сделать вывод, что единого мнения по поводу пропорций внешнего вида языков у них, конечно же, не было, особенно это касается более ранних и мелких производителей, техническая оснащенность которых не отличалась большими возможностями, и выходившие у них языки страдали некоторой корявостью и кустарностью. Однако все что касается веса, подвесного кольца и баланса, то значение этих величин было довольно близко, так как всем было необходимо получить одинаково сходный результат для извлечения звука колокола. Особенно близки к золотому сечению пропорции и формы языков у крупных заводских производителей, таких как Оловянишников, Финляндский и Самгин. В первую очередь это касалось мощного стержня и подвесного кольца, благодаря чему центр тяжести как раз и располагался выше яблока в нижней части стержня.

ПРОБЛЕМА 3: Языки современных производителей можно охарактеризовать в большей части следующими проблемами - недостаточной прочностью и толщиной стержня и полным отсутствием подвесного кольца как противовеса. В результате чего свойства языка сводятся к функции большой кувалды.

МОДЕЛЬ 1. В связи с этим, изучая варианты расположения точки центра тяжести в языке колокола, можно представить себе две крайности - гирю внизу на прутике или гирю наверху с прутиком снизу (рис.1).

В первом варианте центр тяжести абсолютно низко, почти в точке боя. Такой язык в силу слабости подвесной стержневой системы не будет стабилен во время удара, ибо инерционные нагрузки будут изгибать и скручивать его слабый стержень, в результате чего момент удара в колокол будет смазан и нестабилен. Окраска звука свойственная колоколу в виде обертонов не будет выявлена, даже если увеличить вес ударной части, что опасно для колокола. В конце концов, подобный «стержень» просто обломится от инерционных нагрузок. Однако такой вариант языка гораздо более работоспособен, чем второй вариант крайности - гиря наверху, а прутик снизу. Здесь мы имеем центр тяжести почти в точке подвеса. Следовательно, вся кинетическая энергия расположена также в зоне наибольшей массы, которая имеет минимальную амплитуду и не имеет возможности влиять на силу удара. Поэтому наш прутик, имея амплитуду, но, не имея массы и энергии для удара, будет лишь чиркать и звякать о край колокола без намека на внятный звук. ВЫВОД в рассмотренных примерах напрашивается однозначный: центр тяжести колокольного языка должен располагаться в средней зоне. Но эта зона также имеет протяженность.

МОДЕЛЬ 2. Поэтому рассмотрим пример языка для абсолютно равновесной точки баланса. Это будет сплошной ровный цилиндр с центром тяжести точно посередине (рис.2а). Стабильность и работоспособность этого языка будет намного выше, так как исключает изгибы и скручивание в момент удара, вследствие одинаковой массы и диаметра по всей длине. Однако общая масса языка, как было описано, должна быть пропорциональна весу колокола и, что особенно важно, ударная его часть соответствовать толщине ударного кольца колокола. В таком случае общее соответствие веса колокола и веса языка даст недостаточную его массу в точке удара, так как масса такого языка равномерно распределена по всей длине. И, наоборот, при соответствии массы нижней, ударной части языка толщине нижней части колокола, появится излишняя масса у точки подвеса, что перегрузит язык, даст избыточную общую массу и плохо скажется на управляемости. Напрашивается вывод - массу необходимо перераспределить, облегчив верхнюю часть языка и усилив нижнюю. Таким образом, в данных примерах появляется новая форма языка - конусообразная или каплевидная, в которой центр тяжести смещается ближе к точке удара (рис.2б). Подтверждение этому тот язык А. Григорьева, нижняя часть которого сохранилась в Саввино - Сторожевском монастыре.(фото 1).

ЗАДАЧА 2. Минимизация динамических нагрузок на узлы крепления.

Одним из главных условий этой задачи должен быть правильный подвес языка, а именно - максимально близкое расположение подвесного и закладного кольца. Этим самым достигается минимальный динамический люфт в точке подвеса и возможная смазанность удара. Так же подвес колокола должен быть максимально близким к балке, чтобы исключить его раскачку. Возникает ряд взаимозависимых задач, а именно:

ВОПРОС: Как создать независимую подвеску в масштабе всей колокольни?

Язык - это массивная и активно двигающаяся часть колокола, которая подвержена инерционным воздействиям. А так как язык имеет две точки соприкосновения с колоколом (в месте удара и в месте подвеса), то и инерционные силы, действующие на него, можно подразделить на две категории - инерцию удара, и инерцию стабилизации соответственно. Задача инерции удара - это инерция движения и наоборот, задача инерции стабилизации - это инерция статики. В момент удара яблоко языка должно вовремя отскочить от ударного кольца, не «залипнув» и не смазав извлечение звука при этом ударе. Ведь полноценный звук колокола возникает не только следствием удара яблока о край его звукового кольца, но и необходимостью этого удара НЕ ВЛИЯТЬ своими последствиями на развивающуюся звуковую волну. Если центр тяжести языка близко к точке удара, то возникающая при ударе инерция избыточна и лишает удар необходимой кратковременности касания с ударным кольцом колокола. Язык излишне долго «залипает» в точке боя, смазывая и гася часть обертонов колокола. Почему это возникает, ведь общий вес языка не изменен? Потому, что точку наибольшей массы можно двигать внутри языка, изменяя его форму и пропорции. Если её сдвинуть близко к точке удара, то движение такого языка становится более затруднительным, т. к. дуга движения максимального веса удлиняется, инерция усиливается и возвратное время увеличивается. Язык становится неповоротливым и трудно управляемым. Поэтому точка центра тяжести языка должна располагаться выше, в нижней части стержня. Язык должен как бы встать на цыпочки, приподняв свою «талию» и стараться не затоптать распускающийся бутон звука. Это облегчит инерционную нагрузку языка на точку боя в момент удара и позволит языку быть подвижней и легче в управляемости и в фокусировке удара при неизменном весе. Такое распределение веса даст верхней части языка необходимую массу для того, чтобы минимизировать рывок подвесного кольца при ударе. Это и будет инерция стабилизации.

Однако необходимо повторить, что главным условием подобной минимизации должен быть правильный подвес языка, а именно - максимально близкое расположение подвесного и закладного кольца. Так же как и подвес колокола должен быть максимально близким к балке, чтобы исключить его раскачку. И здесь возникает цепь взаимосвязанных узлов взаимодействия: язык - колокол, колокол - хомуты подвеса, хомуты подвеса - балка, балка - кирпичная кладка колокольни. В этой цепи необходимо учитывать не только оптимальное взаимодействие этих звеньев, но и их сохранность. Так как удар языка о край колокола вызывает динамические нагрузки по всей этой цепи, то крайне необходимо предусмотреть смягчающие, амортизирующие, демпфирующие свойства каждого из этих узлов соприкосновения. Это не значит, что они будут гасить звук колокола, скорее наоборот - гасить резонансные призвуки всей цепочки сочленений, конечной точкой которой являются концы балок, заложенные в стены. Поэтому, начиная с мягкой, на стропу, подвески языка, необходима и мягкая прокладка в точке: уши - шкворень в нижней части хомутов, и шкворень - балка в верхней. Таким применением минимизируется динамическая нагрузка на балки: вибрация и тряска. Современные подвесные балочные системы сейчас немыслимы без использования различных металлических профилей, например таких, как двутавр, швеллер или профильная прямоугольная труба. Но металл, в отличие от дерева, является отличным проводником колебаний и вибраций. Поэтому такие балки создают больше проблем, чем дерево в местах заложения их в стены. В этих местах и необходимо максимально продумывать демпфирующие свойства узлов.

Однако основным условием сохранности всей подвесной системы, описанной выше, является направление удара языка, который и создаёт волну динамических нагрузок на узлы подвеса. Вектор этого направления должен направляться по балке, чтобы динамические нагрузки гасились по её длине, а не поперёк, вызывая деформации опорных узлов. Это, конечно, отдельная тема для изучения, но очевидно одно: во всех местах сочленения металл - металл, необходим смягчающий, амортизирующий и долговечный материал. Таким материалом может служить полиуретан, тем более что его жёсткость можно варьировать. Таким образом, прежде чем рассматривать формы и свойства колокольных языков и особенности их взаимодействия с ударным кольцом, необходимо создать независимую подвеску в масштабе всей колокольни, а потом уже решать следующую задачу:

ЗАДАЧА 3. Исполнительская. Для её решения необходим не только правильный подвес языка и исполнительское мастерство звонаря, но и тонкая настройка языка при его изготовлении для оптимального расположения точки равновесия. А перемещение этой точки, возвращаясь к первоначальной теме, даёт серьёзные различия в качестве звука и оказывает существенное влияние на технику звона. Возникает аналогия в своеобразной антропологичности строения языка, где пояс, то есть центр тяжести, должен находиться на конкретном уровне. Как человек «препоясавшася» берётся за работу, зная, что ему ничего не мешает, так и язык, «препоясавшася» своей золотой точкой равновесия, начинает легко, без лишних помех, раздавать поклоны Богу направо и налево. Звонари знают, как многими старинными, до нескольких сот килограммов, языками можно управлять в процессе звона буквально двумя-тремя пальцами. Теперь несложно представить, как ведёт себя язык с низким центром тяжести. Он как человек со спущенными штанами, ибо не шагнуть, ни крикнуть - один срам.

Отметим также, что большое значение имеет сама форма ударного яблока. Именно такая форма яблока, как округлого трапециевидного цилиндра или усеченного конуса является оптимальной для удара, так как позволяет точно попадать в изогнутую часть звукового кольца колокола - подсечку или бой. Высота же ударного яблока никак не должна быть меньше его диаметра, а лучше больше на четверть. Это позволяет легче выстроить центр тяжести языка по золотому сечению.

ПРОБЛЕМА 4. Опытным путем, наблюдая за поведением подвесного кольца, то есть хвостовика языка, можно отметить разницу динамики движения этого кольца в момент удара - дергания. Это всегда грозит ослаблением и даже обрывом подвеса языка. Для его уменьшения необходимо добиваться в производстве и подвесе языков, чтобы было: а) - закладное и подвесное кольцо на минимальном расстоянии, б) - общий центр тяжести в точке золотого сечения и, наконец, в). - место удара самого яблока в наиболее толстой, широкой точке яблока. Это означает правильный баланс, уменьшение утечки полезной динамической энергии и улучшение фокусировки удара.

МОДЕЛЬ 3. Из курса элементарной школьной физики можно вспомнить пример правильной фокусировки динамической энергии в экспонате с пятью стальными шариками на вертикальных нитках, висящих вплотную по прямой оси. Мы отводили первый шарик и отпускали его. Он ударял по четырём остальным, но отлетал только последний - пятый, а три средних не двигались. Этот пример показывал оптимальную фокусировку удара, так как был выверен правильный баланс частей, то есть вес шариков и направление удара - по единому вектору всех точек диаметров. Но, несомненно, рабочая часть яблока не может ограничиться только точкой удара. Существует зона в направлении середины яблока, где эффективность удара максимальная. Но, даже без учета зоны удара, форма яблока в виде сужающегося цилиндра с округлыми краями кажется оптимальной еще и с точки зрения эксплуатационных свойств. Сейчас уже мало где применяется сыромятная кожа для крепления языка, тем более моржовая, для тяжелых языков. Кожа, даже дубея со временем, растягивается. Но и современные мягкие способы крепления на синтетическую ленту - стропу имеют тенденцию провисать по разным причинам (частичное растягивание, выскальзывание из-под хомутов-стяжек). В этом случае подобная форма яблока все равно позволяет точно попадать на угол ударного звукового кольца колокола, несмотря на не оптимальную точку удара. Тем не менее, мягкая, ленточная техника подвеса языков, особенно тяжелых, предпочтительней жесткого крепления, которое испытывает сильные инерционные нагрузки в момент удара. Мягкая стропа не только гасит инерционную отдачу, действующую на излом стержня и подвесного кольца, но и серьезно глушит акустические призвуки всего языка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВЫВОДЫ. Именно при этих условиях язык будет молчать, а не лязгать. Теперь можно быть уверенным, что все рассмотренные части языка несут в себе двойную функцию - физическую и акустическую. Кроме основной контактной части языка - его яблока, большую функциональную важность представляют стержень и подвесное кольцо. Стержень испытывает основные рычажно - маятниковые нагрузки, поэтому его толщина и прочность оказывают важное влияние на продолжительность работы всего языка. Недостаточная степень проковки и толщины вызывают трещины и надлом стержня языка, что заставляет наваривать на него дополнительные стягивающие пластины. Примером может послужить 400- килограммовый язык большого 12-ти тонного колокола Данилова монастыря. На верхней части его стержня еще в начале двадцатого века были наварены четыре укрепляющие пластины. Недостаточная, несбалансированная толщина стержня может сказываться на качестве звука больших колоколов, тяжелый язык которых имеет большую инерцию, прогибающую этот стержень в сторону удара. Для этого прогиба и возвращения в исходное положение необходимо время. Но даже малых долей секунды достаточно, чтобы яблоко языка, «залипнув» у стенки колокола и ожидая амплитудной стабилизации стержня, успело бы погасить часть звукового спектра, исказив общую картину потенциального звучания. Толщина стержня также имеет большое значение для центровки языка, исходя из принципа золотого сечения. Для этого стержень и должен нести свою важную часть общего веса.

Исследовав множество старинных языков можно сделать вывод, что большинство хорошо сбалансированных языков имеет широкий стержень в основании, плавно переходящий в верхний выпуск яблока, и имеет определённые ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ:

1. - ширина основания стержня должна быть не меньше половины максимального диаметра яблока.

Язык при этом получает не только прочность, что более актуально для больших колоколов (от 1 т. и выше), но и необходимый центр тяжести.

2. - Сужение стержня должно быть плавным и доходить до 2/3 от ширины основания.

Верхняя часть несет важную стабилизирующую функцию. Как было сказано выше, язык имеет две точки контакта с колоколом. Одну кратковременную, в районе удара о звуковое кольцо, и одну постоянную в зоне подвеса. Эти две точки и определяют работоспособность всех взаимозависимых частей языка как единого музыкального инструмента, приводящего к звучанию колокола. Крепления и соединения, большей частью в сфере динамических нагрузок, подвергаются особому режиму воздействий. Это вибрация, тряска, дергания и рывки. Поэтому важную роль в конечном процессе удара и надежности соединений играет стабилизация, позволяющая снизить разрушающие тенденции. Эта роль отводится верхней части языка, а именно - части стержня и подвесному кольцу. Как было сказано выше, верх стержня не должен сильно сужаться для сохранения достаточного противовеса. Что касается подвесного кольца, то на большинстве старинных языков его форма определилась в виде округлого треугольника, чтобы за верхнюю спрямленную часть удобнее было крепить широкий кожаный ремень или ленту - стропу. Однако можно заметить, что массивность подвесного кольца часто значительно превышает достаточный запас его прочности. Это указывает на функцию стабилизации и противовеса кольца для необходимого равновесия и баланса в точке золотого сечения, и на основную зону глушения акустических призвуков всего языка. Оно как оперение стрелы или как подкрылки самолета дает устойчивость в достижении конечного результата. После сравнения многих старинных языков, особенно их креплений, размеров подвесных колец и поведения в момент удара, можно сделать вывод:

3. - внешняя ширина кольца должна быть больше диаметра ударного яблока на 10-15%, а толщина прута не тоньше 50% от нижней части стержня или ¼ диаметра яблока.

Есть и еще одно практическое наблюдение, заключающееся в сопоставлении двух колец - подвесного у языка, и закладного у колокола. Оно выражается в толщине. Чем толще закладное кольцо, по сравнению с кольцом языка, тем меньше инерция рывка при ударе, и наоборот. Вероятно, это связано с площадью охвата и прилегания стропы к закладному кольцу. Чем больше охват, тем стабильней верхушка языка в динамике удара.

Теперь с уверенностью можно сказать, что:

1 - подвесное кольцо не менее важное место языка, чем ударное яблоко, ибо оно несет на себе задачи а) - крепления, б) - стабилизирующего противовеса, в) - глушителя акустических призвуков всего языка, в системе подвеса которого широкая кожаная лента или синтетическая лента - стропа имели и имеют большое значение как мягкие демпфирующие материалы.

2 - стержень является не только распределителем и регулятором веса, но залогом прочности языка.

3 - В яблоке необходимы демпфирующие свойства слоистого кованого металла, физически заглушающего всевозможные призвуки. В сочетании с правильным подвесом на мягкую стропу, эти условия дадут максимальный искомый результат - акустически нейтральный язык.

ПЕРСПЕКТИВА. Сейчас трудно сказать, что все оценочные ориентиры в критериях создания языков старыми мастерами отвечают одним требованиям. В исследуемых 30 языках наблюдается большое разнообразие пропорций и форм. Это показывает, что у каждого производителя были свои методы конструирования со своими приоритетами и параметрами. Однако сейчас, в период примерных и неустоявшихся принципов моделирования и создания колокольных языков, описанные пропорции и точки могли бы стать важным ориентиром в создании хорошо сбалансированных языков, которые помогли бы улучшить звучание многих уже воссозданных образцов колокольного искусства.

Язык является сложным и важным инструментом в раскрытии всех тонкостей и особенностей звука колокола. Он состоит из многих взаимозависимых частей, пропорции которых неотъемлемы от пропорций колокола. Каждая часть языка несет на себе не только физические, но и акустические свойства и функции, следовательно, колокольный язык - это музыкальный инструмент, требующий:

1. - особых знаний,

2. - тонкого понимания и

3. - профессионального отношения.


← Назад к списку статей

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
X

Скачать буклет




Мы не передаем Вашу персональную информацию третьим лицам.