Nikolaj Sajko SNG Maribor, Konservatorij za glasbo in balet Maribor LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH LASTNOSTI PRODUKCIJE IN ZAZNAVANJA TONA Izvleèek Prièujoèi èlanek obravnava problem poenotenja lokovanj med sekcijami godalnega orkestra z analizo fizikalnih lastnosti produkcije tona in fizioloških lastnosti njegovega zaznavanja z vidika glasbenega izvajanja. Najprej so razèlenjeni gibanje z lokom potezane strune s pomoèjo razliènih fizikalnih modelov ter tri spremenljivke, s katerimi glasbeniki vplivajo na formiranje tona (pritisk loka, hitrost loka in razdalja loka od kobilice). V nadaljevanju je analizirano, kako vpliva na oblikovanje zvena telo inštrumenta, razlike med violino, violo, violonèelom in kontrabasom ter kako slušni sistem poslušalca zazna zvok godal. Obravnavane so razlike v igralni tehniki med skupinami inštrumentov. Ugotovitve kaejo na nujnost uporabe specifiènih lokovanj v orkestrskih sekcijah, prilagojenih znaèilnostim produkcije in zaznavanja tona glede na vrsto godala. Kljuène besede: godalni orkester, lokovanja, produkcija tona, zaznavanje tona, igralna tehnika, gibanje strune, zvenski spekter Abstract Bowings in string orchestra from the viewpoint of physical and physiological characteristics of sound production and perception The following article is dealing with the issues of unifying bowings across sections of a string orchestra through analysis of physical properties of sound production and physiological properties of sound perception from a performer’s point of view. First, behavior of a bowed string is explained using various models, and the three variables that manipulate the sound are analyzed (bow pressure, bow speed, distance from the bridge). Next, the impact of the instrument’s body on sound formation is examined along with the differences between violin, viola, cello and double bass, together with aural perception of the sound considering each instrument. Differences in performance technique are discussed. Findings show the need to use section-specific bowings that are adjusted to characteristics of each instrument’s sound production and perception. Key words: string orchestra, bowings, tone production, tone perception, performance technique, bowed string movement, sound spectrum 5 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... Uvod Problem orkestrskega igranja lahko opišemo takole: skupina izvajalcev, pri kateri izhaja vsak posameznik iz (vsaj nekoliko) drugaène šole igranja, eli na inštrumente z razliènimi lastnostmi (glede skupine inštrumentov – violina, viola, violonèelo, kontrabas – in glede vsakega posameznega inštrumenta) zaigrati doloèeno znamenje v notnem zapisu na enak naèin. Èe elimo ob objektivnih razlikah inštrumentov, osebnih stilov in tehnik igranja posameznih glasbenikov igranje skupine poenotiti, je potrebno med drugim poznati in upoštevati osnovne fizikalne lastnosti produkcije in zaznavanja tona pri godalih ter razlike med posameznimi skupinami inštrumentov. Vsaka skupina godalnih inštrumentov ima specifiène znaèilnosti produkcije tona in njegovega zaznavanja, zato je potrebno prilagoditi lokovanja razen notnemu zapisu in izvajalski praksi obdobja, v katerem je izvajana skladba nastala, tudi fizikalnim lastnostim produkcije tona godal ter fiziološkim lastnostim zaznavanja tona. Neredko se namreè v orkestru dogaja, da ima pri pripravi lokovanj glavno besedo koncertni mojster, ostale sekcije pa sledijo lokovanjem brez posebnega prilagajanja specifikam svoje sekcije. Problem in cilji V èlanku bomo podrobneje analizirali fizikalne vidike produkcije tona pri godalih in prikazali, zakaj neposreden prenos lokovanj oziroma dejavnikov lokovanja (hitrost loka, razdalja loka od kobilice in pritisk loka) med sekcijami ni smotrn z vidika kakovosti in ustreznosti produkcije tona. Uporaba osnovnih lokovnih potez naj bi pri izvajalcih potekala na podzavestnem nivoju, saj naj bi se pravilnih gibov do avtomatske rabe nauèili v èasu študija inštrumenta. Uèenje igranja zato veèinoma poteka s povezovanjem giba z zvokom (Mantel, 1995). Tak naèin uèenja je smiseln, saj za priuèeno in avtomatsko vzpostavljanje povezave med gibom in zvokom ne potrebujemo kot posrednika teoretiène razlage. Glasbeniki se med študijem veèinoma seznanijo le z osnovnimi fizikalnimi dejstvi glede produkcije tona. Odgovore na mnoga vprašanja o izbiri najprimernejšega lokovanja in o njegovi funkcionalnosti znotraj doloèene sekcije pa lahko dobimo s podrobnim poznavanjem fizikalnih lastnosti produkcije in zaznavanja tona pri godalih. Te so v stroki sicer dobro raziskane, vendar relevantna strokovna literatura zaradi znanstvene metodologije praviloma nima uporabne vrednosti za glasbene izvajalce: opisi ne vzpostavljajo vzroèno-poslediènih odnosov med gibanjem strune in glasbeno zaelenimi zvoki ter se ne ukvarjajo s psihoakustiko oziroma s fiziološkimi problemi zaznavanja tonov. Obstojeèa literatura se tudi ne posveèa razlikam med skupinami inštrumentov. 6 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Metodologija Raziskovalni pristop je teoretièen in ne temelji na empirièni metodologiji. Uporabljena je deskriptivna metoda (podroben opis procesa produkcije tona pri godalih) in metoda analize ter sinteze (analiziranje razlik med skupinami inštrumentov in njihov vpliv na principe izdelovanja lokovanj). Helmholtzev nihajni tip kot osnovni opis nihanja z lokom potezane strune Nihanje z lokom potezane strune je bilo predmet raziskav e v 19. stoletju, vendar je bilo dodobra pojasnjeno šele v drugi polovici 20. stoletja. Temelje raziskovanj je postavil Hermann von Helmholtz, ko je odkril, kako se giblje z lokom potezana struna, pri kateri zanemarimo njeno togost, longitudinalno in torzijsko gibanje. Helmholtzevo nihanje strune opisuje gibanje z lokom potezane strune na sledeè naèin: lok, ki je – poenostavljeno – »zelo tanek« snopiè primerno dolge in napete ime, namazane s kolofonijo, stalno vzdruje vsiljeno nihanje (Adlešiè, 1964). Zaradi kolofonije se struna in ima sprimeta (faza oprijemanja). Ko se struna dovolj izboèi in postane njena transverzalna sila veèja od adhezijske sile kolofonije, se od loka odlepi (faza polzenja), vrne proti izhodišènemu poloaju z višjo hitrostjo in umiri v nasprotni skrajni legi, kjer se ponovno sprime z imo, in cikel se ponovi. Frekvenca cikla je enaka frekvenci tona. Hitrost gibanja strune v toèki stika z lokom je enaka hitrosti vleèenja loka v fazi oprijemanja, v fazi polzenja pa je višja. Pri potezanju strune z lokom nastane na struni potujoèi kót oziroma val (na sliki 1 oznaèen s polnimi èrtami), ki se giblje vzdol strune. Od mesta potezanja se ta kót giblje proti sedlu in nazaj do mesta potezanja, struna in lok sta ves èas sprijeta. Struna se od loka odlepi – kót potuje od mesta potezanja do kobilice in nazaj, medtem struna polzi v nasprotni smeri od potezanja loka. Pot, ki jo opiše kót, daje vtis, da struna niha v obliki parabole (na sliki 1 je to oznaèeno s prekinjenimi èrtami). Slika 1: Oblika nihanja strune. 7 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... V principu je nihanje z lokom potezane strune podobno agastemu nihanju. S pomoèjo Furierjeve vrste zapišemo agasto nihanje kot: Iz enaèbe je razvidno, da amplitude komponent upadajo sorazmerno z njihovim redom, prisotni pa so vsi alikvoti. Slika 2 prikazuje zvenski spekter agastega nihanja za prvih 10 frekvenc. Slika 2: Zvenski spekter agastega nihanja, amplitude upadajo sorazmerno z njihovim redom. Èe zanemarimo širino imnega traku in predpostavimo, da se ima dotika strune zgolj v toèki, se v toèki stika ime s struno ustvarja umetni vozel, zaradi èesar zvenske komponente, ki imajo vozel v kontaktni toèki loka, po tej razlagi ne morejo nastati. Na primer: èe potezamo struno na 1/3 njene doline, se ne razvijejo alikvoti mnogokratnika števila 3: 3, 6, 9, 12… Izvajalèev cilj je torej vzbuditi Helmholtzevo nihanje strune, kar z doloèenimi lokovnimi potezami dosee in z drugimi ne; vèasih je potreben daljši èas potezanja, preden priène struna nihati v Helmholtzevem tipu (Woodhouse & Galluzzo, 2004), pred tem pa nastajajo prehodni zvoki oziroma tranzienti. Gre za problem »igralnosti« oziroma za vprašanje, s kolikšno lahkoto se struna odziva namenom izvajalca. 8 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Druga pomembnejša spoznanja pri opisu gibanja z lokom potezane strune C. V. Raman se je leta 1920 ukvarjal z vprašanjem, kako zanihati struno v Helmholtzevem tipu. Prišel je do naslednjih ugotovitev (Woodhouse & Galluzzo, 2004): • Pri srednji hitrosti loka se za zbujanje nihanja strune v Helmholtzevem tipu potreben pritisk loka na struno spreminja v obratnem sorazmerju s kvadratom razdalje loka od kobilice. • Èe je hitrost loka zelo majhna, se potreben pritisk blia minimalni vrednosti. Èe hitrost poveèamo, se pritisk veèa sprva polagoma, kasneje pa strmo. • Za igranje potreben pritisk ni enak za vsako frekvenco – ujema se z resonanènimi frekvencami trupa inštrumenta. V drugi polovici 20. stoletja je bila po mnenju raziskovalcev razloena veèina ostalih relevantnih pojavov (Woodhouse & Galluzzo, 2004; Beament, 1997). Zaradi preglednosti so navedene samo pomembnejše ugotovitve in pojavi brez njihovih podrobnih opisov in vzroèno-poslediènih zvez: • Pri manjšem pritisku loka na struno je potujoèi kót strune zaokroen zaradi togosti strune, pri veèjem pritisku se zaokroenost zmanjša. • Zaokroenost kóta vpliva na zvenski spekter: veèja kot je zaokronost, manjši je dele alikvotov. • Pri prehodu med fazo oprijemanja in fazo polzenja se zaradi visoke adhezijske sile oziroma sile trenja gibanje strune odkloni od Helm- holtzevega nihanja, s tem nastane dodatno nihanje, ki je odvisno od pozicije kontaktne toèke loka in strune. • Pri previsokih pritiskih loka na struno se poveèa perioda nihanja – višina tona se znia. • Struna ima doloèeno upornost proti ukrivljanju. Zaradi togosti strune in njenega notranjega dušenja zveni struna manj harmonièno – alikvoti so glede na osnovni ton previsoki. • Torzijsko gibanje strune: sila loka na struno, ki se strune tangentno dotika, povzroèi, da se struna torzijsko giblje okoli svoje osi, to nihanje ima osnovno frekvenco pod osnovno frekvenco strune. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da pri muzikalnem potezanju strune (kadar je lok potezal izuèen glasbenik) torzijsko nihanje nadomesti zaradi kontaktne toèke loka manjkajoèe alikvote. • Nihanje kobilice vpliva na odboj transverzalnih valov (vzdol strune), kobilica zaniha v smeri strune dvakrat v èasu enega nihaja, kar okrepi sode zvenske komponente. • Elastiènost ime: èe bi bila ima popolnoma toga, bi bila faza oprijemanja precej krajša. Elastiène lastnosti ime omogoèajo, da traja faza oprijemanja dlje, kar pomeni, da se gibanje ime razlikuje od gibanja palice loka. ima 9 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... ima svoje lastno nihanje, ki ustreza frekvenci Helmholtzevega gibanja strune. Elastiènost pride do izraza pri igranju z visokim pritiskom loka in povzroèi »sijoè« ton. • Elastiènost palice loka dodatno doprinese k nihanju ime. • Širina loka: lok se strune ne dotika v eni toèki – zaradi raztezanja ime hitrosti posameznih imnih vlaken niso med seboj enake, saj se pri nekaterih vlaknih dogaja lokalizirano polzenje, medtem ko so ostala v fazi oprijemanja. Ta pojav je znaèilen zlasti za igranje sul ponticello, dogaja se pa tudi pri navadnem igranju. • Obnašanje kolofonije: kolofonija se med fazo polzenja segreva in odvaja toploto pri fazi oprijemanja. • Pred vzpostavitvijo Helmholtzevega nihanja nastanejo tranzienti, ki so odvisni od pritiska loka na struno in pospeška loka. Tranziente lahko razdelimo v dve skupini: pri prvi je hitrost loka na zaèetku potezanja enaka niè (prièetek potezanja na struni), pri drugi pa ni enaka niè (lok je v gibanju: menjava strune, spiccato…). Tranzienti iz prve skupine so sicer po jakosti moènejši, vendar jih je v primerjavi z drugo skupino laje nadzirati. Dejavniki lokovanja Opisano nihanje strune vzbujamo z variiranjem treh dejavnikov lokovanja oziroma spremenljivk: s hitrostostjo loka, s pritiskom loka na struno in z odmikom loka od kobilice (Mantel, 1972; Kjelland, 2003). Z njimi vplivamo na tri glasbene elemente tona: jakost, artikulacijo oziroma atako tona in timbre oziroma barvo tona (razdelitev je narejena glede na potrebe izvajalcev glasbe in ni ustrezna z akustiènega vidika). Pritisk loka na struno V izvajalski terminologiji ima izraz »pritisk« negativno konotacijo, s pedagoškega vidika pa se zdi izraz napaèen (besedo pritisk povezujemo s stiskanjem), saj moramo vso silo loka na struno pridobiti s sprošèenimi mišicami – torej samo s pomoèjo tee roke. Med izvajalci in pedagogi se zato ne omenja pritiska loka na struno, temveè teo roke oziroma igranje s pomoèjo gravitacije. Oglejmo si primer poveèanja dinamiènega nivoja igranja. Nihanje kobilice in telesa inštrumenta je sorazmerno z amplitudo nihanja strune, kar pomeni, da se jakost zvoka poveèa, èe poveèamo amplitudo nihanja strune. Ko struno z lokom premaknemo iz izhodišène lege, zaène na lok delovati sila, ki eli vrniti struno nazaj v izhodišèno lego in je sorazmerna s kotom med struno in kobilico; vrnitvi strune v osnovni poloaj pa nasprotuje adhezijska sila med imo (kolofonijo) in struno. Lok struno izpusti, ko postane sila strune na lok prevelika. Èe poveèamo pritisk loka na struno, poveèamo adhezijsko silo, kar omogoèa, da premaknemo 10 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek struno dlje od izhodišène lege – s tem dobimo veèjo amplitudo nihanja, ki je pogoj za veèjo jakost zvoka (Mantel, 1995). Oglejmo si, kaj se dogaja s Helmholtzevim gibanjem strune pri poveèanju pritiska in ohranitvi hitrosti loka: V fazi oprijemanja uspe lok zaradi poveèanega pritiska odmakniti struno dlje, ta se v fazi polzenja vrne v nasprotno ekstremno lego, kjer pa se mora prilagoditi hitrosti loka, ki je nespremenjena, kar dojamemo kot spremembo v zvoku. Cikel se ponavlja – poveèanje amplitude je ovirano, ton postane šibkejši, namesto da bi bil moènejši. Èe elimo poveèati amplitudo, moramo poleg poveèanja pritiska prilagoditi tudi hitrost loka (ali premakniti lok blie h kobilici – glej spodaj). Pri igranju z veèjim pritiskom se spremeni tudi kót, ki potuje po struni (Helmholtzevo gibanje). Pri igranju z manjšim pritiskom kót nima popolne »V« oblike, temveè je vrh nekoliko zaokroen zaradi togosti strune. Ta zaokroenost vpliva na dele alikvotov: èim manjša je zaokroenost (torej veèji kot je pritisk), veè je alikvotov – ton je bolj sijoè. Hitrost loka Poveèanje dinamiènega nivoja lahko razloimo tudi z vidika poveèanja hitrosti loka. Èe poveèamo hitrost loka na višjo konstantno hitrost, premikamo struno dlje v enakem èasu kot prej, hkrati pa moramo premagati tudi silo, ki eli vrniti struno v izhodišèno lego, ki je zaradi veèjega odmika moènejša kot prej. Poveèati moramo torej tudi adhezijsko silo med lokom in struno, kar pomeni poveèati pritisk. Èe poveèamo samo hitrost loka (pritisk in kontaktna toèka pa ostaneta enaka), je pri povišani hitrosti adhezijska sila med imo in struno premajhna, posledica tega je, da ne nastane Helmholtzevo nihanje, temveè nihanje višjega reda (Woodhouse & Galluzzo, 2004). Namesto enega kota nastaneta dva, ki se gibljeta v nasprotni smeri. Tak ton je nestabilen in z nizkim deleem alikvotov, najmoènejša pa je komponenta zvena, ki ustreza redu nihajnega tipa. Ob doloèenih pogojih se osnovni ton sploh ne oglasi, kar pomeni, da je zven za oktavo višji. Razdalja od kobilice Z vidika gibanja vala (kóta) po struni je vseeno, v kateri toèki struno potezamo – kót bo vedno naredil enako pot. Razlièno dolge bodo faze oprijemanja in polzenja. 11 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... Slika 3: Potezanje na razliènih razdaljah od kobilice zahteva razliène hitrosti loka. Èe potezamo struno v toèki A (slika 3), ki se nahaja recimo na 1/5 doline strune, mora lok vleèi struno razmeroma dolgo, da bi jo zanihal v doloèeni amplitudi. Èe lok premaknemo v toèko B, moramo za eleno amplitudo napraviti krajšo pot – s pomikanjem mesta potezanja proti kobilici lahko z opravljeno krajšo potjo dobimo veèje amplitude. Pri veèjih amplitudah pa je veèja tudi sila strune na lok, tako da moramo poveèati tudi pritisk loka. S spremembo kontaktne toèke loka lahko torej poveèamo amplitudo, ne da bi bilo treba spremeniti hitrost loka. Odvisnost med razdaljo od kobilice in pritiskom loka lahko ponazorimo z diagramom, ki ga je izdelal Schelleng leta 1971 (Schelleng, 1973) – slika 4. Slika 4: Schellengov diagram: igralno obmoèje a-strune violonèela pri potezanju s konstantno hitrostjo loka 20 cm/s 12 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Ramanova ugotovitev, da se potrebni pritisk loka na struno spreminja v obratnem sorazmerju s kvadratom razdalje loka od kobilice, je bila s Schellengovimi raziskavami še razširjena: z eksperimenti je bilo ugotovljeno, da je maksimalna sila loka obratno sorazmerna z razdaljo loka od kobilice. Èe pri grafiènem prikazu uporabimo logaritemsko skalo, dobimo dve premici, med njima oznaèeno podroèje prikazuje razpon sile loka, pri katerem lahko doseemo Helmholtzev tip nihanja. Èe je sila loka premajhna, se struna od loka prehitro odlepi in nastane nihanje višjih redov. Èe pa je sila prevelika, se struna ne uspe vrniti nazaj, saj se z lokom prehitro sprime – nastane hripav oziroma prasketajoè zvok. Bolj ko se bliamo kobilici, manjša je razlika med minimalnim in maksimalnim pritiskom loka, hkrati pa se oba pritiska poveèujeta. Iz tega sledi, da je stabilno vodenje loka pri kobilici zahtevnejše. S pomikanjem loka proti kobilici se poveèuje dele alikvotov, s poveèanim pritiskom se poveèa tudi obseg nihanja ime in palice loka (zaradi elastiènosti ime oziroma palice) – ton postane sijoè (strahlend, brilliant). Ton izgubi svojo sijoèo kvaliteto, èe je pritisk na struno prevelik ali èe drimo lok v roki preveè trdno – s tem zadušimo lastno nihanje palice loka in posledièno ime. Pravila produkcije tona Iz prej analiziranih dejavnikov lokovanja lahko izpeljemo nekaj osnovnih pravil produkcije tona: • Èe elimo poveèati jakost tona, moramo poveèati pritisk, hkrati pa bodisi poveèati hitrost loka bodisi premakniti kontaktno toèko blie h kobilici. • Veèja hitrost loka zahteva poveèan pritisk (kar poveèa tudi jakost tona) oziroma premik kontaktne toèke proti ubiralki (jakost tona ostane enaka). • Èe premaknemo kontaktno toèko proti kobilici, moramo zmanjšati hitrost loka (jakost tona ostane enaka) ali poveèati pritisk (kar povzroèi, da se jakost tona poveèa). • Kadar je z levo roko struna skrajšana (torej ni prazna), je potrebno igrati blie pri kobilici, saj se zaradi krajše strune razmerja zmanjšajo oziroma »premaknejo« blie h kobilici. • Kontaktne toèke niso enake pri vseh strunah: nije strune je potrebno potezati blie pri ubiralki kot višje. Povezava med amplitudo nihanja in jakostjo zvoka velja le za doloèeno frekvenco, ustreznejša je povezava med energijo nihanja in jakostjo zvoka. Energija nihanja je produkt med frekvenco in amplitudo, kar pomeni, da imajo strune z nijo frekvenco veèjo amplitudo, ki zahteva, da jih potezamo nekoliko blie pri ubiralki (Mantel, 1995). 13 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... S fizikalnega vidika so torej omejene monosti izbire razliènih lokovanj, pri katerih se ohranja enakomeren ton z enako barvo. Z muzikalnega vidika pa je takšno igranje le redko potrebno, saj vsaka glasbena misel zahteva doloèeno fraziranje, torej spreminjanje jakosti tona oziroma barve. Ataka tona Obstajata dva naèina vzbujanja strune v nihanje: vzbujanje v fazi polzenja ali v fazi oprijemanja (Schelleng, 1973). Prvo je povezano z mehkim pristankom gibajoèega se loka na struni, zaradi manjšega pritiska se najprej vzpostavi faza polzenja. Frekvenca takšnega nastavka ni nujno enaka frekvenci polno razvitega tona. Zaradi tega in zaradi dejstva, da tako vzbujeni ton nima nikakršnega artikulacijskega znaèaja oziroma ima na zaèetku majhen crescendo, se uporablja redkeje. Drugi naèin vzbujanja tona je povezan z zaèetnim »potrzanjem« strune, lahko tudi reèemo, da je quasi pizzicato (Gigante, 1953 govori o “ugrizu” loka: bow bite). Ob predhodnem apliciranju pritiska lok zagrabi struno, jo potegne do ekstremne lege in ko postane njena transverzalna sila veèja od adhezijske sile kolofonije, se od loka odlepi. Pri tem pomaga tudi perkusija leve roke: prsti delujejo na struno kot kladivca klavirja, zaradi odsotnosti perkusije je prazno struno tudi teje zbuditi. Vpliv inštrumenta na zvok Telo inštrumenta okrepi in seva v prostor zven, ki ga glasbenik ustvari s potezanjem ali trzanjem strune, hkrati pa modificira zvenski spekter. F. A. Saunders je v tridesetih letih 20. stoletja meril jakost zvoka inštrumenta pri moènem lokovanju v odvisnosti od frekvence (Beament, 1997). Ugotovil je, da se vrednosti razmerja v celotnem obsegu inštrumenta precej razlikujejo. Te vrednosti povedo, kako se inštrument odziva na potezanje z lokom (krivulja odzivnosti inštrumenta). V modernem èasu se je uveljavila druga metoda merjenja: na vrh kobilice se vsili sinusno nihanje, nato pa se meri kolièina energije, ki jo inštrument odvzame (resonanèna krivulja inštrumenta). Prednosti slednje metode so v tem, da se izloèi nenatanènosti izvajalca in se natanèno ugotovi, koliko energije odvzame inštrument pri toèno doloèeni frekvenci, vendar pa ne vemo natanèno, za kaj se ta energija porabi (pri razliènih frekvencah potrebuje inštrument razlièno kolièino energije za nihanje lesa), saj ne merimo oddanega zvoka. Tretja metoda odpravlja to slabost, na kobilico se vsili sinusni ton, nato pa z mikrofonom merimo oddani zvok. Slika 5: (krivulja odzivnosti) prikazuje variacije v jakosti zvoka dobre violine pri zaporedno zaigranih kromatiènih tonih, slika 6 prikazuje resonanèno krivuljo violine. Na krivulji odzivnosti so oznaèeni trije vrhovi: Z se ujema z resonanco zraka (air resonance), Lg pa se ujema z glavno resonanco lesa (wood resonance). 14 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Lesna resonanca je lastna frekvenca trupa inštrumenta in ima dva vrhova (Lg in Ls). Resonanca zraka je lastna frekvenca zraènega stolpca v inštrumentu in je pri dobrih violinah kvinto pod glavno lesno resonanco (Lg). Ls prikazuje subharmonsko lesno resonanco, ki je pri dobrih violinah oktavo pod glavno lesno resonanco. Trije opisani resonanèni vrhovi obstajajo pri vseh klasièno grajenih inštrumentih, njihova pozicija pa se ujema samo priblino (Jansson, 2002). Slika 5: Primer prikaza odzivnosti.1 Slika 6: Primer resonanène krivulje. Resonanène krivulje imajo precej veèje število resonanènih vrhov, kot je vrhov odzivnosti, hkrati pa zelo nepravilen vzorec, ki je znaèilen za posamezni inštrument. Dobra violina ima resonance do 8 kHz (èeprav segajo komponente violinskega zvoka v visokih legah do 30 kHz), viola do 7 kHz, violonèelo do 5 kHz ter kontrabas do 2,5 kHz. Poleg treh prej omenjenih resonanc se na resonanèni krivulji lahko doloèi še maksimum, ki nastane zaradi resonance kobilice. Violinska kobilica ima resonanci pri 3 kHz in 6 kHz, kobilica violonèela pa pri 2,1 kHz in 3 kHz. Pomembna je predvsem nija resonanca, ki lahko ojaèa zvok v legah, bistvenih za solistièno igranje, saj okrepi alikvote, ki se pojavijo pri sijoèem tonu (Beament, 1997). 15 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... 1 Slika 5 in slika 6 sta povzeti po Jansson, 2002. Resonance pri violi, violonèelu in kontrabasu Èe za violino velja, da je njena velikost v priblinem sorazmerju z višinami tonov, na katere je uglašena, to ne velja za ostale tri èlane druine godal. Razmerja med inštrumenti prikazuje tabela 1. Tabela 1: Potrebne velikosti inštrumentov za ohranjanje resonanènih vrhov.2 Violina Viola Violonèelo Kontrabas Dolina trupa (mm) 355 407 735 1090 Dolina, ki bi bila potrebna, da bi se lesni resonanci ujemali z violino (mm) 355 538 1065 1725 Razmerje med volumnom trupa in volumnom trupa violine 1 1,5 17 58 Razmerje volumna, ki bi bilo potrebno, da se resonanca zraka ujema z resonanco zraka violine 1 1,5 17,5 68 Iz podatkov vidimo, da se resonanca lesa, resonanca zraka in subharmonska resonanca ne spreminjajo sorazmerno z velikostjo inštrumenta. Resonance zraka se priblino ujemajo z violinskimi, lesna in subharmonska resonanca pa sta pri nijih inštrumentih višji kot pri violini. Razlièna lega resonanènih vrhov vpliva na tipièen zvok violin. Nizke resonance pri violini vplivajo na topel zvok g-strune, višje resonance pri violi vplivajo na šibkost inštrumenta v nizkih legah. Z izdelovanjem veèjih inštrumentov se problema ne da rešiti, saj je nihanje strune omejeno s kolièino energije, ki jo dovaja lok. Èe bi na primer pri violi poveèali površino pokrova, bi pri enaki energiji bilo nihanje pokrova manjše in s tem bi bil tudi ton šibkejši. Zvok godal in sluh Moèno potezana struna izseva veliko število alikvotnih tonov. Sliki 7 in 8 prikazujeta dve varianti spektrograma istega posnetka tona G, ki je bil izvajan na violonèelu in potezan na sredini med kobilico in ubiralko. Vidnih je veè kot 50 alikvotov, ki jim upada jakost. Pri 40. alikvotu je jakost upadla za priblino 50 dB. Jasno je vidno tudi prehodno obdobje pred vzpostavitvijo Helmholtzevega nihanja (slika 8). Jakost zvoka upada s kvadratom razdalje od vira zvoka, tako da je v ozadju velike dvorane slišati bistveno manj alikvotov, kot se jih sliši neposredno ob inštrumentu. 16 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek 2 Tabela je povzeta po Beament, 1997. Slika 7: Spektrogram G-strune violonèela – jakost zvoka glede na frekvenco. Slika 8: Spektrogram G-strune violonèela – frekvence glede na èas. 17 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... Slika 9 prikazuje spektrogram G-strune violonèela, potezane sul tasto: osnovni ton ima enako jakost kot v prejšnjem primeru, dele alikvotov je znatno niji. Slika 9: Spektrogram G-strune violonèela, potezane sul tasto. Za izvajalca je zanimivo tudi vprašanje, koliko alikvotov poslušalci slišijo, oziroma kako alikvoti vplivajo na dejansko dojemanje zvoka godal. Popaèenje zaradi bliine frekvenc Èloveški sluh ima lastnost, da frekvenc, ki so blizu skupaj, ne dojema kot dva razlièna tona, temveè kot popaèen zvok. Pri višjih frekvencah mora biti razlika frekvenc vedno višja, da jih še lahko dojamemo kot dva razlièna tona. Zvok potezane strune je sestavljen iz toliko komponent, da veèina alikvotov zapade v podroèje popolnega popaèenja. Na primeru violinine G-strune (200 Hz) so komponente do šestega alikvota znotraj èistega podroèja, kjer lahko jasno zaznamo vse alikvote, deseti alikvot pa je na robu popolnega popaèenja – zaznamo samo šumenje. Alikvoti 7 do 10 so v obmoèju delnega popaèenja, kar pomeni, da jih zaznavamo vedno manj jasno. Slika 10 prikazuje mejo med delno in popolno popaèenostjo, z vertikalnimi èrticami je oznaèeno število alikvotov, ki padejo v obmoèje delnega oziroma popolnega popaèenja. 18 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Slika 10: Meja med èistim, deloma popaèenim in popolnoma popaèeno zaznanim zvokom.3 V višinah tonov med g do g2 imajo toni šest èistih alikvotov, popolno popaèenje se pri c1 priène pri desetem alikvotu, pri a1 pri osmem, pri c3 je samo še pet èistih alikvotov, vsi ostali so popaèeni. Pri nijih frekvencah se sluh obnaša drugaèe: samo prva dva alikvota G-strune violonèela sta èista, vendar lahko tone razloèimo vse do dvanajstega alikvota. Pri C-struni violonèela padejo vsi alikvoti v podroèje delnega popaèenja, vendar jih lahko razloèimo vse do petnajstega alikvota. Pri nijih strunah kontrabasa je popaèenje še oèitnejše. Popaèenje slišimo kot stalen brneè šum pri kontrabasu in v nizkih legah violonèela, pri višje uglašenih inštrumentih ga je manj in ima sikajoè znaèaj (del šuma, ki ga slišimo pri igranju in ga zaznajo tudi merilne naprave, je posledica trenja med imo in lokom v fazi polzenja). Kadar se igra v bliini ubiralke in z manj pritiska, je šuma manj, saj s tem ustvarjamo manjši dele alikvotov. Reèemo lahko, da pri zvoku godal dojamemo 16 alikvotov v nizkih legah, v srednjih legah do 12 in v višjih legah 8 ali manj. Èe se od inštrumenta oddaljujemo, upada jakost tona. Ker so amplitude višje leeèih alikvotov manjše od nije leeèih in od osnovnega tona, ti alikvoti poèasi izginejo, kar pomeni, da zvenijo inštrumenti manj šumno, v koncertnih dvoranah pa se zaradi oddaljenosti popaèenje skoraj veè ne opazi. 19 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... Alikvoti 3 Slika 10 je povzeta po Beament, 1997. 20 Slika 12: Zvenske komponente tona srednje lege glede na krivuljo enake glasnosti. Slika 13: Zvenske komponente tona visoke lege glede na krivuljo enake glasnosti. Alikvote godal lahko glede na krivuljo enake glasnosti razdelimo v tri skupine: progresivno narašèajoèe (0 – 1 kHz), moène (1 – 5 kHz) in slabo dojete alikvote (nad 5 kHz). Kako so porazdeljeni alikvoti najnijih in najvišjih strun godal, prikazuje tabela 2.4 21 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... 4 Vse navedbe po Beament, 1997. Tabela 2: Razporeditev zvenskih komponent glede na njihovo glasnost pri igranju na prazne strune. Prazna struna Osnovna frekvenca (Hz) Število dojetih zvenskih komponent Progresivno narašèajoèe zvenske komponente (do 1 kHz) Moèno dojete zvenske komponente (1 kHz – 5 kHz) Slabo dojete zvenske komponente (nad 5 kHz) Kontrabas spodnji C1 31 16 1. – 16. - - Violonèelo C 62 15 1. – 15. - - Viola c 125 11 1. – 8. 9. – 11. - Violina g 200 10 1. – 6. 7. – 10. - Kontrabas G 100 10 1. – 10. - - Violonèelo a 220 10 1. – 5. 6. – 10. - Viola a1 440 9 1. – 3. 4. – 9. - Violina e2 660 7 1. – 2. 3. – 6. 7 Tabela 3: Razporeditev zvenskih komponent glede na njihovo glasnost pri igranju oktave nad prazno struno. Oktava nad prazno struno Osnovna frekven- ca (Hz) Število dojetih zvenskih kompo- nent Progre- sivno narašèa- joèe zvenske kompo- nente (do 1 kHz) Moèno dojete zvenske kompo- nente (1 kHz – 5 kHz) Slabo dojete zvenske kompo- nente (nad 5 kHz) Meja inštru- mentove reso- nance (kHz) Kontrabas g 200 10 1. – 5. 6. – 10. - 2,5 Violonèelo a1 440 8 1. – 2. 3. – 8. - 5 Viola a2 880 6 1 2. – 5. 6 7 Violina e3 1320 5 - 1. – 3. 4. – 5. 8 Kadar se po struni vzpenjamo (ubiramo višje tone), se zvok inštrumenta spremeni. Pri violini na e-struni in violi na a-struni se z ubiranjem višjih tonov slabša dojemanje alikvotov – zvok postane manj bogat. 22 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Pri violonèelu in kontrabasu je efekt v višjih legah obraten – alikvoti se okrepijo. Pri igranju še višjih tonov (veè kot oktavo nad prazno struno) se bliamo meji inštrumentove resonance, kar pomeni, da trup inštrumenta teh frekvenc veè ne okrepi in da jih vedno slabše izseva. Nadaljnji odmiki od opisanega modela S spektralno analizo je bilo ugotovljeno, da se frekvenca z lokom potezane strune glede na prej opisane modele stalno nepravilno spreminja – pri prazni struni violine za priblino 5 centov, pri s prstom skrajšani struni za okoli 10 centov. To se dogaja zaradi veè dejavnikov, poglavitna sta torzijsko nihanje strune in krono gibanje strune – sila, s katero delujemo z lokom na struno, povzroèi, da se struna ne giblje le v ravnini potezanja loka, temveè da ta ravnina kroi. Preden se vzpostavi Helmholtzev tip nihanja, ima zvok strune prehodno obliko (tranzient)  vsebuje osnovni ton in vse alikvote, ki jih bo imel naslednji zvok. Tranzient se od obièajnega zvena loèi po tem, da se amplitude zvenskih komponent konstantno spreminjajo in da vsebuje ob vsem naštetem še dodatni šum. Spreminjajoè zvok si zapomnimo precej laje kot konstantnega in zato lahko po tranzientih prepoznamo doloèenega glasbenika. Pri violini traja tranzient okoli 40 milisekund pri normalnem igranju in tudi do pol sekunde pri igranju na ubiralki v nizki dinamiki. Raziskave so pokazale, da so glasbeno najbolj zaeleni tranzienti, ki pri igranju na violino trajajo manj kot 50 milisekund (Woodhouse & Galluzzo, 2004). Pri nijih inštrumentih je prehodni èas veèji. Izkušeni glasbeniki si pomagajo z majhnim draljajem loka, ki sicer skrajša prehodni èas, vendar tudi poveèa glasnost tranzienta. Dojemanje zvoka Dodatni element, ki nam lahko pomaga pri odloèitvi za doloèen naèin igranja, je poznavanje »principa ohranjanja velikosti« oziroma glasnosti (Shepard, 1999). Vizualna slika doloèenega objekta se v našem vidnem polju poveèuje oziroma zmanjšuje glede na razdaljo objekta od nas, vendar naši mogani tega ne interpretirajo kot spremembe velikosti objekta, temveè razumejo, da se velikost ohrani. Slika 14 prikazuje ta princip - podobi skrajno levo spodaj in skrajno desno zgoraj sta enako veliki, vendar mogani interpretirajo, da je desna podoba veliko veèja. Ta princip lahko prenesemo na akustièno podroèje. 23 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... Slika 14: Princip ohranjanja velikosti v perspektivi. Pri vseh akustiènih inštrumentih se z jakostjo tona poveèuje tudi vsebnost alikvotov. Naš slušni sistem loèuje torej med tonom, ki nastane pri glasnih in tihih dinamikah, èeprav mu odvzamemo ali dodamo jakost – ga poslušamo na veèji ali manjši oddaljenosti, oziroma poslušamo na hi-fi napravah ob razliènih jakostih. Èe se principa dojemanja zvoka zavedamo, lahko z njim manipuliramo: uporabimo na primer piano ton po barvi (torej zven z manj alikvoti – igran v bliini ubiralke z veèjo hitrostjo loka), vendar po jakosti dovolj glasen, da napolni dvorano, ali pa forte ton po barvi, ki je dovolj tih, da ne pokrije solistiènega inštrumenta ali druge skupine inštrumentov (zven z veèjo vsebnostjo alikvotnih tonov, igran z obièajnim pritiskom in poèasnejšo potezo). Sklep Kot smo videli, ima vsak inštrument v skupini godal doloèene karakteristike, zaradi èesar ne moremo lokovanj oziroma dejavnikov lokovanja neposredno prenesti na drug inštrument. Igralna tehnika mora upoštevati posebnosti inštrumentov, kot so: 1. Velikost inštrumenta Veèji kot je inštrument, nije je uglašen – strune so daljše in debelejše, kar pomeni, da potrebujemo za doseganje sijoèega tona veèji pritisk. Manjši pritisk loka pri višje uglašenih inštrumentih omogoèa hitrejše poteze loka in veèji odmik od strune pri igranju lokovanj nad struno, zato je lok tudi laji in daljši. 2. Nagnjenost in poloaj inštrumenta Tudi nagnjenost in vertikalna pozicija inštrumenta vplivata na naèin izvedbe pritiska loka na struno: pri violini in violi deluje desna roka na višji legi kot pri violonèelu in kontrabasu, kar pri violini in violi omogoèa veèjo naravno uporabo tee roke. Pri študiju violine se tako posveèa veliko pozornosti odvzemanju oziroma kompenziranju naravnega pritiska 24 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek roke, medtem ko se pri violonèelu in kontrabasu posveèa veè pozornosti igranju s teo oziroma gravitacijo, torej igranju brez aktivnega pritiskanja loka ob struno. Zmonost apliciranja pritiska je pri veèjih inštrumentih zmanjšana, kar vpliva tudi na tipièno barvo tona, ki jo elimo doseèi, oziroma na razmerje med hitrostjo in pritiskom (na primer: kontrabas zaradi krajšega loka in manjšega relativnega pritiska potrebuje veè loka za igranje kantilenskega mesta kot violina). Poloaj inštrumenta vpliva tudi na to, kako izvajalec sliši svoj ton. Violinisti in violisti dojemajo svoj ton precej drugaèe kot violonèelisti in kontrabasisti iz dveh razlogov: izvajalèeva ušesa so veliko blije telesu inštrumenta in izvajalec ima z inštrumentom neposreden kontakt preko obraznih kosti (Adey, 1998). Posledièno ima izvajalec pri igranju na violino ali violo obèutek, da igra veliko glasneje kot v resnici. Frekvence nad 1000 Hz violonèelo in kontrabas ne izsevata pravokotno na trup (oziroma proti publiki), temveè proti izvajalcu – to pomeni, da poslušalec sliši precej manj višjih frekvenc kot izvajalec. Violonèelisti in kontrabasisti imajo obèutek, da je ton inštrumenta ostrejši, kot se dejansko sliši v dvorani. 3. Obratno uglašene strune Nadaljnje razlike med violino in violo ter violonèelom in kontrabasom so v poloaju strun: violina in viola imata najnijo struno na levi strani (gledano z izvajalèeve strani), violonèelo in kontrabas pa na desni. Razlike nastanejo pri prehodu èez strune: kadar lok potuje z nije na višjo struno, pri potezi navzdol pri violini in violi lok »pridobi dolino«, pri violonèelu in kontrabasu pa jo izgubi; pri preèkanju strun pri potezi navzgor pa lok pri violini in violi dolino izgubi in pri violonèelu in kontrabasu pridobi. Izguba ali pridobitev prostora na loku je neposredno povezana z izvedbo prehoda èez strune tudi pri loèenih potezah – na violini in violi so te laje izvedljive, kadar se poteza navzdol ujema z nijo struno, pri violonèelu in kontrabasu pa obratno. 4. Drugaèno dojemanje tonov Razlike med skupinami inštrumentov se pojavijo tudi v barvi tona, ki jo elimo dobiti. Na primer: pri prazni violinski e-struni praviloma elimo dobiti temnejši ton, saj slušni sistem dobro dojema le prvih šest alikvotov te strune. Pri prazni C-struni na violonèelu, pri kateri je dobro dojetih 15 alikvotov (osnovni ton je v nizkem frekvenènem podroèju, ki ga slabše dojemamo), 25 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH... elimo nasprotno dobiti svetlejši ton, ki okrepi alikvote v frekvenènem podroèju, ki ga bolje zaznavamo. Podoben vpliv na zaznavo tonov imajo tudi specifiène karakteristike (resonanèna krivulja) posameznega inštrumenta. 5. Francoski in nemški lok pri kontrabasu Zaradi specifiène lege inštrumenta se je pri kontrabasu poleg francoske (torej violinske) oblike loka obdrala tudi nemška oblika loka, ki izhaja neposredno iz loka, uporabljanega v druini gamb. Veèina lokovanj je izvedljiva na obeh lokih, francoski lok ima doloèene prednosti pri cantabile igranju (Berlioz & Strauss, 1948) oziroma lahkotnem igranju, nemški lok pa omogoèa veèji pritisk, vendar je z njim teje izvesti ricochet lokovanja, slednja pa v vsakem primeru zaradi debeline strun pri kontrabasih niso priporoèljiva. Izbira loka je stvar izvajalèevega okolja, tradicije in šolskega sistema ter veèinoma ni vezana na prednosti ali slabosti doloèenega tipa loka, saj – kot e reèeno – oba omogoèata izvedbo veèine lokovanj. Povzemimo ugotovitve te raziskave: • Na oblikovanje tona pri godalih vplivajo tri spremenljivke: pritisk loka na struno, hitrost loka in oddaljenost loka od kobilice. Za spremembo jakosti tona je potrebno soèasno ustrezno spremeniti dve spremenljivki, z ustrezno spremembo le ene spremenljivke lahko vplivamo na barvo tona. • Z jakostjo zvoka narašèa tudi dele alikvotov. • Vsaka skupina inštrumentov ima svojo znaèilno barvo tona, ki je s spremembami naèina potezanja v veèji meri ne moremo spremeniti. • Na znaèilno barvo skupine inštrumentov vpliva tudi naš slušni sistem, predvsem na razlièno stopnjo šuma, ki je zaradi tega sestavni del pravilno ustvarjenega tona. • Jakost tona upada s kvadratom razdalje, kar vpliva na slabšo zaznavnost alikvotov in šuma pri poslušanju na veèji oddaljenosti. • Ob razlogih iz tretje, èetrte in pete alineje tudi razlike v igralni tehniki onemogoèajo neposreden prenos treh spremenljivk (pritiska loka, hitrosti loka in oddaljenosti loka od kobilice) med skupinami inštrumentov. Vsaka skupina godalnih inštrumentov ima torej specifiène znaèilnosti glede produkcije tona in njegovega zaznavanja, zato je lokovanja potrebno prilagoditi tem specifikam in jih ni priporoèljivo neposredno prenašati med sekcijami. Dognanja z znanstvenega podroèja je vsekakor dobro poznati, njihova uporaba pa ne sme biti nadrejena umetniški plati izvedbe, temveè lahko slui le kot pomoè pri odpravljanju napak. 26 GLASBENO-PEDAGOŠKI ZBORNIK, 14. zvezek Literatura: Adey, C. (1998). Orchestral Performance - A Guide for Conductors and Players. London: Faber and Faber Limited. Adlešiè, M. (1964). Svet zvoka in glasbe. Ljubljana: Mladinska knjiga. Beament, J. (1997). The Violin Explained – Components, Mechamism and Sound. Oxford: Clarendon Press. Benade, A. H. (1976). Fundamentals of Musical Acoustics (2. izd.). New York: Dover Publications, Inc. Berlioz, H., & Strauss, R. (1948). Treatise on instrumentation. New York: Dover Publications, Inc. Del Mar, N. (1983). Anatomy of the Orchestra. Berkeley, Los Angeles: University of California Press. Gigante, C. (1953). Manual of Orchestral Bowing. Bloomington: American String Teachers Association, 1986. Helmholtz, H. (1885). On the Sensations of Tone. New York: Dover Publications, Inc., 1954. Jansson, E. (2002). Acoustics for violin and guitar makers. Kungl Tekniska Högskolan - Dept. of Speech, Music and Hearing (http://www.speech.kth.se/music/acviguit4/index.html, 12. 12. 2010) Kjelland, J. (2003). Orchestral Bowing: Style and Function. Alfred Publishing Co., Inc. Mantel, G. (1995). Cello & Technique - Principles & Forms of Movement. Bloomington & Indianapolis: Indiana University Press. Schelleng, J. C. (1973). The bowed string and the player. The Journal of the Acoustical Society of America, 26-41. Schelleng, J. C. (1974). The Physics of the Bowed String. Scientific American. Shepard, R. (1999). Cognitive Psychology and Music. V P. R. Cook, Music, Cognition and Computerized Sound - An Introduction to Psychoacoustics (str. 21-37). The MIT Press. Woodhouse, J., & Galluzzo, P. M. (2004). The Bowed String As We Know It Today. Acta Acustica united with Acustica, 579-589. 27 Nikolaj Sajko, LOKOVANJA GODALNEGA ORKESTRA Z VIDIKA FIZIKALNIH IN FIZIOLOŠKIH...