Камертоны: устройство, сплавы, настройка

Частота камертона зависит от двух размеров: толщины ножки и её длины. Толще ножка — выше тон, пропорционально. Длиннее ножка — ниже тон, причём в квадрате: вдвое длиннее значит вчетверо ниже.

Ширина ножки в формулу не входит вовсе — на частоту она не влияет. Ручка тоже: её длина и толщина меняют удобство хвата и почти не меняют тон. А вот удвоение всех размеров сразу опускает звук ровно на октаву — потому набор камертонов разных октав выглядит как одна и та же вилка в разных масштабах.

Один и тот же объект существует в наборе в нескольких октавах: низкой, средней и высокой. Это буквально одна нота, взятая ниже или выше, — но применяют их по-разному, и разница не в символике, а в физике.

Это самое неожиданное в устройстве инструмента, и о нём почти никогда не пишут в руководствах по звуковым практикам. Пока камертон звучит в воздухе, вы слышите его собственный тон. Но стоит прижать ручку к твёрдой поверхности — к столу, к кости, к деке, — и в эту поверхность уходит уже удвоенная частота, причём часто громче основного тона.

Причина простая и красивая: ножки сходятся и расходятся, а центр тяжести вилки опускается ДВАЖДЫ за один период колебания — когда ножки дальше всего разошлись и когда ближе всего сошлись. Ручка чувствует именно это движение, и потому передаёт вдвое более частый толчок.

Практический вывод, который меняет привычную формулировку. «Ом» на 136,10 Гц, поставленный ручкой на кость, отдаёт в кость и 272,20 Гц — верхнюю октаву того же тона, часто громче основного. Так что фраза «в теле звучит частота Земли» верна только наполовину: тон тот же, а октава в кости часто другая.

Отсюда же — опубликованная причина грузиков: масса на концах ножек ослабляет эту октаву на ручке, и в кость идёт уже в основном сам тон. То есть грузики не только «усиливают вибрацию», как обычно пишут, — они ещё и чистят её.

Посмотрите на сталь и алюминий: постоянные расходятся на единицы процентов — меньше, чем расходятся сами справочные значения модуля упругости для каждого из них. Причина красивая: сталь втрое жёстче алюминия, но и втрое плотнее, а в формулу входит их отношение — и разница почти гасится.

И это не только арифметика. В опубликованном замере одинаковые по размерам вилки из алюминия 6061-T6 и из нержавейки дали одну и ту же частоту 260 Гц; сталь другой марки в том же замере ушла на 267 Гц — то есть на четверть тона, и это честная граница правила.

А вот всё остальное металл меняет сильно. В том же замере длительность звучания у разных сплавов различалась от «глохнет за секунды» до «звенит долго и громко», и состав призвуков — от «их нет» до отчётливых гармоник. Значит выбор металла — это выбор не ноты, а характера: веса в руке, длительности, яркости, передачи вибрации в кость. Латунь вдобавок меняет геометрию: при той же частоте ножка выходит короче примерно на шестую часть.

Школа называет свои камертоны сделанными из «фирменного аэрокосмического немагнитного алюминиевого сплава» и отдельно предупреждает, что дешёвые сплавы якобы дают неточный тон и «выщелачиваются в тело». Разберём это спокойно, по словам.

• Алюминий и покраска — проверяемо и правда.
• «Немагнитный» — верно, но бессодержательно: немагнитен любой алюминий, и нержавейки, из которых делают конкурирующие камертоны, тоже.
• «Аэрокосмический» — не термин, а слово. Под него подходит и обычный 6061, который стоит копейки.
• Марка сплава не раскрывается, то есть проверить заявление в принципе невозможно — ни нам, ни кому-либо ещё.
• «Дешёвый сплав — неточный тон» — неправда: высоту задают размеры и настройка, а не марка металла. Это ровно то, что видно из формулы выше.
• «Выщелачивается в тело» — измерений не существует. Камертон касается кожи считанные секунды и не растворяется в ней.

Это не значит, что их камертоны плохие: покрашенный, отбалансированный, точно настроенный инструмент стоит своих денег. Это значит, что платят за изготовление и контроль, а не за секретный металл, — и знать разницу полезно перед покупкой набора за несколько сотен долларов.

Расчёт для алюминия 6061-T6 при толщине ножки 8 мм. ⚠ Формула описывает идеально защемлённую прямую ножку, а настоящая вилка имеет упругую дугу внизу — и из-за неё звучит немного НИЖЕ расчёта. Поэтому заготовку делают по этим размерам и подгоняют вверх, стачивая кончики.