4 Ocak 2017 Çarşamba

Telli Çalgılarda Ses Nasıl Oluşur?

Nefesli ve vurmalı çalgılar sesi doğrudan üretirken, telli çalgılarda bu süreç daha dolaylıdır. Ses oluşumunda; Tel, eşik, ses tablası, gövde, gövde içindeki hava ve ses delikleri önemli görevler üstlenir.

Öncelikle ses;

Şekil 1'deki titreşim yapan ses çatalı, ortamda (havada) koyu ve açık renklerle gösterilmiş yüksek ve düşük basınç bölgeleri oluşturur. Bu ilerleyen basınç bölgeleri (ses dalgaları) kulağımıza geldiğinde, işitme sistemimiz tarafından Ses olarak değerlendirilir. Ama nasıl bir ses? 

Şekil 1. Ses çatalının titreşimleri ses oluşturuyor.

Hepimiz biliyoruz ki titreşen bir ses çatalını duymak için ya iyice kulağımıza yaklaştırır yada daha geniş yüzeyli bir yere temas ettiririz (çalgı, masa, nota sehpası, vb). Aslında benzer durum titreşim yapan tel için de geçerlidir. Tel, yüksek genlikli sayılabilecek titreşim yapmasına rağmen (gözle görülebilen titreşimler) yüzey alanı çok küçüktür. Bu nedenle havada yeterli miktarda basınç farkı (=Ses) üretemez ve titreşimini aktarabileceği daha geniş bir yüzeye ihtiyaç duyar.

Hal böyle olunca zaman içinde telli çalgılara, tel titreşimlerinin aktarıldığı, akustik olarak daha verimli "Ses Kutuları" eklendi. Şu an herhangi bir telli çalgıdan duyduğumuz sesin tamamına yakını, ses kutusunu oluşturan ses tablası,  gövde ve gövde içindeki havanın titreşimlerden kaynaklanıyor.  Peki ya Tel...? Tel, oluşan sesin frekansını yani "Perde"sini belirler ve sınırlı da olsa çalgının ses karakteri üzerinde etki yapar.

Şekil 2'deki diyagram ses oluşum sürecini özetliyor ve bize aslında bir yol haritası sunuyor. Buna göre, telli çalgılardaki ses oluşumunu anlayabilmemiz için, Tel, Eşik, Ses Tablası, Gövde, Gövde İçindeki Hava ve Ses Deliklerinin rolünü sırasıyla ele almalı ve aralarındaki ilişkiye bakmalıyız.

Şekil 2. Telli Çalgılarda Ses oluşumu

TEL;

Çalgılarda sesler tek bir frekanstan oluşmaz. Her birinin sahip olduğu bir temel frekans (sesin perdesi) ve buna eşlik eden farklı frekanslar vardır. Sesi oluşturan bu frekansların çalgı üzerindeki kaynağı tel titreşimleridir. Bunlar Şekil 3'de görüldüğü gibi "Harmonik" olarak isimlendirilir. Müzisyenlerin de sıklıkla karşılaştığı; çalgıların tınısından, çeşitli ses uyumlarına kadar birçok önemli konudan sorumlu olan harmonikler, temel ses frekansının  tam katları şeklinde oluşur.

Şekil 3. Tel titreşimleri - Harmonikler

EŞİK;

Eşiklerin asıl görevi telleri düzgün bir sıra ile çalgının üzerinde sabitlenmesini sağlamaktır. Bunu yanında, akustik anlamda da çok önemli parçalardır. Çünkü telde oluşan titreşimleri ses tablasına aktarırlar. Aynı zamanda, yapıldıkları ağacın özkütle ve esneklik özellikleri ile buna göre belirlenen tasarımları, ses tablasının titreşim karakterini önemli ölçüde etkiler. Ayrıca keman gibi yüksek eşikli çalgılarda, eşiğin rezonans titreşimlerinden (Şekil 5) kaynaklı özel durumlar (Bridge Hill), çalgının tınısında önemli değişikliğe sebep olur [1].

Şekil 4. Ud eşiği
Şekil 5. Keman eşiği - rocking motion 





SES TABLASI;

Telli çalgılardaki belki de en önemli bölüm ses tablasıdır. Çünkü hem  ses oluşumuna doğrudan katkı sağlar, hem de eşikten devraldığı titreşimleri gövde ve gövde içindeki havaya aktarır. Bu bağlamda; belirli frekans, mod şekli ve sönüm değerine sahip ses tablası Rezonans bölgeleri (normal modlar yada doğal titreşimler), çalgının ses karakterini belirleyen en önemli titreşim özelliği olarak karşımıza çıkar. Şekil 6'daki titreşim şekilleri, birçok araştırmacı tarafından, çalgının parmak izi olarak değerlendirilir. Ses tablası üretilirken kullanılan malzeme ve tasarım özellikleri, tablanın ağırlık ve gerginlik oranı değiştirerek, rezonans bölgelerini belirler.

Şekil 6. Ud çalgısının rezonans bölgeleri [2]

GÖVDE;

Çalgı gövdeleri, hem doğrudan ses üretimine katkı sağlarken hem de gövde içindeki havanın titreşim özelliklerini belirler. Çalgıların gövde titreşimleri ayrıca; ses tablasının rezonans bölgelerini etkileyerek (Coupling), ses özelliklerini önemli ölçüde değiştirir. (Şekil 7).


Şekil 7. Kemanın ses tablası ve sırt rezonans bölgeleri

GÖVDE İÇİNDEKİ HAVA ve SES DELİKLERİ;

Telli çalgıların gövdesi içindeki havanın da rezonans titreşimleri vardır. Bunlardan en düşük frekansa sahip olana "Helmholtz Rezonansı" adı verilir. Helmholtz Rezonansı,  özellikle çalgıların düşük frekansa sahip bas bölgesinin desteklenmesinde büyük önem taşır. Çünkü bu frekanslarda gövde içindeki hava, ses delikleri aracılığıyla titreşerek, doğrudan ses üretimine katkı sağlar. Helmholtz rezonansının frekansı; çalgı gövdesinin hacmi, ses deliklerinin çapı ve tabla kalınlığı tarafından belirlenir.


Şekil 8. Vihuela ve gitarın Helmholtz Rezonansı [3]

SONSÖZ;

Ses oluşum sürecini özetlersek; Telin yaptığı titreşimler (harmonikler) eşik aracılıyla ses tablasına, oradan da gövde ve gövde içindeki havaya aktarılır. Akustik açıdan daha verimli olan bu bölümlerin titreşimleri sesi oluşturur. Ses tablası-gövde titreşimleri, telin var olan harmonik yapısını değiştirerek, yani bazı frekansları diğerlerine göre farklı oranlarda yükselterek, çalgıya özgü harmonik yapıyı belirler. Bu harmonik yapı, çalgının karakteristik tınısının şekillenmesinde önemli rol oynar (Şekil 9).

Bu yazıda, telli çalgılardaki ses oluşum sürecini tüm yönleriyle ele almaya ve genel bir bakış açısı oluşturmaya çalıştım. Konu ile ilgili daha ayrıntılı yazılar blogumuzda yayınlanmaya devam edecek...


Şekil 9. Telli çalgılarda ses oluşumu [4]


Kaynaklar:

[1] Woodhouse, J. (2005). On the Bridge-Hill of the Violin. Acta Acustica United with Acustica, 91(1), 155–165.
[2] Değirmenli, E. (2014). Akustik Ölçüm Teknikleri Kullanılarak Üretilen Ud Ses Tablasının Titreşim Özelliklerinin Kontrolü Üzerine Yeni Bir Yöntem Önerisi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
[3] Bader, R. (2012). Radiation characteristics of multiple and single sound hole vihuelas and a classical guitar. The Journal of the Acoustical Society of America, 131(1), 819–28. 
[4] Değirmenli, E. (2015). Telli Çalgılarda Ses Tablası Titreşimlerinin Tını Üzerindeki Etkileri – Ud Örneği. VI. Uluslararası Hisarlı Ahmet Sempozyumunda sunuldu, Kütahya.























Hiç yorum yok:

Yorum Gönder