Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Tölcséres fúvókájú hangszerek

2008.02.10

Tölcséres fúvókájú hangszerek

A tölcséres fúvókájú hangszerek – építési anyaguktól függetlenül – rézfúvós hangszerek néven is ismertek, mert mai változataik leggyakrabban rézötvözetből készülnek. Lényeges különbségük más fúvós hangszerektől nem anyagukban, hanem megszólaltatási módjukban van, ugyanis e hangszerek elsődleges hangforrását a hangszerjátékosnak az átpréselt levegő által rezgésbe hozott ajkai alkotják. A hangkeltés legtöbbször egy tölcsér- vagy csészeformájú fúvóka segítségével történik, de egy egyszerű nyílás is betöltheti ezt a szerepet.

Ez a rezgés egy gyakran összetett formájú, változó keresztmetszetű hangszertest, rezonátorcső különböző sajátrezgéseit, rezgési móduszait képes gerjeszteni, így zenei hangokat, hangsorokat lehet létrehozni. A keletkező hangokat ezen kívül esetenként hanglyukakkal (pl. cink), tolócsővel (pl. harsona), szelepekkel (pl. trombita) is lehet módosítani.

A hangszereknek ezt a kategóriáját szokás még (tágabb értelemben vett) kürtök néven is nevezni. A hangszerek Hornbostel-Sachs rendszertana az aerofon hangszereken belül a trombiták fogalmát használja erre a hangszercsaládra.

Fúvószenekar szaxkürtökkel a 19. század második felében
Fúvószenekar szaxkürtökkel a 19. század második felében

Akusztika 

A legtöbb aerofon hangszerhez hasonlóan a tölcséres fúvókájú hangszerek is három akusztikusan csatolt részre oszthatók: az elsődleges rezgéskeltő szerkezetre, a rezonátorra, és a hangot a külső térbe kisugárzó alkatrészre.

A hangkeltő 

Kürtfúvókák
Kürtfúvókák

A tölcséres fúvókájú hangszerek elsődleges hangforrásuk alapján a nyelvsípok családjába tartoznak, de itt a hangszerjátékosnak a fúvókához illesztett rezgő ajkai alkotják a nyelvsípot, a rácsapó nyelvekhez hasonló elv alapján. A hangkeltés módja ennek ellenére sokban különbözik az egyszerű vagy kettős nádsípokétól, itt a tölcséres fúvóka is részt vesz a hangképzésben úgy, hogy kis üregrezonátorként működve visszahat az ajkak rezgésére. Másik fontos különbség, hogy az ajkak tömege nagyobb, mint a példaként említett rezgő nádaké, így a játékos könnyebben tud hatást gyakorolni arra, hogy melyik csőrezonancia szólaljon meg, sőt, ha kell, némileg módosítani is tudja ezek frekvenciáját. Ezt a zenész ajkai feszességének, a rajta átpréselt levegő mennyiségének, sebességének változtatásával tudja elérni. A csőben létrejövő állóhullám ezután visszahat az ajkak rezgésére, állandósítja, stabilizálja azt.

A rezonátor 

A tölcséres fúvókájú hangszerek rezonátora – a legtöbb fúvós hangszerhez hasonlóan – egy cső, amelynek levegőoszlopában a fúvóka gerjesztése nyomán állóhullámok jönnek létre. A cső a legegyszerűbb esetben állandó keresztmetszetű, hengerszerű, vagy lehet egyenletesen táguló, kónikus, de a legtöbb esetben összetett formájú. A túlnyomórészt hengerszerű furattal rendelkező hangszereket (trombita, harsona) trombitaféléknek is szokás nevezni, a táguló, kúpszerű furatú hangszereket (sófár, kürt, szárnykürt) kürtöknek. A hangkeltés nyelvsíp jellege miatt a cső akusztikailag egyik végén zártnak tekinthető, tehát hengeres cső esetén az alaphang páratlan rendszámú részhanjai rezonálnak csak benne, kúpos furat esetén a teljes felhangsor.

A rezonátor részeinek aránya néhány hangszernél
(hosszúság) trombita kürt harsona
fúvóka rész 21% 11% 9%
hengeres cső 29% 61% 52%
tölcsér 50% 28% 39%

A fejlett tölcséres fúvókájú hangszerek csőrezonátora az alábbi négy részre osztható:

  1. a fúvóka a maga üregével
  2. a fúvóka után következő táguló csőszakasz
  3. állandó keresztmetszetű, hengeres csőszakasz
  4. a tölcsérszerűen kitáguló rész.

Ezeknek a részeknek az aránya a különböző fajtájú hangszerekben jelentősen eltér. A trombita jellegzetesen fényes, érces hangját hagyományosan szűk keresztmetszetű, nagyrészt hengerszerű csövének köszönheti. A harsona tolócsövének teleszkópszerű működése mechanikailag megköveteli, hogy a csőrezonátor java része szintén cilindrikus, állandó keresztmetszetű legyen. De minden szelepekkel elátott hangszernél, még ha amúgy kónikus, kúpszerű furattal rendelkezik is, a szelepek által beiktatott csőszakaszoknak szükségszerűen állandó keresztmetszetűeknek kell lenniük. Ebből az a kellemetlen tény következne, hogy e hangszerek rezonanciái nem felelnek meg a természetes felhangsornak, ahogy az zenei szempontból kívánatos lenne, hiszen az egyik végén zárt hengeres cső csak alaphangjának minden második felhangjára rezonál. Szerencsére nem ez a helyzet.

A fúvóka hatása 

A fúvóka amellett, hogy a hangszer megszólaltatását könnyebbé, kényelmesebbé teszi, közreműködik abban is, hogy az egyik végén zárt rezonátorcsövekre jellemző, csak a páratlan rendszámú részhangokat tartalmazó rezonanciasort a természetes felhangsorhoz közelítse. Az ajkakkal lezárt fúvóka egy kis üregrezonátorként működik, és ahogy a játszott hang magassága közelít ennek az üregrezonátornak a saját frekvenciájához, a hangszer rezonátorcsöve akusztikailag fokozatosan meghosszabbodik, közelítve a fúvóka térfogatának megfelelő mértékben megnövelt csőhosszúsághoz. Az egyre magasabb rezonanciák így egyre inkább eltérnek lefelé eredeti magasságukhoz képest.

A tölcsér hatása 

A fúvós hangszerek tölcsére – amennyiben van rajtuk ilyen – elősegíti a csőrezonátorban létrejövő hang kicsatolását, kisugárzását a külvilágba. A rézfúvós hangszereknél ugyanakkor a rohamosan táguló tölcsérnek olyan hatása is van, hogy magasabbra hangolja az egyes rezonanciákat, méghozzá annál jelentősebb mértékben, minél mélyebb hangról van szó. A mélyebb hangok előbb verődnek vissza a cső tölcséres végén, rövidebbnek „érzékelik” a rezonátorcső hosszát, ezért viszonylag magasabban szólnak.

Így a tölcsér a fúvóka módosító hatásával együtt alulról és felülről mintegy „összenyomja” az egyik végén zárt cső jellemző rezonanciasorát a természetes felhangsornak megfelelő, kívánatos értékekre.

A pedálhang

Az ilyen módon létrehozott rezonanciasor legalsó hangja viszont a természetes felhangsor alaphangjánál jóval alacsonyabb, használhatatlan hang. A valódi, tiszta alaphangot nevezzük pedálhangnak, de általában nincs a hangszernek olyan rezonanciája, amely ennek megfelelne. Ennek ellenére megszólaltatható, mert létező felhangsora elősegíti, hogy a játékos ajkai ezt a frekvenciát vegyék föl. Ez tehát egy fiktív, virtuális alaphang, de a rézfúvós hangszereken valóságosan is előállítható. Főleg a bő menzúrájú hangszereken használható, fontos hang.

Hangsorok létrehozása

Csőrezonanciák 

A felhangsor a kiegyenlített hangoláshoz viszonyítva
A felhangsor a kiegyenlített hangoláshoz viszonyítva

A tölcséres fúvókájú hangszereken hangsorok, dallamok létrehozásának legjellemzőbb, legsajátabb módja az, hogy a megfúvás módjának, az ajaktónus, a megfúvás erősségének megváltoztatásával a hangszer csövébe zárt levegőoszlop különböző rezgési módjait, rezonanciáit hívjuk elő. Ha megfelelő a hangszer felépítése, méretezése, akkor ezek a rezonanciák a természetes felhangsor hangjainak megfelelően követik egymást.

A felhangsor második oktávja (a 2.-3.-4. részhang) már tartalmaz egy kvint hangközt, amellyel egyszerű kürtjeleket, szignálokat lehet létrehozni. A harmadik oktávban egy jól használható dúr hármashangzat van, a negyedikben pedig a tiszta hangolású diatonikus hangsorral részben azonos hangsorozat képezhető. A 4. fok (11. részhang) és a 6. fok (13, 14. részhang) hamis, de ajaktechnikával a helyére fújható. A natúrtrombitán, natúrkürtön dallamjátékra leginkább ez a fekvés használható, természetesen csak a hangszer saját hangnemében. A felhangsor ötödik oktávjában már úgy besűrűsödnek a hangok, hogy akár a kromatikus hangok is rendelkezésre állnak, de használatukhoz rendkívüli technikai tudás szükséges.

Hanglyukak 

A tölcséres fúvókájú hangszerek történelme során gyakran alkalmazták hangsorok létrehozására a fafúvós hangszereknél bevált módszert, mely szerint a megszólaló hangok magasságát úgy módosítják, hogy hanglyukak megnyitásával rövidítik le a rezonáló csőhosszúságot. A cinkek, a szerpent, az ophikleid ezen az elven működik, és a trombitának, kürtöknek is születtek hanglyukakkal ellátott, billentyűs változatai, de ezek mára nagyrészt feledésbe merültek.

Tolócső

tolócső
tolócső

A rezonátorcső hosszát legegyszerűbben teleszkópszerűen egymásba tolható részekkel lehet megváltoztatni. A legelső ilyen hangszerek, a tolótrombiták már a középkorban megszülettek, itt a fúvóka meghosszabbított csövének ki-be tologatásával lehetett az alaphangot változtatni. Ezeken a hangszereken a felhangsor harmadik oktávjában és attól feljebb teljes, kromatikus hangsorokat lehetett játszani. A saqueboute már U-alakú, kettős tolócsővel működött, ez lett a mai harsona őse. Itt a tolócső adott mértékű elmozdulása a csőhossz növekedésében kétszeresen jelentkezik, ezért már az alaphang (pedálhang) fölötti kvinttől kezdve kromatikus hangsor képezhető. A tolócső nagy előnye még, hogy glissando, azaz a hangok közötti folyamatos átmenet létrehozására is alkalmas. A szelepes hangszerek behangolására is technikailag ehhez hasonló megoldást, „cúgot” használnak.

Szelepek 

nyomószelep működési elve
nyomószelep működési elve
forgószelep működése
forgószelep működése

A rézfúvós hangszerek hangmagasságát befolyásoló szelepeket a 19. század elején találták fel. Alkalmazásuk robbanásszerű változást idézett elő a rézfúvós hangszerek konstrukciójában és új, eddig ismeretlen hangszerek sokaságát hozta létre. A szelep lényege, hogy működtetése a hangszer rezonátorcsövét egy ponton megszakítja, és egy toldalék csődarabot iktat be oda. Ezzel meghosszabbítja azt, így az összes rezonanciát mélyebbre hangolja. Mindezt technikailag úgy kell megoldania, hogy a hang továbbra is akadálymentesen, azonos keresztmetszeten terjedhessen, ne keletkezzenek sarkok, szögletek, szűkületek.

Erre a célra sokféle megoldás, szabadalom született, ezek a zenész szemszögéből két csoportra oszthatók.

  1. Nyomószelepek: egy hengeres üregben furatokkal ellátott dugattyú mozog, a furatok a hengerre kívülről csatlakozó csövekkel kerülnek kapcsolatba. A hang útjának megváltoztatása, elterelése sokféle módon történhet. Közvetlenül lenyomással működtethető, rugó tolja vissza eredeti helyzetébe.
  2. Forgószelepek: egy hengeres fémházban különleges kialakítású forgórész fordul el derékszögben, a csatlakozó csövek a forgórész síkjában helyezkednek el. Áttételesen billentyű, rugó működteti. A különböző megvalósítások leginkább a billentyű és a szelep közötti mechanikai kapcsolatban térnek el.

Leggyakrabban három szelepet alkalmaznak, de nem ritka a négy, esetleg öt vagy hat szelepes hangszer sem. Az első szelep egy hanggal, a második félhanggal, a harmadik kisterccel hangolja lejjebb a rezonanciákat. Ha van negyedik szelep, az egy tiszta kvarttal mélyíti a hangot, az esetleges ötödik pedig egy oktávval. Ezek külön-külön, vagy egymással kombinálva is használhatók.

Formák

A fémből öntött, vagy fából faragott tölcséres fúvókájú hangszerek alakja kezdettől fogva változatos volt, de a fémlemezből kalapált hangszereket eleinte csak egyenes formájúra tudták kialakítani. A Rómaiak az 1. században már ismerték a rézcsövek hajlításának technológiáját, de ez a tudás a korai középkorban feledésbe merült. Az egyre hosszabbá váló hangszerek (elsősorban a hosszú busine) hajlított formában való építése észak-Itáliából indult ki, és a 1516. században kezdett jellemzővé válni. Ezzel a megoldással azt lehetett elérni, hogy így a hangszer súlypontja használat közben közelebb volt a zenészhez, kisebb erőkifejtéssel tudta azt megtartani. Másrészt a „kompaktabb” hangszer kevésbé sérülékeny, könnyebb szállítani, vagy pl. lóháton megszólaltatni. A cső meghajlítása tette ezen kívül lehetővé a kettős tolócső, illetve a szelepek alkalmazását is. A görbület nem befolyásolja lényegesen a hangszer hangzását, de törekedni kell arra, hogy ez a cső átmérőjéhez képest minél nagyobb ívű legyen.

A legjellemzőbb formákat az alábbi kategóriákba sorolhatjuk:

Vízszintes 

Vízszintes forma: kornett
Vízszintes forma: kornett

A fúvóka és a tölcsér egyaránt vízszintes helyzetű. Legelső változata a kétszer meghajlított natúrtrombita, amely a 19. századig szinte változatlan formában maradt fenn. Ezt a formát őrzi a mai trombita, de ezen kívül a kornett és a szárnykürt is. Ritkán a mélyebb hangolású hangszerek, mint a tenorkürt, sőt a baritonkürt is előfordulnak ilyen változatban.

Függőleges 

Függőleges forma: tuba
Függőleges forma: tuba

A tölcsér felfelé néz, a fúvóka rá merőleges, vízszintes helyzetű. Az ophikleid készült legelőször ilyen formában, később szinte az összes mély hangolású, bő menzúrájú rézfúvós hangszer, a tuba, az eufónium, a baritonkürt, tenorkürt. A kornettnek is készült ilyen változata, lóháton való használatra.

Kürtszerű 

Kürtszerű forma: kürt
Kürtszerű forma: kürt

A kürt esetében különösen hosszú csőrendszer van meghajlítva, feltekerve úgy, hogy a fúvóka és a tölcsér viszonylag közel kerül egymáshoz. Így a kürtös az egyik kezével könnyedén eléri a tölcsért, és belenyúlva az erre a hangszerre jellemző módon módosíthatja a rezonanciákat.

Ovális 

Az ovális forma ötvözi a függőleges és a kürtszerű formát. Főleg a német és cseh készítésű forgószelepes baritonkürtökre, tenorkürtökre jellemző.

Anyagok, technikák

Talált tárgyak 

Minden olyan tárgy, ami hosszú üreggel rendelkezik, kürtszerűen megszólaltatható lehet, legyen az bambuszcső, kivájt lopótök, üreges fadarab, nagyméretű csigaház vagy akár egy porszívócső.

Strombus gigas

 

Kagylókürt 

A csigaház nem más, mint egy önmagára feltekeredő üreges kúp, anyaga mész. Ha kellően nagy méretű, akkor kónikus csőrezonátornak is alkalmas, így egyszerű fúvós hangszer készíthető belőle. Leginkább a Strombus nembe tartozó lábasfejűek háza használható erre a célra, ha elvékonyodó csúcsa közelében megfelelő helyen megfúrjuk, hogy befúvónyílást hozzunk létre. Kürtfúvóka beillesztésével könnyebben megszólaltatható. A csendes-óceáni szigeteken, Ázsiában sokfelé használt hangszer. Ezek a kagylók ma többnyire veszélyeztetett fajokhoz tartoznak.

Szaruból készült hangszerek 

Askenázi sófár
Askenázi sófár

Az állati szarv (de nem az agancs) természetes kónikus formája, alakíthatósága folytán különösen alkalmas kürtszerű hangszerek előállítására. Egyik legismertebb ilyen hangszer a zsidók sófárja, amely kos, antilop, gazella, vagy (a szarvasmarha kivételével) bármely más kóser állat szarvából készülhet.

Az állati szarv eredetileg nem üreges, azt porcos anyag tölti ki. A hasznos szaruanyagot a belső részétől hosszú áztatással, főzéssel, vagy ellenkezőleg, kiszárítással lehet elválasztani. A víz hatására a szaru megpuhul, alakíthatóvá válik, például a sófár tipikus megtört J-formáját ilyen módon, melegen, nedvesen alakítva lehet létrehozni.

A falvastagság a szarv hegyes végénél általában megnövekedik, ebből a részből lehet kialakítani a hangszer tölcséres fúvókáját, vagy az külön darabból is hozzáilleszthető. A szarvból készült hangszereket sokszor díszítik faragások, esetleg fémlemez bevonatot kapnak.

Fából készült hangszerek

A legegyszerűbb fából készült trombitaféle hangszer a didgeridoo, Ausztrália őslakóinak fúvós hangszere. Ennek belső üregét a termeszek rágják ki, az ember dolga csak az, hogy megtalálja a nagyjából megfelelő méretű, formájú darabot, és azt befejezze, díszítse.

A fából készült trombiták az ókortól a 14. századig gyakoriak voltak Európában is, de ismertebbek a fából faragott kürtszerű hangszerek, a cinkek, illetve a velük rokon mély hangú, girbe-gurba szerpent. Az alpesi kürt szintén fából van. Ezeknek az általában hajlított formájú hangszereknek az elkészítése a legtöbb esetben a fafúvós hangszerekétől gyökeresen eltérő megoldásokat követel, mert itt lehetetlen a belső üreget fúrással, a külső kiképzést esztergálással elkészíteni.

Ebben az esetben egy akkora méretű fatömbből indulnak ki, amelybe az egész hangszer belefér, és azt a majdani üreg középvonalának síkjában félbevágják. A két darabba nagy pontossággal, szimmetrikusan a belső üregnek megfelelő félkör keresztmetszetű vályúkat mélyítenek, majd a két fél darabot összeragasztják. Ezután kifűrészelik a hangszer külső körvonalát, kifaragják végső, lekerekített (vagy sokszögletű, pl. cink) formáját. Ez nagy pontosságot kíván, hogy a cső falvastagsága mindenütt nagyjából azonos, és ne túl vastag legyen. Végül sokszor az egészet benedvesített, pergamenszerű bőrrel vonják be, amely száradás után szorosan a hangszerre simul, megakadályozva a repedéseket. Az esetleges hanglyukakat ezután fúrják a csőre, a bőrt és a fát is átütve.

Fémhangszerek 

A fúvóshangszerek fémlemezből való készítésének technológiája Keletről érkezett Európába a keresztes háborúk és az arab betörések nyomán a 10. században. A rézfúvós hangszerek gyártásánál a legkorszerűbb fémmegmunkálási módszerek alkalmazása mellett még ma is használnak olyan eljárásokat, technikákat, amelyek azóta is szinte változatlanok, sőt, hangszer-árjegyzékekben gyakran szerepel a „kézzel kalapált tölcsér” mint a hangszer értékét, minőségét garantáló kitétel.

A cső 

A rézfúvós hangszerek anyaga sárgaréz, ezüstnikkel, vagy egyéb réztartalmú ötvözet, bronz, esetleg ezüst. A csövet és a tölcsért vékony lemezből készítik úgy, hogy a hangszer változó keresztmetszetű furatának megfelelő szabásminta szerint kivágják, körbehajlítják, majd egy hosszanti varrat mentén összeforrasztják. A forrasztáshoz használt ötvözetnek alacsonyabb az olvadáspontja, mint a hangszer anyagáé, így az utóbbi nem olvad meg a művelet során. Utána kalapálással, nyújtással alakítják. Ennek során a fém egyre ridegebb, keményebb lesz, ezért újra meg újra ki kell lágyítani, hogy az anyag törését, elrepedését megakadályozzák. Ez úgy történik, hogy a fémet vörös izzásig hevítik, majd lehűtik.

Hajlítás

A csövek hajlításakor az anyag gyűrődését, behorpadását úgy kerülik el, hogy belsejüket ólommal vagy szurokkal töltik ki, amit a hajlítás után kiolvasztanak. Ennek ellenére a belső íven az anyag gyakran megráncosodik, ezt finom kalapálással lehet elegyengetni. A hajlított cső belsejét úgy simítják, hogy szorosan beleillő átmérőjű acélgolyókat erőltetnek át a furaton.

A tölcsér 

Kezdetben a tölcsér kiszélesedő része jóval keskenyebb, mint amilyennek lennie kell, ezt igen kitartóan kell kalapálni, nyújtani, közben mindig visszalágyítani. Végső formáját úgy nyeri el, hogy a kívánt formájú csőtágító tüskére húzva simítják. Ezt manapság gyakran esztergában megforgatva végzik úgy, hogy egy olajozott, polírizott végű acélszerszámmal nyújtják az anyagot a tüskére, kicsit hasonlóan ahhoz, ahogy a fazekas formálja az agyagot a korongon.

A tölcsér erősen kiszélesedő része készülhet külön darabból is, amit azután a cső végéhez forrasztanak. Ennek nem pusztán technológiai jelentősége van, mivel ha a tölcsér a csőből van kinyújtva, kiszélesítve, akkor szükségszerűen erősen el kell hogy vékonyodjon az anyaga a perem felé haladva, míg ha külön darabból, korongból formázzák, akkor éppen a peremén lesz a legvastagabb, és a csatlakozási hely felé haladva vékonyodik. Ez a hangzás szempontjából nem elhanyagolható különbség.

A tölcsér peremét szegéllyel erősítik meg, ez külön fémcsíkból készül, ami nincs a tölcsérhez forrasztva, csak szorosan ráhajlítva, és néha egy vékony fémgyűrűt is magában foglal.

Felületkezelés

A sorozatos izzítások során sötét oxidréteg rakódik a hangszerre, ezt a folyamat végén savas fürdőben való áztatással távolítják el, majd csiszolás, polírozás következik. A későbbi oxidáció megakadályozására gyakran nikkel, ezüst, esetleg aranyréteggel vonják be a hangszert, vagy lakkozzák.

A hangszín 

Azt gondolhatnánk, hogy a trombita, a harsona fényes, érces, „rezes” hangzása azzal függ össze, hogy rézből, fémből készül. A valóságban a felhasznált anyag e hangszercsalád esetében csak nagyon kicsi (bár nem elhanyagolható) mértékben befolyásolja a hangzást.

Ami lényegesebb: a rezonátorcső geometriai formája, pontosabban az, hogy annak keresztmetszete mekkora, és milyen séma szerint változik a fúvókától egészen a tölcsér pereméig. A szűk, java részben hengeres, állandó keresztmetszetű, majd rohamosan tölcséresedő hangszerek – trombita, harsona – hangzása a legfényesebb, azok hangja tartalmazza a legtöbb felhangot. A bővebb menzúrájú, szinte egész hosszukban kúpszerűen táguló keresztmetszetű hangszerek – szárnykürt, jelzőkürtök, tubák – hangja ezzel szemben jóval lágyabb, selymesebb.

Meghatározó szerepe van a hangszín kialakulásában a fúvóka formájának, belső kiképzésének. A trombitához, harsonához széles, csészeformájú, a kürthöz kisebb, kúpos üregű fúvókát használnak.