Aria na strunie G… i innych też. Nagrywanie/nagłaśnianie instrumentów smyczkowych i sekcji smyczkowej cz. I

W artykule tym postaram się przedstawić problemy – i, co ważniejsze, sposoby ich rozwiązania – związane z nagrywaniem czy nagłaśnianiem składów instrumentalnych grających muzykę klasyczną, na przykładzie sekcji smyczkowej oraz poszczególnych instrumentów tejże sekcji. Aczkolwiek wiele z tematów tu poruszonych jest dość uniwersalnych i dotyczyć będzie również rejestracji/nagłaśniania orkiestr kameralnych czy nawet symfonicznych, a także mniejszych składów (kwartetów, kwintetów, itp.) oraz chórów. Na początek

ZDEFINIUJMY PROBLEM

Nasz „pacjent” to tradycyjna sekcja smyczkowa, składająca się z pięciu „podsekcji” – I skrzypiec, II skrzypiec, altówek, wiolonczel i kontrabasów – „zbudowana” z kilku-kilkunastu instrumentów smyczkowych czworakiego rodzaju (skrzypce, altówka, wiolonczela, kontrabas).

„W pierwszym podejściu” załóżmy, iż mamy do nagłośnienia lub nagrania tylko i wyłącznie naszą sekcję – później powiemy sobie coś na temat nagłaśniania tejże sekcji w przypadku, gdy jest ona składnikiem większego zespołu, np. towarzyszy na scenie zespołowi rockowemu, lub gdy mamy w zespole skrzypce, altówkę lub wiolonczelę (kontrabasu raczej nie możemy się spodziewać) jako instrument solowy. W tym pierwszym przypadku techniki stosowane do nagłaśniania i nagrywania sekcji smyczkowej mogą być dokładnie takie same, stąd potraktujemy oba te tematy jako jeden.

Zanim jednak przejdziemy do konkretów, tzn. nagrywania/nagłaśniania naszej sekcji, wypadałoby powiedzieć nieco więcej o tym, co będziemy nagłaśniać, czyli o instrumentach tworzących sekcję smyczkową – parę słów o budowie oraz (co ważniejsze) o charakterystyce brzmieniowej.

SKRZYPCE

Główną część skrzypiec stanowi pudło rezonansowe, składające się z trzech elementów: płyty wierzchniej, płyty spodniej i boczków. Decydującą rolę dla wartości instrumentu odgrywa jakość drewna, z którego wykonane są płyty. Płyta wierzchnia w dobrych instrumentach wykonana jest ze zdrowego, kilka lat(!) suszonego drewna świerkowego (rzadziej jodłowego) o regularnych słojach. Boczne wcięcia, mające kształt litery C, przewężają płytę w pobliżu połowy jej długości, nieco poniżej którego wycięte są dwa otwory rezonansowe o kształcie litery f. Aby płyta wytrzymała łączne napięcie 4 strun, sięgające 18-20 kG, jest ona wzmocniona wewnątrz belką, zwaną też sprężyną. Długość płyty, a tym samym pudła rezonansowego, wynosi ok. 35 cm.

Spodnia płyta skrzypiec wykonana jest zwykle z drewna jaworowego (rzadziej klonowego). Obie płyty połączone są ze sobą boczkami wykonanymi również z drewna jaworowego. Między płytą wierzchnią a spodnią, w okolicy miejsca, gdzie opiera się o płytę prawa nóżka podstawka, wstawiona jest tzw. dusza. Jest to cienki klocek świerkowy o długości tak dobranej, że nie będąc przyklejonym pozostaje w pozycji prostopadłej do płyt, utrzymując je we wzajemnym napięciu. Miejsce ustawienia duszy jest bardzo istotne dla brzmienia instrumentu: w zależności od niego skrzypce brzmią jasno bądź ciemno, a dźwięki poszczególnych strun nabierają specjalnego zabarwienia.

Pudło rezonansowe jako całość ma swoją własną częstotliwość drgań – delikatnie stukając w pudło skrzypiec usłyszymy dźwięk o częstotliwości 230-290 Hz. Przy wartości bliższej 230 Hz barwa instrumentu jest ciemniejsza, bliżej 290 Hz – jaśniejsza. Wzmacniając drgania strun pudło rezonansowe wprowadza własne formanty. Formant to zjawisko wzmocnienia dźwięków i tonów składowych w określonym paśmie częstotliwości przez rezonans wymuszony (rezonans pudła spowodowany drganiem strun). Cechą mistrzowskich skrzypiec jest formant główny o częstotliwości dochodzącej do 3.500 Hz, podczas gdy formant główny dobrych skrzypiec współcześnie produkowanych wynosi ok. 3.000 Hz, zaś w skrzypcach fabrycznych spada do 2.500 Hz.

Z ciekawostek wspomnę, że dla brzmienia skrzypiec duże znaczenie ma również rodzaj kleju użytego do spajania płyt, klocków, żeber i boczków, a zwłaszcza laku, czyli pokostu pokrywającego płyty i boczki. Do dziś, pomimo zaawansowanej technologii pozwalającej na przeprowadzenie dokładnych badań chemicznych, nie udało się odtworzyć laku kremońskiego – pięknego w barwie i połysku, a przy tym niełamliwego i przejrzystego.

Uzupełnieniem korpusu skrzypiec jest szyjka wklejona do górnego klocka, przechodząca w komorę kołkową i zakończona rzeźbionym ślimakiem. Długość całego instrumentu wynosi około 60 cm.

Podarujmy sobie szczegóły budowy szyjki, strunnika i podstawka (element, na którym opierają się struny biegnące od chwytnika do kołków, który przenosi drgania strun na wierzchnią płytę, skąd poprzez duszę i boczki docierają do płyty spodniej, powodując rezonansowe (wymuszone) drgania całego pudła rezonansowego). Powiedzmy sobie co nieco o strunach oraz – co ważniejsze – o stroju i brzmieniu skrzypiec.

Dodajmy jeszcze, że do wzbudzania tychże strun służy nieodłączny element każdych skrzypiec, czyli smyczek, wykonany z końskiego włosia (odpowiednio spreparowanego), przymocowanego do drzewca o długości około 74 cm. Smyczek, za pomocą śrubki regulacyjnej na końcu drzewca, ma możliwość napinania lub rozluźniania włosia.

CHARAKTER BRZMIENIOWY SKRZYPIEC

Cztery struny skrzypiec strojone są kwintowo, tzn. dźwięk nieskróconej (nie naciśniętej palcem na chwytni) struny stanowi kwintę czystą w stosunku do dźwięku struny niższej i wyższej. Struny skrzypiec nastrojone są na dźwięki: g, d1, a1 i e2. Bez skracania strun palcami lewej ręki (jeśli ktoś jest praworęczny) można ze skrzypiec wydobyć zatem tylko cztery dźwięki – nazywa się to użyciem pustych strun. Przez odpowiednie skracanie strun można wydobywać dźwięki w zakresie 4 oktaw – od g do g4 (górna granica zależy od umiejętności grającego, w orkiestrze nie przekracza zazwyczaj c4).

Pudło rezonansowe, jak już wspomniałem, odgrywa dużą rolę w określaniu struktury harmonicznej instrumentu. Wiemy już, iż formant główny skrzypiec mieści się w zakresie – w zależności od klasy instrumentu – od około 2,5 kHz do nawet 3,5 kHz (średnio, w przypadku skrzypiec fabrycznych 2,5-2,7 kHz). W przypadku więc nut granych w tym zakresie częstotliwości, co odpowiada wysokim dźwiękom, granym na najniższej (na chwytni, czyli najcieńszej) strunie, ton podstawowy dźwięku będzie najmocniejszym komponentem (rozpatrując jego rozkład na harmoniczne).

Formant główny skrzypiec mieści się w zakresie od około 2,5 kHz do nawet 3,5 kHz –
w tym zakresie pudło rezonansowe „podbija” dość znacznie tony składowe dźwięku.

Jednak w przypadku niskich dźwięków ton podstawowy może być nawet o 25 dB cichszy od drugiej lub trzeciej harmonicznej. Wynika to z tego, że pudło rezonansowe nie jest na tyle duże, aby efektywnie przenosić tony podstawowe fal o większych długościach (czyli rezonować w tym zakresie). Przykładowo najniższy dźwięk, jaki można zagrać na skrzypcach, czyli g (grane na pustej 4 strunie), ma częstotliwość 196 Hz, co odpowiada długości fali równej 1,76 m. Przy średniej długości pudła rezonansowego równej 36 cm jest to więc mniej więcej piąta część długości fali najniższego dźwięku skrzypiec. Słyszalnym efektem osłabienia tonu podstawowego jest to, iż wyższe struny charakteryzują się nieco bardziej łagodnym dźwiękiem niż niższe.

Zbyt małe w stosunku do długości fali najniższych dźwięków rozmiary pudła rezonansowego skrzypiec sprawiają,
że ton podstawowy (w tym przypadku najniższego dźwięku skrzypiec, czyli g, któremu odpowiada częstotliwość 196 Hz)
może być nawet o ponad 20 dB cichszy od drugiej lub trzeciej harmonicznej.

Konkretnie w skali skrzypiec (jak i innych instrumentów) wyróżnić można kilka rejestrów, czyli rejonów o charakterystycznej, różnej w każdym z nich barwie. Granic tych rejestrów nie da się ustalić w sposób jednolity, barwa skrzypiec zależy bowiem przede wszystkim od tego, na której strunie dźwięk został wydobyty.

Niski rejestr skrzypcowy to dźwięki struny G (g-e2), czyli najgrubszej. W dźwiękach tego rejestru, jak już wspomniałem, najsłabiej wzmacniany przez pudło rezonansowe jest ton podstawowy. Za to liczba tonów składowych sięga 30, przez co dźwięk jest pełny i „soczysty”.

Środkowy rejestr obejmuje struny D i A (d1-d3), a więc struny środkowe. Jest on najbardziej typowy dla brzemienia instrumentu.

Rejestr wysoki to dźwięki struny E (najcieńszej) w granicach do VII pozycji (e2-a3). Dźwięki tego rejestru wyróżniają się doniosłością, przy jednoczesnym braku pełni brzmienia (około 10-15 tonów składowych).

Najwyższy rejestr – typowo solistyczny – to dźwięki powyżej pozycji VII na strunie E. Nie mają już one takiej doniosłości, jak dźwięki rejestru wysokiego, pozostaje im jednak jasność dźwięków tegoż rejestru.

Wobec dużych różnic barwy między poszczególnymi rejestrami zachodzi często konieczność określenia, na której strunie dźwięk, względnie cała fraza, ma być wykonana. Dokonuje się tego przez odpowiednie oznaczenia w zapisie nutowym utworu.

ALTÓWKA

To kolejny „składnik” sekcji smyczkowej. Altówka stanowi altową odmianę skrzypiec i budową nie różni się niemal od skrzypiec – ma jedynie nieznacznie większe rozmiary. Ponieważ strój altówki jest o kwintę niższy od stroju skrzypiec (ton podstawowy najniższego dźwięku ma częstotliwość 130 Hz), rozmiary jej – według proporcji akustycznych – powinny być o połowę większe od rozmiarów skrzypiec, przez co instrument byłby jednak za długi do trzymania go w wyciągniętej ręce. Faktycznie rozmiary altówki przekraczają rozmiary skrzypiec zaledwie o 10-12% – łączna długość instrumentu rzadko jest większa od 68 cm, a długość płyty pudła rezonansowego nie przekracza 40 cm. Stąd dolnemu rejestrowi altówki brak jest właściwego rezonansu w zbyt małym pudle rezonansowym, w jeszcze większym stopniu niż to ma miejsce w przypadku skrzypiec.

Cztery struny altówki nastrojone są – jak wspomniałem – o kwintę niżej od strun skrzypiec, a więc: c, g, d1 i a1. Orkiestrowa skala altówki miesi się w zakresie c-e3, powyżej której kilka dalszych dźwięków (od a3) uzyskują tylko soliści.

Najniższy rejestr brzmieniowy stanowią dźwięki najniższej struny C – brzmią słabo i nie dorównują dźwiękom wiolonczeli o tej samej wysokości. Właściwa barwa altówki uwydatnia się w rejestrze środkowym na strunach G i D. Jest to barwa pokrewna brzmieniu struny G na skrzypcach, aczkolwiek z dodatkiem brzmienia nosowego. Wysoki rejestr (struna A) zbliża się brzmieniem do skrzypiec – choć i tu słychać zabarwienie nosowe. Ogólnie altówka brzmi w piano (cicho) miękko i nastrojowo, w forte (głośno) ostro i charakterystycznie. Z uwagi na niewystarczającą wielkość pudła rezonansowego w stosunku do długości fal w najniższym i średnim rejestrze brzmieniowym dominującą częścią brzmienia są wyższe harmoniczne tych dźwięków.

Podobnie jak w przypadku skrzypiec, najniższe dźwięki (w altówce jest to dźwięk c,
któremu odpowiada częstotliwość 130 Hz) będą miały ton składowy dużo niższy
niż np. druga czy trzecia harmoniczna (w tym przypadku o prawie 27 dB).

 

WIOLONCZELA

Wiolonczela jest tenorowo-basowym instrumentem z rodziny skrzypiec. Ma ona budowę podobną do skrzypiec (oczywiście pomijając różnicę w wielkości), w porównaniu z nimi ma jedynie stosunkowo wyższe boczki, wyraźniejsze wypukłości wierzchniej płyty i nieco krótszą szyjkę, przez co jest lepiej dostosowana do wytrzymywania napięcia strun sięgającego 50 kG. Przy długości korpusu około 65 cm (wraz z szyjką około 106 cm) wiolonczela ma proporcje akustyczne zbliżone do skrzypiec, tak więc pełnią i „soczystością” brzmienia dorównuje skrzypcom.

Ze względu na swoje rozmiary wiolonczela przy grze opierana jest o podłogę (aby instrument się nie ślizgał, ma ostro zakończoną nóżkę, której długość grający dostosowuje do swojego wzrostu) i spoczywa szyjką na lewym ramieniu grającego. Dzięki temu – w odróżnieniu od skrzypiec i altówki – wiolonczela nie wymaga podtrzymywania lewą ręką, co daje ręce tej znacznie większą swobodę ruchu.

Cztery struny wiolonczeli nastrojone są kwintami, o oktawę niżej od strun altówki, a więc: C, G, d i a. W grze solowej można wydobyć z wiolonczeli dźwięki o rozpiętości od C do a2, zaś skala używana w orkiestrze to C-e2. Najniższemu dźwiękowi wiolonczeli (C) odpowiada częstotliwość 65 Hz.

W przypadku wiolonczeli niskie dźwięki (najniższy to C, czyli 65 Hz) mają 3 i wyższe harmoniczne
większe od tonu podstawowego i pierwszej harmonicznej.

Najniższy rejestr brzmieniowy stanowią dźwięki dwóch najniższych strun, brzmiące bardzo wyraziście i „soczyście”, w piano zaś miękko. Z drugiej strony wymiary pudła rezonansowego znów są zbyt małe, by odpowiednio głośno odtworzyć najniższe dźwięki z tego zakresu. Aczkolwiek powietrze zamknięte w pudle rezonansowym wiolonczeli rezonuje około 100 Hz, co wzmacnia pierwsze harmoniczne aż nadto dobrze.

Środkowy rejestr – dźwięki struny D – ma barwę mniej indywidualną, najlepiej zlewającą się z innymi instrumentami orkiestry. Rejestr wysoki – niezwykle śpiewny, znacznie jaśniejszy od altówki w tym samym zakresie – obejmuje dźwięki struny A do cis2. Najwyższe dźwięki zbliżają się barwowo do dźwięków skrzypiec.

KONTRABAS

To największy instrument smyczkowy, należący do rodziny violi da gamba. W wyniku tego pochodzenia ma on nieco inną budowę, niż instrumenty skrzypcowe. Wyróżnia się przede wszystkim innym kształtem pudła rezonansowego – podczas gdy pudła instrumentów skrzypcowych mają boczki w górnej części prostopadłe do szyjki, górna część pudła kontrabasu nachyla się z obu stron skośnie ku szyjce. Poza tym spodnia płyta kontrabasu jest płaska, lekko załamana w kierunku szyjki.

Rozmiary kontrabasu, którego pełna długość (wraz z krótką nóżką) dochodzi do 2 metrów, wymagają gry w pozycji stojącej albo siedząc na specjalnym wysokim krześle. Grube i silnie napięte struny (łączne napięcie do 200 kG) wymagają przy tym takiej siły przy strojeniu, iż normalne kołki typu skrzypcowego nie mogą spełnić swego zadania – zastąpione są maszynkami obracającymi rzeczywiste kołki za pośrednictwem gwintu i kółka zębatego.

W odróżnieniu od instrumentów skrzypcowych kontrabas strojony jest kwartami: E1, A1, D i G. Skala kontrabasu mieści się przeważnie w zakresie E1-c1, czasami przekraczana w grze solowej. Najniższy dźwięk, jaki można wytworzyć na kontrabasie ma częstotliwości 41 Hz, jednak najniższy rezonans pudła (wynikający – jak w wiolonczeli – z rezonowania objętości powietrza zawartego w pudle) przypada o oktawę wyżej. Stąd więc składowa podstawowa dźwięku wydobywanego na najniższej strunie jest raczej niewielka, a większość energii akustycznej zawarta jest w przedziale 70-250 Hz.

W kontrabasie najniższy rezonans pudła, wynikający z rezonowania objętości powietrza zawartego w pudle,
przypada o oktawę wyżej od najniższego dźwięku, tj. E1 (41 Hz).
Pierwsza harmoniczna może być więc nawet o ok. 30 dB większa od tonu podstawowego,
który trudno tutaj nawet zidentyfikować.

Jeśli zaś chodzi o barwę, to praktycznie w całej swojej skali kontrabas ma barwę wyrównaną, stanowiącą cenny wkład w ogólną barwę orkiestry smyczkowej i symfonicznej, z drugiej jednak strony niezbyt atrakcyjną dla wykorzystania solistycznego. W najniższym rejestrze (E1-E) dźwięki struny E mają wysokość trudną do określenia, o ile dźwięki te nie są w górnej oktawie wzmocnione wiolonczelami lub innymi instrumentami. Środkowy rejestr (A1-d) na strunach A i D to typowe brzmienie kontrabasowe. W rejestrze wysokim na strunie G (zwłaszcza powyżej g) instrument zbliża się barwą do wiolonczeli, nie dorównując jej jednak ani pełnią, ani „soczystością” brzmienia.

HARMONICZNE

Jak można się spodziewać, skrzypce są w stanie wygenerować harmoniczne o najwyższych częstotliwościach, dochodzących do 10 kHz, a nawet więcej – aczkolwiek ich poziom jest zależny od techniki gry. Z drugiej strony mamy kontrabas, którego najwyższe harmoniczne nie przekraczają 3 kHz – tutaj, oprócz techniki gry, na zawartość harmonicznych wpływ ma jakość strun oraz wymiary pudła rezonansowego. A co mamy pośrodku? Altówka, jak pewnie mogliśmy się spodziewać, najwyższe harmoniczne będzie miała w zakresie zbliżonym do skrzypiec (choć oczywiście trochę niżej), a więc również mogą one osiągać okolice 10 kHz, przeważnie jednak nie powinniśmy się spodziewać harmonicznych o „sensownym” poziomie powyżej 8 kHz. Z kolei najwyższe harmoniczne wiolonczeli nie przekraczają 6 kHz.

Gra na otwartych strunach powoduje wytwarzanie dźwięku o pełnej, bogatej strukturze harmonicznej. Dzieje się tak dlatego, że końce strun są precyzyjne „zdefiniowane” przez podstawek (z jednej) i prożek (z drugiej). Natomiast naciskane struny (czyli skracane poprzez dociśnięcie jej palcem do chwytnika) wytwarzają łagodniejszy, „gładszy” dźwięk, z mniejszą zawartością harmonicznych, z uwagi na słabiej zdefiniowany koniec struny od strony szyjki, naciskanej miękkim (jakby nie patrzeć) palcem. Dlatego też mocniejsze dociśnięcie może dość radykalnie zwiększyć liczbę harmonicznych dźwięku.

Duże znaczenie dla zawartości harmonicznych granych dźwięków ma pozycja smyczka. Pociąganie nim po strunach w okolicy podstawka powoduje wytwarzanie bogatego, pełnego harmonicznych dźwięku, podczas gdy przesunięcie go w stronę szyjki daje w efekcie łagodniejsze brzmienie, z mniejszą zawartością harmonicznych.

Zaopatrzeni w tą sporą dawkę wiedzy z instrumentoznawstwa i akustyki muzycznej możemy teraz w pełni świadomie przystąpić do nagrywania czy też nagłaśniania, bądź to pojedynczych instrumentów, bądź całej sekcji smyczkowej. Ale żeby nadmiernie nie rozpychać tego już przecież niemałego artykułu, tym tematem zajmiemy się szczegółowo w kolejnym numerze. Zapraszam za miesiąc.

Piotr Sadłoń