Cs.Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 12. Hosszába és keresztbe
A hangrezgések csak arra alkalmas, rugalmas közegben terjednek. A terjedés a hangenergia továbbítását jelenti. Kétfajta terjedési mód van: az egyik esetben a terjedés iránya és a rezgés iránya megegyezik, a másik esetben a rezgés merőleges a terjedés irányára.
Amikor a rezgés iránya azonos a terjedés irányával, akkor a terjesztő közegben sűrűsödéseket és ritkulásokat tapasztalunk. Így terjed a hang a gázokban, például a levegőben. A hangterjedésnek ezt a módját longitudinális hullámnak hívjuk.
A longitudinális hullámok mozgásával az alábbi honlap-oldalon játszhatsz:
http://nagysandor.eu/harrisonia/long_wave_HU.html
Egy rövid videót is láthatsz itt:
A másik esetre, amikor tehát a rezgés iránya merőleges a terjedés irányára, a húros hangszerek rezgése a jellemző. Az ilyen hullámokat transzverzális hullámoknak hívjuk. Minden szónál többet mond erről egy rendkívül igényesen elkészített videó, amely a hang terjedésének alapjait mutatja be:
Az animáció végén a hanghullámok visszaverődése is szóba kerül. S ha már itt tartunk, érdemes ismét visszatérni erre a jelenségre.
A visszaverődéseket ugyanis kétféle módon érzékeljük. Az egyik esetben azt mondjuk, hogy a terem, ahol vagyunk, zeng. Ennek a zengésnek az idejét is meghatározhatjuk, még neve is van: utózengési időnek hívják. Az utózengési idő az az idő, amely a hangforrás elhallgatásától mérünk addig, ameddig a hangnyomás az elhallgatás előtti érték ezredrészére csökken. Nemsokára másképp is meg fogjuk határozni ennek mértékét, a lényeg azonban az, hogy az utózengési idő objektív paraméter, amelyet műszerekkel is lehet mérni, illetve, ki is lehet számolni a terem adataiból. Az utózengési idő frekvenciafüggő, ezért halljuk másképpen zengőnek a barlangot, mint az uszodát. Az viszont, hogy a zengést halljuk, és hogy mekkorának halljuk, szubjektív jellemző, úgy nevezzük, zengetettség-érzet. Ez az érzet nagyon nagy mértékben segíti a térbeli tájékozódást. Mérőszámok és mértékegységek helyett azt szoktuk mondani, hogy egy terem száraz, normális vagy nagyon zengő.
Egy teremben vagy a természetben a hegyekről visszaverődő rezgések közül a fülünket érő első visszaverődő hullám a legfontosabb. Ha a hangforrás által kibocsátott rezgés és a visszaverődés közötti időkülönbség – az úgynevezett időkésés retesz - kisebb, mint 30-50 ms, akkor úgy érezzük, mintha a visszaverődés a hangforráshoz tartozna, vagyis egyetlen, meghosszabbított, zengő hangot hallunk. Ha ennél nagyobb, akkor már két, külön hangot érzékelünk. Ez utóbbit nevezzük visszhangnak.
A hangtechnika számos eszközt fejlesztett ki a zengés és a visszhang előállítására.
Történelmileg a legelső a hangszórós-termes zengető volt. Ennek lényege, hogy a zengetni kívánt jelet egy hangsugárzóba vezették, amely egy nagyon zengő teremben volt elhelyezve. A terem által megzengetett hangot mikrofonokkal alakították vissza, és hozzákeverték az eredeti jelhez.
A termes zengetők előnye az volt, hogy a zengetettség érzete természetesnek tűnt. A hátránya viszont az, hogy a különböző teremérzetekhez külön-külön termekre volt szükség, hiszen az utózengési időt és más paramétereket nem lehetett egyszerűen beállítani. Miként az a következő videóból is kiderül, a termes zengető falai nem párhuzamosak, hogy a teremben ne alakuljanak ki káros kiemelések – teremrezonanciák.
A legolcsóbb zengetők a rugós zengetők. A lényegük, hogy a mechanikai rezgés sokkal lassabban terjed, mint az elektromos. Az eredeti jelet elektromos-mechanikus átalakítóra vezetjük. Az átalakító hajtja meg a rugókat. A rugók végén mechanikus-elektromos átalakító csinál ismét elektromos jelet.
Az alábbi videón kibeleztek egy ilyen zengetőt:
A rugós zengetők hangja ugyan nagyon pocsék, semmilyen térérzet sincs, az idők folyamán azonban meg lehetett szeretni őket. S mert olcsók voltak, tömegével építették be őket a gitármotyókba.
A rugós zengetőknél sokkal jobbak a lemezes zengetők. Sőt, annyira jók, hogy évtizedeken keresztül ezeket használták a szomorú zenében is. Meg aztán nem is volt nagyon más. A lemezes zengető a rugós zengető továbbfejlesztése., csak nem rugót, hanem vékony fémlemezt izgatunk föl hangrezgésekkel. Előnye, hogy az utózengési idő változtatható.
Hátránya, hogy ez sem igazi teret képez le, ráadásul kurva nagy és nehéz a szerkezet. Még a következő képen látható, hordozható változat is 70 kg tömegű volt, ami földi körülmények között 700 newton súlynak felel meg, ha egészen szakszerűek akarunk lenni.
Ha már cipelni kéne, akkor ebben a súlycsoportban inkább őt:
A hordozható lemezes zengetővel egyébként is vigyázni kell. Csak olyan helyre szabad tenni, ahol nem rázkódhat, mert a benne levő lemez nem tudja, mitől rezeg, s egy jól irányzott rúgás (Mi a szar ez itt, vigyék a francba!) hosszas égzengést visz a felvételbe. Egy előnye kétségtelenül van: nem lopják oly könnyen, mint a mikrofonokat.
A zengetők következő csoportja az elektronikus zengetőké. A zengetés alapja a hang késleltetése, tehát az első feladat a késleltetés megoldása volt. Az analóg késleltetők a tűzoltóktól lopták el a módszert. Tegyük föl, hogy ég a ház, de semmilyen vízvezeték, cső nincsen! Ilyenkor vödörből vödörbe töltik a vizet, ami természetesen sokkal lassabb, mintha a csövön jönne.
Az elvet szemlélteti ez a videó:
Ilyen késleltetőt gitárpedál formájában is gyártottak, még meg is szólal a következő videón.
Ha a késletetés mértékét jól állítjuk be, és a késleltetett jelet újból és újból visszavezetjük a vödörlánc bemenetére, zengetőt vagy visszhangosítót csinálhatunk belőle.
A késleltetést korábban – a szalagos visszhangosítók idején - úgy oldották meg, hogy egy magnetofonra vették föl a jelet. A felvételt a felvevő fej végezte, majd a rögzített jelet több lejátszófej játszotta le. A felvétel és az egyes lejátszások között egyre több idő telt el. A késleltetett jeleket ismét visszavezették a felvételi láncba, így tovább lehetett növelni a visszhangok számát. A hangszalag elejét és végét összeragasztották, az új felvétel előtt természetesen letörölték az előző felvételt.
A szalagos visszhangosítók egyik utolsó, nagy példányszámban gyártott típusát mutatja be az alábbi videó:
A szalagos visszhangosítók legnagyobb problémája maga a szalag volt. Könnyen gyűrődött, szakadt, kopott, és a visszaverődések számát is korlátozta a szalagzaj.
A digitális késleltetők jobbára kiküszöbölték ezeket a problémákat, működésükről azonban még korai volna bármit is mondani.