Камертон: устройство, применение и инструкция¶

Камертон — это устройство или инструмент, служащий эталоном высоты музыкального тона и издающий при возбуждении звук определённой частоты. Простейший акустический камертон представляет собой U-образный металлический стержень с двумя ветвями (ножками) и держателем (ножкой-рукояткой), колебания которого дают чистый тон с малым числом обертонов. Помимо классического акустического камертона, существуют электронные, духовые и механические модели. Камертоны применяются в музыке для настройки инструментов и вокала, в медицине для диагностики слуха и вибрационной чувствительности, а также в физике и технике как источники эталонной частоты.

¶История

Изобретение камертона приписывают английскому музыканту и трубачу Джону Шору, который в 1711 году представил устройство для настройки инструментов. Первоначальный камертон Шора давал ноту ля первой октавы, однако его частота не была стандартизирована и в разных странах варьировалась в широких пределах — от примерно 400 до 460 Гц.

В XIX–XX веках шла активная работа по унификации эталонной высоты тона. В 1939 году на международной конференции в Лондоне, а затем в 1953 году решением Международной организации по стандартизации (ISO) в качестве стандарта была принята частота 440 Гц для ноты ля первой октавы (A4 = 440 Гц). Этот стандарт, известный как «концертный строй», используется большинством современных музыкантов, хотя некоторые оркестры применяют «барочный» строй (415 Гц) или повышенный (442–443 Гц).

¶Устройство и физические принципы

Классический акустический камертон состоит из следующих элементов:

• Ветви (ножки) — два параллельных металлических стержня, колеблющихся в противофазе.
• Основание (перемычка) — изгиб, соединяющий ветви.
• Рукоятка (ножка) — стержень, за который держат камертон; при правильном удержании он почти не колеблется, что позволяет передавать звук без демпфирования.
• Резонаторный ящик — в некоторых моделях деревянный корпус, усиливающий звук за счёт резонанса.

При ударе по ветви камертон совершает колебания, частота которых зависит от материала, длины и толщины ветвей. Для получения разных нот используют камертоны разной геометрии. Звук камертона отличается почти синусоидальной формой волны и медленным затуханием, что делает его удобным эталоном.

¶Виды камертонов

¶Применение в музыке

Основное назначение камертона — задание эталонной высоты тона. В оркестре настройка обычно начинается с гобоя или камертона, после чего по ноте ля настраиваются остальные инструменты. Вокалисты используют камертон для нахождения опорного тона перед выступлением. Электронные камертоны часто совмещают функции метронома и тюнера, отображая отклонение частоты в центах.

Инструкция по настройке с помощью акустического камертона:

1. Возьмите камертон за рукоятку, не касаясь ветвей.
2. Ударьте одной ветвью о мягкий предмет (резиновую накладку, колено) или о ладонь — резкий удар о твёрдую поверхность может повредить инструмент.
3. Поднесите камертон к уху или к резонатору; для усиления звука прижмите рукоятку к деревянной поверхности (столу, деке).
4. Сравните извлечённый тон с настраиваемой нотой, регулируя инструмент до совпадения.

¶Применение в медицине

В клинической практике камертоны (чаще всего с частотой 128, 256, 512 и 1024 Гц) применяются в оториноларингологии и неврологии.

• Пробы Вебера и Ринне — исследование слуха: камертон ставят на темя (проба Вебера) или у ушной раковины и на сосцевидный отросток (проба Ринне), оценивая латерализацию и длительность восприятия звука.
• Проба Швабаха — сравнение костной проводимости пациента и врача.
• Исследование вибрационной чувствительности — камертон с частотой 128 Гц прикладывают к костным выступам для оценки глубокой чувствительности при полинейропатиях.

¶Инструкция по выбору и уходу

При выборе камертона учитывают задачи: для настройки инструментов достаточно стандартного A4 = 440 Гц; для медицинских проб нужен набор камертонов разных частот; для студийной работы удобен электронный тюнер-камертон. Уход за акустическим камертоном включает:

• хранение в футляре для защиты от деформации;
• недопущение ударов о твёрдые поверхности;
• периодическую проверку частоты (особенно для эталонных моделей);
• протирание ветвей мягкой тканью.

Деформация ветвей или появление трещин смещает частоту и делает камертон непригодным как эталон.

¶Стандарты и точность

Современные эталонные камертоны калибруются с точностью до долей герца. Электронные устройства обеспечивают погрешность менее 1 цента. Акустические камертоны высокого класса изготавливают из специальных сплавов (например, стали с добавками), устойчивых к температурным колебаниям, поскольку частота зависит от температуры и упругости материала.

¶Интересные факты

• Камертон Шора 1711 года давал тон, близкий к современному стандарту, но не совпадал с ним точно.
• В XVIII–XIX веках «ля» в разных городах Европы отличалась на целый тон, что создавало трудности для гастролирующих музыкантов.
• Камертон применялся в физических опытах по демонстрации акустического резонанса и биений.
• Существуют камертоны, настроенные на ноты, отличные от ля, — для специальных музыкальных и научных задач.