The physics of playing guitar - Oscar Fernando Perez

Перекладач: Inna Fedorenko Утверджено: Khrystyna Romashko

Hendrix, Cobain and Page.

Хендрікс, Кобейн та Пейдж.

They can all shred,

Вони можуть розбити їх ущент,

but how exactly do the iconic contraptions in their hands

та як хитрі пристрої в їх руках

produce notes, rhythm, melody and music.

створюють ноти, ритм, мелодію та музику?

When you pluck a guitar string, you create a vibration called a standing wave.

Перебираючи струни гітари, ви створюєте вібрацію під назвою "стояча хвиля".

Some points on the string, called nodes, don't move at all,

Деякі точки на струнах, під назвою "пункти", не рухаються взагалі,

while other points, anti-nodes, oscillate back and forth.

в той час як інші пункти, антипункти, коливаються взад і вперед.

The vibration translates through the neck and bridge to the guitar's body,

Вібрація передається через гриф та струнотримач до корпусу гітари,

where the thin and flexible wood vibrates,

де тонка та гнучка деревина вібрує,

jostling the surrounding air molecules together and apart.

зіштовхуючи молекули повітря навколо разом і поокремо.

These sequential compressions create sound waves,

Ці послідовні стиснення створюють звукові хвилі;

and the ones inside the guitar mostly escape through the hole.

ті, що всередині гітари, в основному, вилітають через отвір.

They eventually propagate to your ear,

Врешті вони долітають до вашого вуха,

which translates them into electrical impulses

яке переводить їх в електричні імпульси,

that your brain interprets as sound.

які ваш мозок переробляє на звук.

The pitch of that sound depends on the frequency of the compressions.

Тон звуку залежить від частоти скорочень.

A quickly vibrating string will cause a lot of compressions close together,

Швидко вібруюча струна створює чимало стиснень, близько одне до одного,

making a high-pitched sound,

створюючи високий тон звуку,

and a slow vibration produces a low-pitched sound.

а повільна вібрація створює низький тон звуку.

Four things affect the frequency of a vibrating string:

Чотири речі впливають на частоту вібрації струни:

the length, the tension, the density and the thickness.

довжина, натяг, щільність та товщина.

Typical guitar strings are all the same length,

Типові струни для гітар мають однакову довжину

and have similar tension, but vary in thickness and density.

та подібний натяг, але бувають різними по товщині та щільності.

Thicker strings vibrate more slowly, producing lower notes.

Товстіші струни вібрують повільніше, створюючи вищі ноти.

Each time you pluck a string,

Кожного разу, коли ви граєте на гітарі,

you actually create several standing waves.

то створюєте кілька стоячих хвиль.

There's the first fundamental wave, which determines the pitch of the note,

Перша основна хвиля визначає висоту ноти,

but there are also waves called overtones,

але є й інші хвилі, під назвою обертони,

whose frequencies are multiples of the first one.

чия частота кратна до першої.

All these standing waves combine to form a complex wave with a rich sound.

Всі ці стоячі хвилі поєднуються, щоб створити складну хвилю з багатим звуком.

Changing the way you pluck the string affects which overtones you get.

Зміна способу, яким ви граєте на гітарі, впливає на обертони, які ви отримуєте.

If you pluck it near the middle,

Якщо ви граєте посередині,

you get mainly the fundamental and the odd multiple overtones,

то отримаєте основний та кілька додаткових обертонів,

which have anti-nodes in the middle of the string.

які мають антивузли посередині струни.

If you pluck it near the bridge, you get mainly even multiple overtones

Якщо ви будете грати біля струнотримача, то отримаєте навіть багаторазові обертони

and a twangier sound.

та дзвінкіший звук.

The familiar Western scale is based on the overtone series of a vibrating string.

Подібна західна шкала базується на серії обертонів від вібруючої струни.

When we hear one note played with another that has exactly twice its frequency,

Коли ми чуємо одну ноту, яка грається із іншою, що має вдвічі більшу частоту,

its first overtone,

це перший обертон.

they sound so harmonious that we assign them the same letter,

Вони звучать так гармонійно, що ми записуємо їх під однаковим знаком,

and define the difference between them as an octave.

і позначаємо різницю між ними як октаву.

The rest of the scale is squeezed into that octave

Решту цієї шкали можна втиснути в одну октаву,

divided into twelve half steps

розділену на дванадцять півтонів,

whose frequency is each 2^(1/12) higher than the one before.

частота кожного з них є на 2^(1/12) вищою, ніж у попереднього.

That factor determines the fret spacing.

Цей фактор визначає розстановку ладів.

Each fret divides the string's remaining length by 2^(1/12),

Кожен лад ділить струни, залишаючи довжину 2^(1/12),

making the frequencies increase by half steps.

змушуючи півтони збільшувати частоти.

Fretless instruments, like violins,

Безладові інструменти, такі як скрипка,

make it easier to produce the infinite frequencies between each note,

легше створюють нескінченні частоти між кожною нотою,

but add to the challenge of playing intune.

та створюють проблеми, коли граєш по мелодії.

The number of strings and their tuning

Кількість рядків та їх налаштування

are custom tailored to the chords we like to play

підганяються індивідуально згідно акордів, які нам подобаються

and the physiology of our hands.

та фізіології наших рук.

Guitar shapes and materials can also vary,

Форма та матеріал гітари також бувають різними,

and both change the nature and sound of the vibrations.

і вони впливають на природу та звук вібрацій.

Playing two or more strings at the same time

Гра на двох чи більше струнах одночасно

allows you to create new wave patterns like chords and other sound effects.

дозволяє створити нові хвилі, такі як акорди чи інші звукові ефекти.

For example, when you play two notes whose frequencies are close together,

Наприклад, коли ви граєте дві ноти, чиї частоти близькі одна до одної,

they add together to create a sound wave whose amplitude rises and falls,

вони додаються, створюючи звукову хвилю, її амплітуда піднімається і падає,

producing a throbbing effect, which guitarists call the beats.

створюючи ефект пульсації, яку гітаристи називають ударами.

And electric guitars give you even more to play with.

На електричних гітарах можна зіграти ще більше.

The vibrations still start in the strings,

Вібрації досі беруть початок зі струн,

but then they're translated into electrical signals by pickups

та потім вони перетворюються адаптерами на електричні сигнали

and transmitted to speakers that create the sound waves.

та передаються до колонок, що створюють звукові хвилі.

Between the pickups and speakers,

Між адаптерами та колонками

it's possible to process the wave in various ways,

можна різними способами обробляти хвилі,

to create effects like distortion, overdrive, wah-wah, delay and flanger.

створювати ефекти спотворення, овердрайв, вау-вау, сповільнення та фленджер.

And lest you think that the physics of music is only useful for entertainment,

І щоб ви не думали, що фізика музики корисна тільки для розваги,

consider this.

подумайте над цим.

Some physicists think that everything in the universe

Деякі фізики вважають, що все у всесвіті

is created by the harmonic series of very tiny, very tense strings.

створене із гармонійного набору дуже тонких, дуже натягнутих струн.

So might our entire reality

Тож, можливо, вся наша реальність

be the extended solo of some cosmic Jimi Hendrix?

є продовженням соло якогось космічного Джиммі Хендрікса?

Clearly, there's a lot more to strings than meets the ear.

Очевидно, існує набагато більше струн, аніж чує вухо.