Hangprizmák.
Fénytanban a prizma, olyan optikai eszköz, amelyik a reá eső fehér fényt, az ő hullámhossz szerinti összetevőire bontja. Többnyire üvegből vagy átlátszó műanyagból készül, aminek a stabil szerkezete amorf jellegű vagyis, nincsen meghatározott rácshoz vagy kristályrácshoz kötődve. Mert a stabilis szerkezete, olyan gyorsan alakult ki, hogy nem volt idő a rácsszerkezet kialakítására. Egyszerűen, csak megdermedt folyadéknak tekinthető. Ezért képes a fehér fényt, különböző hullámhosszúságú színekre bontani. Éppen olyan módon, mint ahogyan a légtérben felhalmozódott vízpára, amikor szivárványt alakít ki esőzés után.
A fényhez hasonlóan, a hang is longitudinális hullám. Ahhoz, hogy hang képződjön, alapvetően egy rezonátorra van szükség, amit egy üreges térbe helyezünk, ahol a rezonátor képes arra, hogy az üregbe zárt levegőt megrezegtesse. Ezt az üreges teret nevezhetjük hangszernek. Vagyis, olyan mechanikai alkalmatosságnak, amelyik alkalmas arra, hogy a rezonátor szinuszos rezgését, longitudinális hangrezgéssé alakítsa, a hangszer üregén belüli légtérben. Majd, ez a rezonátor által képzett hang terjed a légtérben tovább, egészen a teljes lecsengéséig. Amíg a légtér ellenállása, fel nem emészti teljesen, a rezonátor hatására kialakult hanghullámot.
Ilyen hangszer nagyon sokféle létezik. De az ember torka is ilyen „hangszernek” minősül. Így a beszéd vagy az éneklés során, a megrezegtetett hangszálak rezonátorhatásának következtében, hallható hang képződik a torok üreges terében. Ami a légtérrel kerül közvetlen kapcsolatba, amikor kinyitjuk a szánkat. Ezért a beszéd vagy az ének hangja, a légtéren keresztül, mint longitudinális hullám terjed. A fülünk pedig, éppen a légtérben terjedő hangok fogadására és bioelektromos jellé alakítására alkalmas. Amely jelet a fül, az agyunkba közvetíti, a hallott hang informatív értékének az értelmezése érdekében. Vagyis a hang hulláma, mindig valamilyen rezgési szintű információt hordoz.
A longitudinális hullámoknak is, alapvetően két összetevője létezik. A hullámhossz és a frekvencia. Ahol a frekvencia, a hullámhossz által formált egyenes mentén alakul ki. Szerintem, a hullámhossz képviseli azt az informatív értéket, amit a hullám közvetít. Ami a hang színezetét biztosítja. Míg a frekvencia által, az energia terjed. Az a rezonátorhatás, amelyik a hang intenzitásáért, a hang dinamikus erősségéért felelős. Amit a hallásküszöb értékek fejeznek ki.
Így az ember számára hallható hangok, a 20 hertz és a 20 kilohertz közé eső frekvencia spektrumába esnek. Vagyis, a 20 hertz frekvenciától alacsonyabb rezgésű hangokat, nem hallja az ember. De ugyanilyen módon, a 20 kilohertz feletti hangokat sem érzékeli már a fülünk. Ezeket a hangrezgéseket, műszerekkel tudjuk csak kimérni. De vannak olyan élőlények, amelyeknek a hangérzékelésük, éppen ezekre a hanghatásokra specializálódott.
Amikor egy húros hangszert szabadon megpendítünk, akkor az, olyan alaphangokat ad, amit a szabadon rezgő húrjainak a rezonációs hatása kelt. A húrok, két végpont között rezgő, olyan kifeszített szálak, amelyeknek a vastagsága különböző. Ezért, bármelyik húr megpendítése esetén, hallhatjuk az ő szabadon rezgő természetes alaphangját. Amikor azonban, a húrra nyomjuk az ujjunkat, és ez által új, rövidebb végpontot határozunk meg a rezgés számára, akkor azzal, a húr aktív hosszát szabályozzuk. Így a rezgési hossz csökkentésével, megváltozik a rezgés által keltett hang színezete. Ennél fogva, a húr teljes hosszának tudatos befolyásolásával, különböző hullámhosszúságú hangokat hallhatunk. Akkor is, ha a rezegtető erőhatást nem fokozzuk. Vagyis, ha a frekvencia állandónak mondható.
Többhúros hangszereknél pedig, mivel több húrt rezegtetnek meg egy időben, ezért a hangszerben kialakuló hanghullám, a lefogott húroknak megfelelően, olyan vegyes hangszínezetet biztosít, amelyben minden rezgő húr rezgési hullámhossza fellelhető, az általuk képzett hanghatásban. Így az egyenletes dinamikával rezegtetett hangszer, azonos frekvenciájú hangmagasságon ugyan, de egy nagyon színes, különböző hullámhosszúságú hanghatást képes kelteni. Ez minden zene vagy ének alapja.
A fúvós hangszereknél általában, egy vagy több sípszerkezet adja a kívánt rezonátorhatást. Amit a hangszer hangképző üregének a hosszváltoztatásával módosíthatunk. Így például, egy furulyánál, a hangképző üreg hosszát, a különböző távolságú lyukak lefogásával szabályozhatjuk. Ezért, ha szabadon belefújunk egy furulyába, akkor az ő természetes alaphangját hallhatjuk. Ha azonban, a lyukak lefogásával szabályozzuk a hangképző üreg hosszúságát, akkor különböző hullámhosszúságú, más színezetű hangokat kelthetünk benne. Amelyek nyilván eltérnek a furulyába szerelt síp alaphangjától. Valamivel magasabb színezetű hangokként jelennek meg. Akkor is, ha a fúvóerő nem változik. Vagyis, a fújás frekvenciális hatása állandó.
Az ütős hangszereknél a dobok, teljesen különböző méretű hangképző üregekkel rendelkeznek. Ennél fogva, több különböző méretű dobra van szükség ahhoz, hogy különböző hullámhosszúságú hangot hallhassunk általuk. Így a szaporán ütögettet dobok együttes hanghatása érvényesül a dobjátékban. De, ha azonos erővel üti a dobos a hangszereket, akkor azonos frekvencián ugyan, de különböző hullámhosszúságú hangokat kelthet vele. Az ő hangüregük által meghatározott hullámhosszaik alapján. Ahhoz, hogy a hangerő frekvenciális módon növekedjen, erősebben kell ütni a hangszert. Ilyen módon, erősebb hangzású, de ugyanolyan hullámhosszúságú hang keletkezik. Mert az ütőivel a dobos, saját maga tölti be a rezonátor szerepét.
Azért kellet ezeket a nyilvánvaló tényeket ilyen módon leírnom, mert a ma hivatalos zeneelmélet szerint, a hangszerek által keltett hangok színezetét, a hangszerben kialakuló frekvenciamódosulások eredményezik. Amelyeket egyszerűen, csak felhangokként értelmeznek. Vagyis, szerintük a hangszerek, befolyásolás nélkül, olyan stabil frekvenciájú alaphangokat adnak, amelyeket a tudatos befolyásolással, más frekvenciájú felhangokként érzékelhetünk. Ezt az állításukat arra alapozzák, hogy a hullámhossz csökkentésével, amit a hangszer tudatos befolyásolása jelent, arányosan nő a frekvencia. Amiben természetesen, van is némi igazság. Mivel a frekvencia és a hullámhossz fordított módon változik a longitudinális hullámokban. Ahogy növekszik a hullámhossz, úgy csökken a frekvencia. Illetve, ahogyan csökken a hullámhossz, annak arányában növekszik a frekvencia. Ez a longitudinális hullámokra nézve, alapvetően jellemző tulajdonság.
Ezen alapszik a Doppler effektus. Amikor az egyre közeledő hangforrás felénk irányuló hullámhossza folyamatosan csökken, így számunkra a frekvencia hangerő jellegű hatása, egyre csak növekszik. Ahogyan pedig, az egyre távolodó hangforrás tőlünk mérhető hullámhossza folyamatosan növekszik, úgy számunkra a frekvencia fog arányosan csökkenni. Mert a hangforrás rezonátora, ami továbbra is állandó frekvencián üzemel, egyre távolabb kerül tőlünk.
Csakhogy, a hangszerek esetében, egészen más a helyzet. Mert egy adott erőhatással, fix frekvencián rezegtetjük meg a hangszer rezonátorát. Így az általa képződő hang, azt a frekvenciát fogja követni, amit a rezegtetésébe beleinvesztáltunk. Ezért, amikor a hangszer hangképző üregének a hosszát vagy a húr hosszát változtatgatjuk, akkor az általunk meghatározott frekvencia hatása alatt, a keletkező hang hullámhosszát befolyásoljuk. Miközben a hangszer rezonátora, ugyanazon a frekvencián rezeg.
Vagyis, nem szabad összekeverni a rezonátor rezgési frekvenciáját, az általa keletkezett hanghullám rezgési frekvenciájával. Ami szabad rezgés esetén teljesen arányos egymással. De a hangszereken tudatosan befolyásolt hangképző üregek hosszainak a módosítgatása mellett, a keletkező hang hullámhossza folyamatosan változik ugyan, miközben a rezonátor frekvenciája mégis állandó marad. Ilyen módon alakul ki az, hogy az azonos erősségű hangzás mellett, mégis változó hangszínek érzetében lehet zenei élményünk.
Érdekes élményt nyújt még, a hangrobbanás jelensége. Amikor az állandó frekvencián rezgő rezonátor, ami a hanghatást kelti, olyan gyorsan halad, hogy átlépi a közegében terjedő hanghatás terjedési sebességét. Levegőben a hang, 340 m/s sebességgel terjed. Amikor egy repülő például, eléri a hangsebességet, akkor a hanghullám hullámhossza számára, gyakorlatilag zéróvá válik. Ebben a hullámhossz nélküli állapotban, a frekvencia irányítás nélkül maradva, szabadon érvényesülhet. Ami azonnal, robbanásszerű módon felszabadul. Önálló, sajátságos hanghatást keltve. Így a hullámhossz nélküli frekvencia, önálló rezonátorrá alakul a légtérben. Így képes robbanásszerű hanghatást kelteni.
Mert a longitudinális hullámokban, a frekvencia energiahatása, a hullámhossz egyenese mentén terjed. Mégpedig, meghatározott erőimpulzus sorozatok formájában. Vagyis, minden hullám állóhullámnak tekinthető, mert benne nem a hullámot kialakító részecskék száguldoznak, hanem csak a frekvenciájuk által közölhető erőimpulzus sorozatok követik egymást periodikus módon. Vagyis, a rezonáns hatás. Ezért, a hang longitudinális hullámaiban, mindig a hullámhossz informatív értéke határozza meg azt, hogy a frekvencia energiaértéke, milyen mértékű munkát végezhet. Ami az általa továbbított hanghatásban nyilvánul meg.
Érdemes szót ejteni még, az emberi beszéd és ének hangjairól. Alapvetően kétféle hangzót ismerünk. A magánhangzókat és a mássalhangzókat. Szerintem a magánhangzóink, a velünk született lelki hangzóink. Mert minden kisbaba, akinek a szellemi képességei még nyilván nem fejlődtek ki, tökéletesen ki tudja ejteni őket. Gyakorlatilag, a magánhangzókkal kommunikálnak. Amelyekkel a lelki érzéseiket tudják kifejezésre juttatni. Értelmes módon. Ezt minden valamire való szülő átérzi.
Majd a szellemiség kibontakozásával arányosan, a szellem hangzói is értelmet nyernek az életükben. A mássalhangzók. Ezért az értelmes emberi beszédben, a szellemiségünk értelmet sugárzó mássalhangzóit úgy fejezzük ki, hogy a lélek magánhangzóival adunk azoknak nyomatékot. Így a mondanivalónk dinamikus frekvenciáját, a magánhangzóink határozzák meg, míg a szellemi szintű mondanivalónk informatív értékeit, az általuk kifejezett mássalhangzóink teszik értelmessé.
Így a lelki érzelmeket kifejezni képes beszélgetéseinkben, a szavalásokban, vagy az énekszóban, a magánhangzókat nyomatékosítva fejezzük ki a szellemi szintű mondanivalónkat. Amelynek hatására, a szellemi szintű mássalhangzóink informatív értékei és a lelki érzéseink, együttesen jutnak kifejezésre a kommunikációnk során. Ezért a beszédünkben, a mássalhangzók töltik be a hullámhossz szerepét, míg a magánhangzóink a frekvencia dinamikus lelki hatását közvetítik. Így a hangszerekkel ellentétben, az emberi hang úgy alakul ki, hogy beszéd közben, a hullámhosszt éppúgy képes módosítgatni, mint a frekvenciát.
Ezért az emberi beszédben a frekvenciát, a magánhangzók nyomatékosításával határozzuk meg, míg a szellemi szintű mondanivalónk informatív értékeit, a magánhangzókhoz csatolt mássalhangzóink fejezik ki. Ezen az összhangon alapszik a szavalás, és az éneklés is. Ahol a magánhangzók nyomatékosításával, alacsonyabb vagy magasabb frekvenciákat biztosítunk a mássalhangzóink által kifejezhető mondanivalónk mássalhangzókkal kifejezhető hullámhosszainak.
Egy valamirevaló hangelméletnek, ezeket az alapvető összefüggéseket kellene valójában tárgyalnia. Mert a hullámhosszról, igen keveset beszélnek ma a hangelméletek. Pedig, a hangok színezetét, éppen a hullámhosszbéli különbözőségeik határozzák meg. Éppen olyan módon, mint ahogyan a fény esetében a prizma, különböző hullámhosszúságú színekre bontja a fehér alapfényt. Ezért a különböző hangszerek, vagy az emberi beszéd is olyanok, mint a prizmák. Gyakorlatilag, hangprizmáknak tekinthetők. Mert a rezonátor által keltett alaphangokat, különböző hullámhosszúságú hangszínekre képesek bontani. Attól függően, hogy a hangképző üregeik, vagy a húrjaik hosszúságát, milyen mértékben változtatgatjuk meg.
Így a hang frekvenciájának, főképpen a hang erősségében van szerepe. A dinamikus hangzásban. Míg a hang hullámhosszának, a keletkező hang színezetét kell biztosítania. Ezért a hang frekvenciája által, a hang erőssége szabályozható, míg a hullámhosszával, a hang informatív értéke jut érvényre, a keletkező hang színezetében. Az én saját véleményem szerint.
Matécz Zoltán
2021.06.20.
