Húr

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Ez a cikk a zenei húrokról szól. További jelentések a húr (matematika) és húrelmélet (fizika) szócikkekben találhatóak.

A húr a húros hangszerek elsődleges hangképző alkatrésze.

A húr kifeszített állapotban transzverzális rezgésre képes vékony, hajlékony szál. Anyaga leggyakrabban bél, selyem, műanyag, vagy fém lehet (a húr szó eredetileg belet jelentett, vö. hurka). A húros hangszer hangját a húrjai alapvetően meghatározzák, de ezen kívül függ a hangszer felépítésétől is, mivel a húr által keltett hangot a hangszer teste felerősíti és megváltoztatja.

A húrok rezgését többféleképpen is kiválthatjuk: lehet őket

pengetni (ujjal, kézi pengetővel vagy mechanikai szerkezettel, mint ahogy a csembalónál van),
ütni (ezt teszi a zongora mechanikája vagy a cimbalom esetében a cimbalomverő),
vonóval rezegtetni (mint a hegedű vagy a tekerőlant esetén).

Az állandó hangon szóló húron állóhullámok keletkeznek: a húr adott részei állandó periódusban rezegnek. A rezgés nagysága, amplitúdója a hangerőt, a gyakorisága, frekvenciája pedig a hangmagasságot határozza meg.

[szerkesztés] A húr fizikája

[szerkesztés] A húr működése

Ha a két végén rögzített, kifeszített húrt egy adott ponton kitérítjük nyugalmi állapotából, elnyújtott háromszög alakot vesz föl, és ha elengedjük, a háromszög csúcsa két irányban a húr mentén elindul, és a végpontoknál visszafordulva ide-oda szaladgál, miközben a húr próbálja nyugalmi állapotát visszanyerni. Eközben egy szimmetrikus, fél hullámra hasonlító burkológörbét jár be, és szemünk ezt érzékeli csak, ha a szaporán rezgő húrt nézzük. Fontos megjegyezni, hogy az, hogy a húr milyen jellegű mozgást végez, nagy mértékben függ a gerjesztés helyétől, de a frekvenciát ez nem befolyásolja. Pengetés esetén ez a rezgés a belső súrlódás miatt csillapodó, de vonó alkalmazásával folytonosan újra létrehozhatjuk a megpendítésre jellemző állapotot.

[szerkesztés] A terjedés sebessége

Legyen $L$ a húr hossza, $m$ a tömege és $T$ a feszítettsége.

Rezgés közben a húr nagyjából egy körívet fut be. Legyen $R$ a sugár és $θ$ az ív alatti szög. Ekkor

$L = \theta\,R$ .

A húrt eredeti alakjába $F$ erő húzza vissza:

$F = \theta\,T$ .

Az $F$ erő megegyezik a centripetális erővel is,

$F = m\,\frac{v^2}{R}$ ,

ahol $v$ a hullám húrban terjedésének sebessége.

Legyen $μ$ a húr egységnyi hosszúságra eső tömege. Ekkor

$m = \mu\,L = \mu\,\theta\,R$ .

Ha az $F$ két egyenletét egyenlővé tesszük, akkor az eredmény:

$\theta\,T = \mu\,\theta\,R\,\frac{v^2}{R}$ Tehát $v^2 = \frac{T}{\mu}$

[szerkesztés] Az alapfrekvencia

Ha ismerjük a terjedés sebességét, akkor a kiadott hang frekvenciájának meghatározása már gyorsan megy:

$v = \frac{\lambda}{t} = \lambda f$

A húr alaphangon rezegve egy félhullámot ír le, tehát $L$ a fele az alaphang hullámhosszának.

$f = \frac{v}{2L} = \frac{\sqrt{\frac{T}{\mu}}}{2L}$

ahol $T$ a feszítettség, $μ$ az egységnyi hosszúságra eső tömeg és $L$ a húr rezgő részének hossza. Ebből következik, hogy:

minél hosszabb a húr, annál mélyebb a kiadott hang;
minél erősebb a feszítés, annál magasabb a kiadott hang;
minél nehezebb a húr, annál mélyebb a kiadott hang.

[szerkesztés] A húr anyaga

Ahhoz, hogy a húr a zene céljaira megfeleljen, azaz a megpendítés után minél hosszabb ideig rezgőmozgást végezhessen, a következő feltételeknek kell, hogy megfeleljen:

Kellő szakítószilárdsággal kell rendelkeznie, hogy a hangolásához szükséges húzóerőt elviselje.
Rugalmasnak kell lennie, hogy a hajlításkor ható belső surlódás minél kisebb legyen, minél lassabban fogyjon el a rezgés energiája.
Megfelelően hajlékonynak kell lennie, hogy valóban húrként, ne pedig rezgő rugalmas rúdként viselkedjen.
A fenti feltételből következően fontos, hogy amennyiben keményebb, merevebb anyagról van szó (pl. acél), a hosszúsága az átmérőjéhez képest megfelelően nagy legyen, de pl. a bronz szállal körbetekert selyemhúr az átmérőjéhez képest viszonylag kisebb hosszúságot is elvisel.
Az egységnyi hosszúságra eső tömegének mindenhol azonosnak kell lennie. Ez nem zárja ki a különböző sűrűségű anyagok összeépítését, kombinálását.
A fenti feltételből következően egész hosszúságában azonos, lehetőleg kör keresztmetszetűnek kell lennie.

[szerkesztés] Története

A legelső húros hangszerek valószínűleg úgynevezett idiokord hangszerek voltak. Ezek kérges fahasábból vagy nádból készültek oly módon, hogy hosszanti irányban rovásszerűen bemetszették azokat, és az így elválasztott rostköteget a végein kis peckekkel kiékelve megfeszítették. A nádi hegedű például ilyen felépítésű.

Egy fokkal fejlettebb fokozatot jelent a zenei íj. Ennél már megjelenik a növényi vagy állati eredetű rostokból összesodort húr, amely megfelel a szigorúbb zenei követelményeknek is.

A húros hangszerek fejlődése során a Föld különböző tájain különböző anyagok álltak rendelkezésre zenei húrok készítésére: keleten selymet, az ázsiai lovas nomád népeknél lószőrt, trópusi vidékeken különböző növényi rostokat, nyugaton állati beleket használtak elsősorban erre a célra.

A jó minőségű bélhúr a juh, a kecske, a bárány beleiből készül, de szerényebb célokra a borjú, a nyúl vagy a macska belei is megfelelnek. A bél anyaga nagyrészt izomrostokból áll, ez magyarázza rendkívüli rugalmasságát. A beleket tisztítás, fehérítés stb. után vékony csíkokra vágják, majd a kívánt átmérőnek megfelelő mennyiségű szálat összesodornak, utána kiszárítják, csiszolják, polírozzák.

A bélhúr évezredeken át a legelterjedtebb húrféleség volt, míg a 20. század közepén megkezdődött a műanyaggal való helyettesítése. A nejlonból készült húrok hangzásban egyenértékűek a bélhúrral, tartósságban felülmúlják a azokat.

A fémből készült húrok is hosszú múltra tekintenek vissza, elsősorban rezet vagy bronzot használtak erre a célra. Az acélhúrok a 19. században terjedtek el, előbb a zongoránál, majd a hegedűnél. A 20. század folyamán alumínium hegedűhúrokat is kifejlesztettek.

A lap eredeti címe "http://hu.wikipedia.org../../../h/%C3%BA/r/H%C3%BAr.html"

Kategóriák: Hangszerészet | Hangtan