Základy akustiky didgeridoo
Vzhledem k několika dotazům které jsem v průběhu let dostal, jsem se rozhodl nastínit některé nejdůležitější akustické vlastnosti didgeridoo, které by pomohli zájemcům k výrobě vlastního nástroje. Jedná o zhušťěný popis osobních zkušeností s fungováním chvění vzduchového objemu v dutině didgeridoo. Nejde o ambici na rozbor akustiky didgeridoo, ale o nastínění výhradně praktických zkušeností použitelných při výrobě.
Hloubka základního tónu – ladění nástroje
To, jak didgeridoo zní ve svém základním tónu (je-li spíše basové či středové, nebo ve výškových polohách), se primárně odvíjí od celkové délky nástroje, poté od profilu dutiny a tvaru rezonátoru - koncové části didgeridoo. Pro lepší chápání věci jsem rozdělil nástroj na tři základní části a to z hlediska funkce chvění vzduchového objemu v dutině nástroje:
obr.č.1
Tlakovací část, resp. její profil, má největší vliv na to, pod jakým tlakem se na didgeridoo bude hrát a jak dobře bude průchodné, a tedy, jaký bude mít hrací odpor. Ovlivňuje zásadně také další věci, jako třeba hratelnost přefuků nebo odezvu hlasu
Činná část je jakýmsi pomyslným srdcem nástroje a zvuk se zde z větší části utváří, rozvíjí a její profil pomáhá udat celkový zpětný odpor.
Rezonátor je skutečnou ozvučnicí, zesilovačem a zvuk Didgeridoo dokreslí a udá konečnou hlasitost a barvu tónu.
Chtěl bych zde zdůraznit, že jednotlivé části jsou sice ohraničené a skutečně takto fungují, jsou však spolu přirozeně spjaté a zásadně se mezi sebou ovlivňují. Tento fakt je pro mne stěžejním bodem vzhledem k pojetí výroby didgeridoo, jako tvorbu regulérního hudebního nástroje. Neboť právě celkové profily jednotlivých dutin v poměru k délkám didgeridoo a sílám jeho stěn, jsou nejdůležitějším vstupem k výrobě a mají zásadní vliv na výsledné zvukové kvality nástroje.
Vezmeme si nyní pro ilustraci požadavek na hluboké, basové didgeridoo, např. v rozmezí v tónu H až C. Jak bylo řečeno, je délka did. rozhodující pro jeho ladění a tak platí základní pravidlo: čím delší didgeridoo, větší objem dutiny, tím hlubší tón a naopak. To však pouze v případě, že i oblast rezonátoru, je přibližně stejného průměru, jako průměr dutiny cca na konci tlakovací části didgeridoo (příklad). De facto rezonátor jako takový zde zaniká a zvuk se tvoří a svou hloubku udává po celé délce nástroje až do konce. Jen potom totiž platí na 100% nahoře uvedené pravidlo - Čím delší delší didgeridoo tím hlubší tón a obráceně. Tedy, aby bylo dosaženo takového didgeridoo, v basovém ladění H - C, kde celková délka nástroje je cca 165cm, by spodní průměr, oblast rezonátoru měl být kolem 7 cm a nástroj by měl mít za náustkem adekvátně široký vstup a to cca 45 mm . Pokud by spodní průměr byl větší, třeba kolem 13 cm, došlo by tímto rozšířením k zvýšení základního tónu. Vznikl by tak celkem objemný rezonátor a pokud byl požadavek stále na stejné ladění - H, musel by se ztracený objem v oblasti činné části, rozšířením do rezonátoru nahradit celkovou délkou nástroje. A to nejlépe někde v jeho první třetině za náustkem.
Jak bylo tedy nastíněno, s postupně se rozšiřujícím profilem rezonátoru a tedy i celkovou ztrátou objemu dutiny kde se tvoří tón, stoupá po stupnici logicky i základní ladění nástroje. Jde právě o to, že rezonátor již zde plní svou funkci ozvučnice, zesilovače a zvuk se tedy tvoří pouze v prvních dvou částech, tlakovací a činné. U výše uvedeného basu v odkazu se tvoří až do konce nástroje. Střídáním poměrů rozšíření koncové oblasti nástroje spolu se změnou délky dosahujeme tedy konkrétních posunů po stupnici a charakteru základního tónu. Čistě tónové rozdíly jsou jasně dané velikostí vzduchového objemu didgeridoo, ale charakter závisí ještě na síle stěn a hustotě a tvrdosti použitého matriálu. Je možné vypozorovat a logicky vyvodit takový profil dutiny, aby základní tón didgeridoo měl konkrétní hudební polohu (tóny i půltóny). Toto základní pravidlo je opravdu ale jen základní, neboť změny v ladění konkrétního nástroje lze dosáhnout i dalším způsobem a to úpravou začátku tlakovací části, tedy oblasti ihned za náustkem (viz následující odstavec: Náustek a profily dutin). V žádném případě bych ale nedoporučoval, bez vlastních zkušeností s výrobou didgeridoo, např. zvýšit základní tón zkrácením celkové délky didgeridoo. Sice by k němu došlo, ale zpravidla také k nevyzpytatelné změně zvukových kvalit! Takovýto zásah si může, bez většího nebezpečí, dovolit pouze zkušený hráč nebo výrobce.
Náustek a profily dutin
Náustek je důležitou součástí didgeridoo a jeho průměr by si měl každý hráč ohmatat a zjistit, jaký mu vyhovuje - to lze pouze hraním. A je jediné pravidlo pro volbu daného průměru. Ze své letité zkušenosti ale mohu říci, že drtivá většina hráčů užívá náustek o průměru 30 – 32 mm a proto i takovýmito průměry náustků opatřuji své nástroje.
Tlakovací část, jak bylo řečeno, ovlivňuje zejména hrací tlak, průkaznost hlasu a celkovou průchodnost nástroje. S tím je však ale také spojena možnost změny základního ladění nástroje. Příklad:
obr.č. 2
Na tomto vstupu (obr.č.2) jsou dobře demonstrovány možnosti snížení základního tónu a souběžně zvýraznění hlasových technik.
Co se základního tónu týče, jde o to, že jsme jednoduše zvětšili tímto vstupem (rozšíření ihned za náustkem) celkový objem dutiny a tím i snížili základní tón. Toto zvětšení objemu by se jinak muselo řešit delším didgeridoo, pokud bychom měli nástroj s profilem vstupu na obrázku č. 3. Dále se zde zásadně mění hrací tlak a způsob hry přefuků. Didgeridoo s takto rozšířeným vstupem za náustkem potřebuje zpravidla více vzduchu, aby bylo možno nástroj držet pod tlakem a hrát na jeho plnou kapacitu. Takovéto nástroje jsou pak hlubší, spíše pro pomalejší hru a s větším dozvukem a i zmíněné přefuky, mohou jít aplikovat hůře. Velikou předností tohoto profilu je schopnost vykreslit hlasové techniky a to zejména u tvrdých materiálů. Hlas, nebo též hrdelní zvuky, totiž vznikají v didgeridoo za malého vstupního tlaku v oblasti hlasivek a tak je třeba prostoru ihned za náustkem pro jejich projev – čím je objemnější, tím je hlas průkaznější.
obr.č.3
U obrázku č. 3 je znázorněný opak předchozího vstupu (obr.č.2) a tak u nástrojů s tímto vstupním profilem dochází zejména ke změně hracího odporu, zpětného tlaku, zvýšení základního tónu a možnosti aplikace přefuků.
U tohoto plynulého přechodu, bez výraznějšího rozšíření dutiny za náustkem, se zejména zvětší hrací odpor. Vzduch nutný ke hře se mnohem lépe drží v dutině, zmenšuje se jeho spotřeba a dík tomu je hra v mnoha ohledech snazší. Za připomenutí též stojí možnost hrát hlasitěji, pod větším tlakem a tak zvýraznit náporové hraní bránicí. To právě dík zmíněnému hracímu odporu, který takový vstupní tlak pohodlně udrží. Obecně je tento profil vhodný pro dynamickou a kombinační hru, u nástrojů zpravidla kolem tónů D,E,F...
Dále, podle nahoře zmíněných pravidel, se u stejně dlouhého nástroje, jako s tvarem dutiny podle obr.č.2, zvýší základní tón po stupnici, neboť jsme tímto profilem vstupu právě změnili, zmenšil celkový objem dutiny nástroje. O kolik, to závisí od míry rozdílu mezi jednotlivými uvedenými příklady. Ale mnohdy stačí na průměru dutiny řádově pár milimetrů a změna je třeba již necelý půltón.
Při tomto užším vstupu za náustkem, že se přefuky hrají mnohdy odražené od stěny nástroje - hráč směřuje pomocí polohy rtů tlak potřebný k zahrání přefuku buď nahoru nebo dolu na stěnu za náustkem. Tento profil je k tomu ideální, neboť nevyžaduje takové natlakování, jaké by bylo třeba u předchozího profilu dutiny (obr.č. 2) kde se ihned za náustkem dutina výrazně rozšiřuje a natlakování k přefuku může být o něco horší. Přefuky sami o sobě potřebují mnohem větší množství vzduchu než základní tón a je s tím tedy spojený větší výstupní tlak a tak se vzduchová úspora hodí. Nehledě na to, že se zde u užšího vstupu za náustkem zkracuje i krok s jakým jde hráč ze základního tónu do přefuku a zpět. Další předností tohoto profilu je relativně snadná možnost tzv. frázování. Totiž užší vstup krásně pomůže tuto techniku aplikovat a vykreslit než didgeridoo s širokým ústím a větší spotřebou vzduchu. Samozřejmě, že k frázování dobrý hráč užívá i zapojenou bránici, přefuky, vyslovování různých slabik atp. a kombinuje je mezi sebou. Na druhou stranu hlasové techniky zde ale trochu pokulhávají, neboť nemají ideální prostor pro jejich projev. Ne, že by zde vůbec nefungovali, ale na rozdíl oproti předchozímu profilu dutiny, s rozšířením hned za náustkem, je znát, že nemají prostor pro ideální rezonanci, a tak se hlasivky musí trochu namáhat.
Celkový profil dutiny
Aby nevznikl mylný dojem, zejména ze schematických nákresů, že se jedná o jakési dané, přesné kónusové profily, je nutné dodat, že právě změnami průměrů dutiny didgeridoo, ať už v kterékoli její části, dosahujeme právě zásadních či jemnějších zvukových změn. Prakticky, pokud budu mluvit za sebe, si nevzpomínám, že bych kdy vytvořil dutinu s přesně symetrickým kónusem. I minimální rozměrové změny dvou, třech mm v jistých částech dutiny pomůže lépe vykreslit nebo změnit zvukové vlastnosti.
Veškeré nejjemnější nuance v možnostech užívání rozličných technik, které lze u didgeridoo vypozorovat, jako jsou zejména: brániční hraní, hra přefuků a hlasové techniky, odvisí od výše uvedeného a bezpočtu variant z toho vyplívající...
Tvrdost materiálů
Celkové zvukové zabarvení základního tónu je to, co člověk bezprostředně vnímá při prvních tónech didgeridoo. Jeho razance i hlasitost, zvuková čistota, probarvenost basů, středů a výšek, vibrační rozsah měřitelný kmitočet v Hz, a další hodnoty jsou z valné většiny závislé na síle stěn v konkrétních částech didgeridoo a zejména druhu použitého materiálu.
Zcela platí, že čím tvrdší a houževnatější materiál je, tím lepší zvukové vlastnosti z nástroje dostaneme. Zde bych chtěl upozornit na tabulku, kde dělím přibližně dřeviny podle těchto vlastností a vhodnosti pro výrobu didgeridoo.
Určitými mimořádnými záležitostmi jsou alternativní materiály jako třeba kamenina, z které jsem, ve spolupráci s keramikem, dělal experimentálně didgeridoo, nebo silnostěnný plech nebo třeba i jen obyčejný plast. Tyto materiály mají však trochu jiné vlastnosti, jejich hmotnost a hustota se zcela liší od dřevin a proto je nechám stranou. Zkráceně však lze říci, že mají (zejména kamenina) velmi zajímavé vlastnosti pro vykreslení např. hlasových technik a vůbec základního tónu celkově.
Pokud se budeme bavit o našich dřevinách, tak řadím, na základě vlastních dlouholetých zkušeností, tři top dřeviny na první místo pro výrobu nejlepších didgeridoo. Tedy nástrojů s těmi nejlepšími možnými vlastnostmi. Jsou to: HABR, JASAN a AKÁT. Tedy ne, že by nástroj z jiných řevin bylo automaticky ve stejné zvukové třídě horší než jasanové nebo akátově, ale zvukové vlastnosti zmíněných tří dřevin jsou vůči jiným opravdu velmi dobré, a proto tohle řazení.
Funkce síly stěn
Pokud máme vhodný materiál, asi se budeme ptát, jak silné stěny by mělo didgeridoo mít a je-li jejich tloušťka po celé délce stejná atd. V zásadě lze rozlišit dvě možnosti, nebo lépe principy, jakým způsobem ovlivníme chvění uvnitř dutiny pomocí síly stěn a tedy výsledný zvukový efekt.
obr.č.4
Druhou možností je opak nahoře uvedeného, tedy stěny rezonátoru jsou vůči prvním dvou částem silnější, nebo i ve stejném poměru (viz obr.č.5). Výsledné vlastnosti, avšak pouze u tvrdých dřev!, se projeví v kompaktním, zakulaceném a dalo by se říci vyváženém zvukovém efektu. Silnější stěny rezonátoru spolu s tvrdostí materiálu vykouzlí konkrétní a jak bylo řečeno, zejména ucelený zvuk. Není tak prostorový a možná i hlasitý jako u síly stěn předchozího modelu a na zhruba stejných rozměrech nástroje, ale tím vůbec neztrácí na kvalitě nebo zajímavosti! Zvuk z takovéhoto nástroje vnímáme jaksi z jednoho silného bodu, směrově, a dost hráčů si na takovéto nástroje potrpí, za mě je toto ideální řešení. Poměr síly stěn může být samozřejmě různý a záleží na zkušenostech výrobce, pro jaký se rozhodne. Do jisté míry se zde mění i tónové posazení přefuků (první je zpravidla hlubší) vůči předchozímu způsobu, kdy má rezonátor stěny slabší. Ale vzhledem k tomu, že svou úlohu (zejména u přefuků) hraje i celkový profil dutiny, je těžké říci, do jaké míry je jejich ladění dané jen tloušťkou stěn v prvních dvou třetinách didgeridoo. Při užití těchto poměrů síly stěn (tedy z obr. č. 5) u měkčích dřevin, může dojít ke zkreslení čistoty základního tónu. Protože, pokud máme rezonátor a část činné části třeba již o síle 15 – 20 mm, což už jsou celkem silné stěny, například z vrby, lípy, nebo topolu, má takovýto měkký materiál spíše tendenci výsledný zvuk pohltit, zkreslit než vyzdvihnout a zvýraznit. Právě proto, že měkčí dřeviny obecně nevyvinou tak kvalitní (tvrdé) prostředí pro rezonanci uvnitř didgeridoo oproti tvrdším dřevinám. Ty vše podají věrněji, zejména vykreslí vyšší frekvence, ale samozřejmě i basy jsou obsáhlejší a středy maximálně výrazné. Ale rozhoduje ucho hráče a experimentům se meze nekladou:-)
obr.č.5
Tento příspěvek je načrtnutím základních a asi nejdůležitějších principů fungování akustiky u tohoto jedinečného nástroje. A to zejména pro ty, kdo by se chtěli sami vrhnout na výrobu vlastního did. a nebo i jako orientace pro lidi, kteří by chtěli jeho výrobu zadat nějakému výrobci. V případě, že byste měli zájem si svůj nástroj vyrobit a něco z postupu výroby by Vám nebylo jasné, můžete mne kontaktovat. Zde uvedené vychází z mých vlastních, výhradně praktických zkušeností a má výroba didgeridoo se na těchto zkušenostech zakládá.
Honza Vlach