©  Sakari Hildén

Soitinoppi

Johdanto: ääni

Ääni on fysikaalinen ilmiö, joka syntyy värähtelystä. Kuulohavainnossa on kolme tekijää: värähtelevä kappale (soitin), värähtelyn välittävä aine (ilma) ja vastaanottava kuuloaisti.

Kun jokin kappale värähtelee n. 15 – 20 000 kertaa sekunnissa aiheuttaen täten ympärillään olevan ilman värähtelyn samalla nopeudella, syntyy ihmisen kuultavissa oleva ääni. Ilmassa värähtely etenee joka suuntaan n. 340 metriä sekunnissa. Sillä on taajuus, frekvenssi, jonka mittayksikkönä käytetään hertsiä (Hz). Hz tarkoittaa värähdysten määrää sekunnissa.

Jos värähtelytaajuus on n. 442 Hz, syntyy ääni, sävel, jonka me tunnistamme yksiviivaiseksi a:ksi (a¹). Kaksinkertainen taajuus, 884 Hz, tuottaa oktaavia korkeamman (a²) ja 221 Hz oktaavia matalamman äänen (a).

Aallonpituus on kahden peräkkäisen, samassa värähdystilassa olevan aallon pisteen välimatka. Mitä pitempi aallonpituus, sitä matalampi ääni.


Värähtelyn voimakkuus, amplitudi (laajuus), määrää äänen voimakkuuden. Amplitudi on yhden jakson aikana tapahtuvan värähtelyn maksimaalinen poikkeama nollatasosta. Mitä suurempi amplitudi, sitä voimakkaampi ääni.


Internet | Mute, musiikin teoriaa webissä
Looking at sound

Säveleksi sanotaan ääntä, jonka värähtely on säännöllistä, samana pysyvää. Taajuudeltaan epäsäännöllistä ääntä kutsutaan hälyksi, ja sen korkeus on summittainen.

Luonnossa ei esiinny ääntä, joka koostuisi vain yhdestä värähtelytaajuudesta. Värähtelyssä on perustaajuuden lisäksi aina mukana useita erilaisia osavärähtelyjä, jotka tuottavat ylä-ääneksiä. Esim. kieli värähtelee koko vapaalta pituudeltaan, mutta myös puolikkaana, kolmanneksena, neljänneksenä jne. Jokainen osavärähtely saa aikaan oman osaääneksensä, joka sulautuu muihin. Perusääntä ja sen ylä-ääneksiä kutsutaan yhteisellä nimellä osaääneksiksi.

C:n osasävelsarjan alku:

Eri osaäänekset poikkeavat toisistaan myös amplitudiltaan eli voimakkuudeltaan. Jokaisella äänilähteellä, esim. soittimella, on oma tyypillinen osaäänesspektri, eri taajuuksien ja voimakkuuksien suhde, joka antaa sille ominaisen äänenvärin eli soinnin. Runsaasti korkeita osaääneksiä sisältävä ääni kuullaan heleänä, pääasiassa matalista koostuva pyöreänä, jopa soinnittomana.

Äänen luonteeseen kuuluu sen syntytavasta riippuva hälyinen alku, aluke, joka myös on esim. jokaiselle soittimelle luonteenomainen. Kitaristin sormesta tai viulun jousesta syntyy erilainen aluke kuin puhaltajan huulista tai kielestä. Monen soittimen ääni on mahdoton erottaa muista ilman sille ominaista aluketta.

Rakenteeltaan erilaisista soittimista saadaan siis erilaisia ääniä. Ääneen vaikuttaa myös soittotapa. Yleissääntönä voidaan pitää sitä, että mitä isompi soitin on, sitä matalampi ääni siitä lähtee.

Hyvä esimerkki soittimen mittojen vaikutuksesta äänen korkeuteen ovat puhaltimet. Niissä itse soitin ei värähtele, vaan ääni syntyy ilmapatsaan värähtelystä soittimen sisällä. Lyhyempi putki merkitsee korkeampaa ääntä, pitempi matalampaa. Putken pituuden puolittuminen merkitsee oktaavia korkeampaa ääntä. Yksiviivaisen c:n tuottaminen vaatii n. 60 cm pitkän, suuren C:n (sellon matalin kieli) siis lähes kahden ja puolen metrin mittaisen putken (vrt. urkujen "kahdeksanjalkaiset" äänikerrat).

Putken laajuus ja muoto vaikuttavat puolestaan sointiväriin. Ahdas putki tuottaa terävämmän soinnin, laaja pyöreämmän. Putken lieriö- tai kartiomaisuus (esim. trumpetti ja kornetti) tuottaa jälleen erilaisen soinnin.

Useissa soittimissa äänen synnyttävä osa on niin hento, että se ei tuota tarpeeksi värähtelyä ympäröivään ilmaan. Näihin soittimiin on rakennettu kaikukoppa tai pinta, joka vahvistaa värähtelyä. Resonoivan "laatikon" vaikutus sointiin on myös tärkeä.

Soitinluokitus

Soittimet voidaan jakaa ryhmiin monella tavalla materiaalin tai soittotavan mukaan.
Antiikin aikana ja keskiajalla ryhmiä oli kolme: puhaltimet, kielisoittimet ja lyömäsoittimet.
Renessanssin aikana jako tarkentui puhallus-, kosketin-, jousi- ja näppäilysoittimiin. Lyömäsoittimet puuttuivat ryhmittelyistä usein kokonaan.

1900–luvulla esitelty luokitus (Sachs – Hornbostel) ryhmittää instrumentit seuraavasti:

  1. Idiofonit, lyömäsoittimet (esim. lautaset, kellot, räikkä, soittorasiat)
  2. Membrafonit, kalvosoittimet (lyöntirummut)
  3. Kordofonit, kielisoittimet (piano, viulu, kitara, harppu)
  4. Aerofonit, puhaltimet (myös urut)
  5. Elektrofonit, sähkösoittimet

Nämä ryhmät ovat sittemmin olleet yleisesti soitinluokituksen perustana.

Seuraavassa esitellään soittimia yleisesti käytetyssä, joskin vaihtelevassa partituurijärjestyksessä: puupuhaltimet, vaskipuhaltimet, lyömäsoittimet, kielisoittimet: harppu ja kosketinsoittimet, kitara, kantele ja jousisoittimet. Ilmoitettuihin äänialoihin tulee suhtautua varauksella, koska ne riippuvat aina sekä soittimesta että soittajasta – ks. myös alla mainittu soitintaulukko. Lopuksi pari sanaa sähkösoittimista. Puhallinyhtyeiden historiasta on erillinen luku. Eri soittimiin liittyvää kuunneltavaa (levyt opiston kirjastossa!) on listattu kaikkein viimeiseksi.

Puhaltimet

Kaikissa puhaltimissa ääni syntyy siten, että soittimen putken sisällä oleva ilmapatsas alkaa värähdellä puhalluksen tuloksena. Huilisti puhaltaa ilmaa soittimen suukappaleen särmää vasten, muut puupuhaltimet käyttävät suukappaleessa ruokolehteä, vaskipuhaltimissa soittajan huulet käynnistävät värähtelyn.

Putkessa olevan ilmapatsaan pituus määrää soivan sävelen korkeuden. Puupuhaltimissa tätä voidaan säädellä avaamalla ja sulkemalla putkessa olevia reikiä sormilla ja läppämekanismien avulla (ks. puupuhaltimien sormitustaulukot), vaskipuhaltimissa pidennetään ja lyhennetään putkea venttiilikoneistolla tai toistensa sisään liukuvilla putkilla, kuten vetopasuunassa. Enemmän kuin materiaali, joka sekä puu- että vaskipuhaltimissa on suuntautunut historiallisesta puusta kohti modernia metallia, näitä soittimia erottaa toisistaan myös suukappaleen rakenne.

Jäljempänä mainitut äänialat, varsinkin niiden ylärajat, vaihtelevat suuresti soittajasta riippuen.

Puupuhaltimet:

huilu, oboe, klarinetti, fagotti, saksofoni

Puupuhaltimien ryhmä on lyömäsoittimien ohella soitinryhmistä kirjavin. Siihen kuuluu sekä puisia (oboe ja fagotti) että entisiä puisia, nykyisiä metallisia (huilu) että metallisia (saksofoni) soittimia. Klarinetti ja saksofoni käyttävät yhtä ruokolehteä, oboe ja fagotti kaksinkertaista, kun taas huilun ääni syntyy ilman lehdykkää.

Huilu

Huilu on vanhimpia tunnettuja soittimia, yksinkertaisimmillaan ontto esine, johon puhallettiin. Soittimeksi kävi simpukka, sarvi, luu tai puun kuori. Huilusoittimia oli olemassa jo kymmeniä tuhansia vuosia sitten. Niitä tuli Eurooppaan Bysantin kautta Kiinasta, mutta todennäköisesti alkeellisia soittimia syntyi itsenäisesti eri puolilla maailmaa.

Yksinkertaisilla pilleillä sai aikaan vain yhden sävelen, mutta useammasta pillistä voitiin rakentaa panhuilu. Sitten keksittiin sormiaukot ja ylipuhallus, jossa ilmapatsaan pituus pysyy muuttumattomana, mutta kuuluviin tulee osasävelsarjan ylempi ääni.

Huilun ääni syntyy, kun ilmavirta jakautuu suukappaleen reunassa ja vaihtaa jatkuvasti reittiään särmän puolelta toiselle. Se saa putkessa olevan ilman värähtelemään. Ilma voidaan ohjata terävään särmään joko ilmakanavan kautta, kuten pajupillissä ja nokkahuilussa, tai suoraan puhaltamalla, kuten poikkihuilussa.

Poikkihuilua ja nokkahuilua käytettiin pitkään rinnakkain 1700-luvulle asti. Vuosisadan lopulla poikkihuilua kehitettiin monin tavoin kantavamman äänen saamiseksi ja sävellajien vaihtamisen helpottamiseksi. Böhmin vaikutuksesta huilut alettiin 1800-luvulla valmistaa metallista, ja sen jälkeen soitinta ei ole juuri tarvinnut kehittää. Huilu on ketterä ja joustava soitin, joka soveltuu niin laulaviin melodioihin kuin nopeisiin kuvioihinkin. Sen ääniala on soittimesta ja soittajasta riippuen n. c¹–c4, sopraanonokkahuilun c²–d4.

Flauto piccolo (usein vain piccolo), "pieni huilu", on tavallisen poikkihuilun pienoisversio. Sen ääniala on lähes oktaavin korkeampi. Alttohuilu on taas suurempi ja kvarttia matalampi. Matalampiakin malleja tehdään.

Oboe

Oboen ääni syntyy siten, että soittaja puhaltaa "rööriin", suukappaleeseen, jossa on kaksi vastakkain asetettua lehdykkää. Nämä värähtelevät toisiaan vasten. Jokaisen lehdykän on sovittava täydellisesti soittimeen ja soittajalle. Tämän vuoksi niitä ei osteta valmiina, vaan soittajat viimeistelevät ne vaivalloisena käsityönä itse. Suukappaleen kimakka ääni jalostuu soittimen putkessa.

Lehdykkäsoittimia käytettiin jo antiikin ajalla. Välimeren kulttuureissa kaksoislehdykkäsoittimet olivat yleisiä tuhansia vuosia ennen ajanlaskumme alkua. Oboeita alettiin rakentaa barokin aikana. 1700-luvun alussa rakenne oli vakiintunut, ja soittimelle alettiin säveltää jo soolokonserttoja. 1800-luvun puolivälissä oboe oli jo nykyisen kaltainen.

Oboe ei taivu huilun tavoin voimakkaisiin nyansseihin, mutta sillä on helposti erottuva sointi. Siksi sitä käytetään myös orkesterin virittämisessä. Sen ääniala on h–g³. Oboestakin on matalampia versioita, mutta tavallisen oboen lisäksi nykyään käytössä on lähinnä englannintorvi, joka on F-vireinen ja soi siis kvinttiä matalammalta.

Klarinetti

Klarinetin suukappaleessa on vain yksi lehdykkä, ja sen poraus on lieriömäinen. Kun oboe puolestaan on kartiomainen kaksoislehdykkäsoitin, ovat perusteet erilaiselle äänelle selvät. Rakenteesta johtuen klarinetissa ylipuhallus ei tuota kuin parittomat osaäänekset – ylipuhalluksen ensimmäinen ääni ei olekaan yläoktaavi, vaan duodesiimi (oktaavi + kvintti). Puolentoista oktaavin väli on siis katettava sormireikiä ja läppäkoneistoa käyttämällä, mikä on ollut soitinrakentajille haaste.

Varhainen klarinetti oli tavallaan nokkahuilu, jossa oli ruokolehdellinen suukappale ja kaksi läppää putken yläosassa. Barokin aikana klarinetti oli vielä vaikeasti käsiteltävä, minkä takia sille ei paljon sävelletty. 1700-luvulla sen koneistoa paranneltiin, ja wieniläisklassismin aikana klarinetti jo vakiinnutti asemansa orkesterisoittimena. Sitä soittivat usein huilistit ja oboistit, mikä on toinen syy siihen, että esim. klarinetti ja oboe harvoin esiintyivät sävellyksissä samanaikaisesti.

Moderni klarinetti on joustava ja notkea soitin. Sen nyanssiasteikko ulottuu tuskin kuultavasta pianissimosta räikeään fortissimoon, ja sen ääniala on yli kolme oktaavia: e–g³. Yleisin klarinettityyppi on nykyään B-klarinetti, joka siis soi kokoaskelta matalammalta kuin kirjoitettu sävel. Lisäksi käytetään A- ja Es-vireisiä soittimia. Koska klarinetti on sekä helpompi että halvempi kuin muut puupuhaltimet, se on ollut suosittu myös kansanmusiikissa.

Bassoklarinetti on kaksi kertaa tavallisen klarinetin pituinen, siis oktaavia matalampi soitin. Se on taivutettu saksofonin muotoon, ja se tuetaan soitettaessa lattiaan. Sen kirjoitettu ääniala on sama kuin tavallisella klarinetilla – B-basso soi siis noonin matalammalta kuin kirjoitetaan. Ensimmäinen bassoklarinetti rakennettiin v. 1772, Adolphe Sax kehitti sitä 1830-luvulla, ja normaaliorkesteriin se on kuulunut 1800-luvun loppupuolelta alkaen.

Fagotti

Fagotti on puupuhaltimien bassosoitin, jonka putki on 2,6 m pitkä, ikään kuin kaksinkertaiseksi taivutettu, mensuuriltaan kartiomainen ja ahdas. Siinä on kaksoisruokolehtisuutin. Fagotin ääniala on B–e². Äänen väri on nasaali ja omaleimaisuutensa vuoksi helposti tunnistettava.

Fagotti kehittyi jo 1600-luvulla lähes nykyiseen muotoonsa, ja se oli barokin aikana suosittu soitin niin basso continuossa kuin orkesteri- ja soolomusiikissakin. Fagotti kuului orkesterin peruskokoonpanoon jo wieniläisklassisella ajalla. Kontrafagotti on bassoklarinetin tavoin oktaavia matalampi soitin (putkea siis yli viisi metriä).

Saksofoni

Saksofoni sai nimensä kehittäjänsä Antoine-Joseph (Adolphe) Saxin (1814–94) mukaan. Saxin tarkoitus oli rakentaa puhallin, joka vastaisi ääneltään jousisoittimia ja korvaisi voimakkaiden vaskien rinnalla liian hiljaisen oboen. Saksofoni sai patentin v. 1846. Se peri oboelta kartiomaisen, vaikka laajemman, muotonsa, klarinetilta suukappaleensa ja vaskilta materiaalinsa. Toimintatapansa vuoksi se luetaan puupuhaltimiin.

Saksofonista on aina rakennettu eri kokoisia versioita sopraninosta kontrabassoon. Kolme päätyyppiä ovat korkeat sopraniino (Es) ja sopraano (B), keskiryhmä altto (Es) ja tenori (B) sekä matalat baritoni (Es) ja basso (B). Näistä sopraano soi kokoaskelen ja tenori noonin matalammalta kuin on kirjoitettu. Kirjoitettu ääniala on b–f³.

Taidemusiikissa saksofonia ovat käyttäneet lähinnä ranskalaiset säveltäjät. Keskeisen käyttöalueensa soitin sai 1900-luvulla jazzista.

Internet | Olli-Pekka Tuomisalon kotisivu
Classic Saxophone On-Line
International Saxophone Home Page

jatkuu: vaskipuhaltimet, lyömä-, kieli- ja kosketinsoittimet sekä jousisoittimet

©  Sakari Hildén