Vaskisoittimen toimintaperiaate

Vaskisoittajan hengityselimistö (keuhkot, sisään- ja uloshengityslihakset) muodostaa paineilmavaraston, josta voidaan kontrolloidusti syöttää ilmavirtaa värähtelijänä toimivien soittajan huulten herätteeksi. Itse soitin muodostuu kuppimaisesta suukappaleesta, osittain kartiomaisesta putkesta ja ns. kello-osasta. Se toimii vahvistimena ja sen sisäinen geometria määrää ne resonanssitaajuudet, joita soitin vahvistaa ja joille se antaa vaskisoittimen luonteenomaisen sointivärin.

Huulivärähtelijä

Suukappaleen sisään jäävä osa soittajan huulista muodostaa värähtelijän (pääasiassa ylähuuli), joka äänihuulten tapaan on elävää ihmiskudosta. Huulet ovat hyvin pehmeät, ja varsinkin aloittelijan on vaikea asettaa ja pitää niitä tietyssä staattisessa tilassa kulloinkin tuotettavaa säveltä varten.

Äänen tuoton alkuasennossa huulten rako on kevyesti suljettu tai hyvin kapea ja se avautuu ilmavirran vaikutuksesta. Huulikudoksen kimmoisuusvoimat toimivat palauttavina voimina ja rako alkaa sulkeutua. Tämä sykli toistuu niin kauan kuin ilmavirtaa syötetään, ja näin syntyy värähtely, jonka perustaajuus määrää sävelkorkeuden. Jokaisen avautumisen yhteydessä soittimen sisätilaan lähtee paineimpulssi, joka etenee äänen nopeudella, n. 340 m/s riippumatta ilmavirran nopeudesta. Impulssi kulkee putken läpi kello-osaan, mistä se heijastuu takaisin soittajan huuliin kuljettuaan edestakaisen matkan putkiston läpi.

Jos soittaja on virittänyt huulensa sopivalle taajuudelle (huulten avautumis-sulkeutumissyklin aika on sama kuin painehäiriön edestakaiseen matkaan käyttämä aika), syntyy resonanssitila eli seisova aalto soittimen sisälle. Tämä kuullaan ulkopuolella tyypillisenä vaskisoittimen sävelenä.

Värähtelijän ja resonaattorin yhteistoiminta

Huulten ja ilmapatsaan kytkentä

Vaikka soittimen sisällä värähtelevä ilmapatsas vaikuttaa soittajan huuliin, ei pelkkä ilmapatsaan pituus varmuudella tuota haluttua säveltä. Tietyllä putken pituudella voidaan soittaa useita sävelkorkeuksia eli perustaajuuden monikertoja (harmoniset osaäänekset). Nykyaikaisissa vaskisoittimissa on venttiilijärjestelmä, pasuunassa liukuputki, joilla putken pituutta säädellään. Tämä ei yksin riitä, vaan huulet on viritettävä joka tapauksessa riittävän lähelle haluttua säveltä. Alarekisterissä osasävelten välit ovat suhteellisen suuria, mutta kahdeksannen osasävelen paikkeilla jo pieniä, jolloin oikeaan säveleen osuminen ylärekisterissä on vaikeampaa. Hyvä äänen laatu ja onnistunut aluke edellyttävät mahdollisimman tarkoin oikealle taajuudelle viritettyä värähtelijää.

Värähtelijän virittäminen oikealle taajuudelle