Звук одних дзвонів був густий і тривожний, інші переливалися радісним, малиновим дзвоном.
Найбільший дзвін на дзвіниці, який знаходиться там до цих пір, важить сімдесят тонн.
Вправні майстри ливарного справи на Русі того часу вміли відливати гігантські дзвони. Самим прославленим з них виявився Іван Моторин.
У 1735 році Іван Моторин з сином Михайлом відлили такий дзвін, якого не бачили не тільки за морями, а й на Русі, хоча лиття дзвонів на Русі було не в дивину. Вага цього дзвони, прикрашених вигадливими візерунками, склав майже двісті тонн. За це його і назвали «Цар-дзвін».
Але в цей дзвін ніхто і ніколи не дзвонив. Він ніколи не був встановлений на дзвіниці Івана Великого.
Сталося це так. Відливали дзвін в ямі біля підніжжя кремлівського пагорба. Коли дзвін був готовий, стали споруджувати лісу, піднімаючи його на висоту пагорба, щоб потім волоком по настилу відтягнути до дзвіниці.
Два роки пішло на спорудження пристосувань для підйому дзвони з ями. 1737 року гігант вже знаходився на рівні вершини пагорба. Тепер залишалося спорудити настил і відтягнути його на вершину. Але трапилася біда - виникла пожежа. Жадібний вогонь пожирав лісу, які утримують Цар-дзвін. Його брати-дзвони надривалися на дзвіницях міста, збираючи народ гасити полум'я. Однак вогонь не вгамовувався. Його погасила інша стихія - дощ, який пішов під кінець дня. Але лісу, які утримують дзвін, не витримавши ваги багатопудові махини, обрушилися, і дзвін упав в яму, наповнену дощовою водою.
Коли дзвін знову потрапив в яму, з якої його два роки так хитромудро діставали, він дав ряд тріщин, бо був розжарений, а в ямі була вода.
Після всього, що сталося його залишили в ямі. Занадто великим був засмучення, та до того ж будівельників відвернули на інші справи.
І пролежав він там сто років і три роки.
А потім його витягли з ями і поставили біля підніжжя дзвіниці, де він знаходиться і до цього дня.
Під час установки дзвони на підставку край дзвони вищербілся; осколок, який важить одинадцять тонн, був залишений біля підставки.
Така доля самого великого дзвону на земній кулі.
Але як би звучав цей дзвін?
Познайомимося насамперед з законами звучання тел найбільш простої форми. До таких тіл відносяться прути, або, як прийнято їх називати, стрижні.
Численні спостереження над коливаннями прутів, вивченням яких займався академік Петербурзької Академії наук Леонард Ейлер, показують, що якщо кінці прута не закріплені, то він може здійснювати коливання таким чином, що тільки дві точки його, однаково віддалені від кінців, залишаються нерухомими, а всі інші коливаються. Нерухомі точки називають вузлами.
Якщо тепер прут згинати, то вузлові точки будуть зближатися. У тому випадку, коли ми зігнемо прут так, що кінці його стануть паралельними один одному, вузлові точки будуть знаходитися поблизу місця згину. Зігнутий стрижень, укріплений на підставці в місці згину, називають камертоном. Ця назва ви напевно чули.
При коливанні зігнутого стержня - камертона, кінці його то зближуються, то розходяться, створюючи навколо себе стиснення і розрідження повітря. Ці коливання поширюються в просторі на всі боки. Якщо їх частота більше 16 герц і менше 16 тисяч герц, то ці зміни величини атмосферного тиску сприймаються нашим вухом як звук.
А частота коливань камертона залежить від багатьох причин - від довжини ніжок, площі поперечного перерізу прута і властивостей матеріалу, з якого він виготовлений, тобто від його щільності і пружності.
Значить, кожен камертон, яким би чином ми ні змусили його здійснювати коливання, коливається з однією і тією ж частотою, яка визначає основний тон. Якщо ж виникають високі тони, то вони настільки слабкі, що лежать нижче порога сприйняття. Тому і створюють набори камертонів, за допомогою яких можна отримати різні чисті тони. Маленькі камертон, виготовлені з тонких прутів, коливаються з великою частотою, а великі мають меншу частоту коливань.
Підставка камертона - дерев'яний ящик, відкритий з одного боку. Якщо відкриту сторону ящика закрити, то звук камертона стає слабкішим. Ящик, що підсилює звук, називають резонатором.
Справа в тому, що повітря, який знаходиться всередині ящика, можна змусити робити коливання, якщо його вивести зі стану рівноваги, як ціле. Частота виникають при цьому власних коливань, залежить від обсягу ящика, в якому знаходиться повітря. Тому розміри ящика роблять такими, щоб власна частота коливань повітряного стовпа виявилася близькою до основного тону камертона. Коли камертон звучить, коливання тиску навколишнього повітря діють на стовп повітря в ящику як зовнішня періодична сила. І з'являються вже знайомі нам вимушені коливання, частота яких збігається з власною частотою резонатора. Амплітуда коливань акустичного тиску завдяки цьому різко зростає.
Повернемося тепер до дзвона. Чому він видає звуки? Могутнє звучання дзвони відбувається внаслідок коливання його стінок. А стінки наводяться в коливальний рух ударом мови, який знаходиться всередині дзвони. Він укріплений в його верхній точці.
Коливання стінки відбувається так, що дзвін як би ділиться на чотири рівні частини. При цьому якщо дві протилежні зближуються, то дві інші видаляються. Лінії розділу називаються вузловими. Згадайте вузли камертона.
При такому розподілі дзвін видає основний тон. Іноді, в залежності від того, як ми вдаримо дзвін, крім основного тону, з'являються верхні тони. При цьому відбувається поділ дзвони на велике число частин - сегментів.
Схема звучання дзвони
Кожен дзвін має свій, відмінний від інших тембр. Товщина стінок дзвону робиться неоднаковою. Це і створює обертони. Знизу його стінки дуже товсті, а до вершини їх товщина помітно зменшується. А обсяг повітря всередині дзвони є резонатором, який підсилює його коливання.
Число коливань дзвони, якому відповідав би основний тон, залежить від його товщини і діаметра.
Підрахувати основний тон Цар-дзвона можна тільки дуже наближено через складність його форми.
Строгий розрахунок являє собою досить складну математичну задачу, рішення якої проте все ж залишиться наближеним.
Коли такий підрахунок був зроблений, виявилося, що основний тон Цар-дзвона повинен був бути дуже низьким. Навряд чи цей низький звук могли все почути.
Але ж дзвін не дає одного основного тону. У його тембрі є багато вищих тонів.
Різна товщина дзвонів якраз і робиться для того, щоб було можливо ударом мови в різних місцях порушувати різне число вищих тонів.
Так що більш високі тони Цар-дзвона напевно були б чутні.
Це добре знали майстра далекій давнині, що залишили нам чудові пам'ятники свого мистецтва, серед яких чільне місце займає гігант Московського Кремля.
Найдосконаліший з усіх джерел звуку - голосовий орган людини. Це дуже складний апарат - складніше будь-якого музичного інструменту.
Легкі, гортань, голосова щілина, голосові зв'язки, повітряні порожнини рота - ось що дає можливість людині говорити, співати, кричати. Як він це робить?
Повітря, виходячи з легких при їх стисненні, проходить через дихальну трубу, на кінці якої розташовані еластичні голосові зв'язки. Проходячи в вузьку щілину між голосовими зв'язками, повітря змушує їх здійснювати різні коливання.
