Kaip veikia muzikinė dėžutė: nuo rankenėlės iki melodijos

Muzikinė dėžutė groja be elektros, nes energiją jai suteiki tu. Pasukdamas rankenėlę ar raktelį, įtempi spyruoklę – susuktą plieno juostelę. Spyruoklė nori atsileisti ir per krumpliaračius lėtai suka velenėlį, į kurį įsmeigti mažyčiai smeigtukai. Prieš velenėlį yra šukos: plieninė plokštelė su plonų dantų eile. Smeigtukas dantį pakelia ir paleidžia, dantis suvirpa ir suskamba vienas tonas.

Taigi melodija užrašyta smeigtukuose. Smeigtuko vieta išilgai velenėlio lemia, kuris dantis suskambės, o vieta apskritime lemia, kada jis suskambės. Kiekvieno tono aukštį lemia danties ilgis ir masė, o ne sukimosi greitis. Todėl greitesnis ar lėtesnis sukimas tonų nepakeičia, nebent tempą.

Kas vyksta tarp rankenėlės pasukimo ir pirmojo tono

Tarp rankenėlės pasukimo ir pirmojo tono energija praeina per kelias dalis. Kiekvieną iš jų rasi ir senoje muzikinėje dėžutėje, ir rinkinio grojimo mechanizme, tik kito dydžio.

1. Spyruoklė. Rankenėlė ar raktelis ją užsuka per skląstį. Skląstis yra dantukas, kuris praleidžia judesį tik viena kryptimi, todėl užsukdamas girdi spragsėjimą, o spyruoklė pati atgal neatsisuka.
2. Pavara. Spyruoklė nesuka velenėlio tiesiogiai. Tarp jos ir velenėlio yra krumpliaračiai, kurie judesį paskirsto taip, kad velenėlis suktųsi lėtai, o viena melodija truktų keliasdešimt sekundžių.
3. Velenėlis su smeigtukais. Sukantis smeigtukai paeiliui užkliudo šukų dantis. Smeigtukas dantį pakelia, dantis nuo jo nuslysta ir atšoka atgal.
4. Šukos. Kiekvienas dantis yra tarsi maža kamertono šaka: paleistas virpa savo greičiu, ir tai girdi kaip toną. Virpesiai per šukas pereina į pagrindą ir dėžutę, kurie garsą sustiprina.
5. Reguliatorius. Tai maža dviejų mentelių sparnuotė, kuri per pavarą sukasi daug greičiau nei velenėlis. Kuo greičiau ji sukasi, tuo labiau ją stabdo oras, ir taip ji palaiko melodijos tempą.

Be reguliatoriaus įtempta spyruoklė atsileistų iš karto. Velenėlis įsisuktų, smeigtukai daužytų dantis, užuot juos švelniai užgavę, ir melodija susilietų į trumpą metalinį garsą. Todėl muzikinė dėžutė sustoja ir tada, kai sustoja sparnuotė: visa pavara sujungta ir niekas nejuda savaime.

Kas lemia, kokia melodija suskambės

Melodiją lemia du dalykai: smeigtukai ant velenėlio ir šukų derinimas. Velenėlis yra tarsi į ratą susuktas natų įrašas. Išilgai velenėlio yra tono aukštis, nes kiekviena vieta yra priešais vieną dantį. Apskritimu eina laikas: arti vienas kito esantys smeigtukai reiškia greitus tonus, didesnis tarpas – ilgesnę pauzę. Vienas velenėlio apsisukimas paprastai sugroja visą melodiją, o paskui ji prasideda iš naujo.

Šukos lemia, kokie tonai apskritai gali suskambėti. Ilgi dantys virpa lėčiau ir skamba žemai, trumpi virpa greičiau ir skamba aukštai. Žemiausiems tonams dantis turėtų būti per ilgas, todėl po jo galu pritvirtinamas mažas švino svarelis, kuris virpėjimą sulėtina. Dantų skaičius kartu yra ir tonų, kuriuos dėžutė gali sugroti, skaičius: mažas mechanizmas su 18 dantų sugroja paprastą melodiją be akordų, didesni mechanizmai su daugiau dantų įveikia ir pritarimą.

Šukos nebuvo mechaninės muzikos pradžia. Velenėliai su smeigtukais varė muzikinius mechanizmus su varpeliais jau šimtmečiais anksčiau. Laikrodininkas Antoine’as Favre-Salomonas iš Ženevos 1796 m. varpelių eilę pakeitė plieninėmis šukomis, ir taip muzika tilpo į mažą dėžutę. XIX a. pabaigoje atsirado dėžutės su keičiamais metaliniais diskais, todėl viena dėžutė galėjo groti daug melodijų. Vėliau jas išstūmė gramofonas, kuris muziką užrašo ne smeigtukuose, o griovelyje; kaip jį skaito adata, aprašyta straipsnyje Plokštelių grotuvas: kaip adata griovelius paverčia muzika.

Kodėl melodija skamba kitaip, kai suki lėčiau ar greičiau

Tonų aukštis nesikeičia nei sukant lėčiau, nei greičiau. Kiekvienas dantis visada virpa tuo pačiu greičiu, kurį jam suteikia jo ilgis ir masė. Keičiasi tik tai, kaip greitai tonai seka vienas po kito, t. y. tempas. Tada melodija skamba ištęstai arba skubotai, nors groja tuos pačius tonus. Kas tiksliai nutinka, priklauso nuo to, kaip rankenėlė sujungta su mechanizmu:

• Rankenėlė užsuka spyruoklę. Sukdamas greičiau tik anksčiau užsuki spyruoklę. Tempą paskui palaiko reguliatorius, todėl melodija groja vienodai, nesvarbu, kaip greitai sukai.
• Rankenėlė suka velenėlį tiesiogiai, be spyruoklės ir reguliatoriaus. Tada tempą lemia tavo ranka: lėtas sukimas melodiją ištempia, greitas ją pagreitina.
• Spyruoklė atsileidžia. Visiškai užsukta spyruoklė stumia stipriau, atsileisdama – silpniau. Reguliatorius šį skirtumą sumažina, tačiau užsukimo pabaigoje melodija gali groti šiek tiek lėčiau nei pradžioje.

Labai lėtu tempu pastebėsi dar vieną dalyką. Danties tonas po užgavimo palaipsniui nuslopsta. Kai kitas smeigtukas ateina per vėlai, ankstesnis tonas spėja nutilti ir melodija skamba padrikai. Kai dėžutė su spyruokle staiga groja lėčiau, nei turėtų, priežastis dažniau būna trintis pavaroje nei silpna spyruoklė.

Į ką atkreipti dėmesį modelyje: velenėlis, šukos ir pavara

Medinis muzikinės dėžutės modelis paprastai turi grojimo mechanizmą kaip atskirą gatavą dalį, kurią į modelį įdedi pagal instrukciją. Medinės dalys aplink jį perduoda judesį figūrėlėms ar kitiems judantiems elementams. Kurias mechanizmo dalis matysi ir kas juda grojant, skiriasi priklausomai nuo modelio, todėl kiekviename žingsnyje vadovaukis savo modelio instrukcija. Baigtame modelyje atkreipk dėmesį į šias vietas:

• Raktelis ar rankenėlė. Pasuk jį lėtai ir stebėk pasipriešinimą. Jei pasipriešinimas didėja, o paleidęs girdi skląsčio spragsėjimą, užsuki spyruoklę ir tempą lemia reguliatorius. Jei mechanizmas groja tik tada, kai suki, tempą valdai tu.
• Velenėlis ir šukos. Jei mechanizmas matomas, pažiūrėk iš šono į vietą, kur smeigtukai susitinka su dantimis. Žemiems tonams kyla ilgi dantys viename šukų gale, aukštiems – trumpi kitame.
• Reguliatorius. Ieškok mažo rotoriaus ar sparnuotės, kuri grojant sukasi greičiausiai iš visų dalių. Nestabdyk jos pirštu ar įrankiu: kartu su ja sustoja visas mechanizmas, o mentelės yra plonos.
• Pavara į figūrėles. Sek krumpliaračius, kurie iš to paties judesio suka figūrėlę ar kitą judančią dalį. Kai melodija groja, bet figūrėlė stovi, ratukas nėra sukibęs. Prieš spausdamas jėga, pažiūrėk instrukcijoje, kurie ratukai turi susikabinti.

Jei mechanizmas grojant stringa ar lėtai sustoja, pirmiausia neieškok klaidos grojimo mechanizme. Dažniausiai trinasi aplink jį esantys mediniai ratukai ar ašys. Kaip tokią vietą rasti, aprašyta straipsnyje Mechanizmas stringa: kaip rasti trintį ir ją pašalinti.

Modeliai su muzikiniu mechanizmu surinkti

Dažni klausimai