Колокол – история, технология производства, акустика.

Колокола впервые упоминаются Григорием Турским (594г) под именем «signa». Говорится, что епископ ирландский Дагей, будучи медных и железных дел мастером, сделал 300 колоколов(campos). (Об употреблении их в церкви в то время сведений нет).

Следующее упоминание о колоколах относится к седьмому веку (папа Сабиниан 604-606гг.)  Этот факт можно считать началом использования колоколов в новозаветной Церкви

История колокола

Святой Павлин [Понтий Мероний Павлин милостивый, епископ Ноладский, 353-431 гг.] возвращался в Нолу с обозрения епархии, утомился, прилег отдохнуть на холме. И привиделось, как светлые ангелы сходят с небес, собираются на склонах холма, раскачивают колокольчики за стебельки, и издают те нежные серебряные звуки, сладкие как ангельское пение. Проснувшись, Св.Павлин поспешил в Нолу и заказал мастеру меднику бронзовую копию полевого цветка. Когда заказ был выполнен, епископ схватил молоток и ударил им о бок первого отлитого колокола… Звон полнозвучный и приятный, как глас Божий, раздался окрест…(Пухначев. Загадки звучащаго металла.).

Первый колокольный след обнаруживается примерно 4000лет назад в Китае, в эпоху Ся(22-18вв. до Р.Х.) найден бронзовый колокольчик 4,5см, далее колокольчики получают самое разнообразное применение как в быту, так и во всевозможных ритуалах. Древний Египет, Месопотамия, Евразия,

Христианство по началу отвергало колокола в основном из-за употребления их язычниками.

Как же получилось, что имея многовековую историю, колокольный звон не был осмыслен в России как инструментальная музыка, а звонница с подбором колоколов – как музыкальный инструмент? Звон использовали и используют  в качестве инструментального сопровождения службы, что является одной из главных его функций. Напомним – в православной службе, в отличие от католической, инструментальной музыки нет, и звон не считают «музыкой»..

В этой связи можно попытаться найти интересные истоки обычая крещения колоколов, наречения их человеческими именами и прозвищами и других проявлений антропоморфизма. В своих «заметках о религии и нравах русского народа» Седерберг пишет: «Всякую инструментальную музыку русские отвергают, потому что, как говорят они, она как и другие бездушные предметы, не может хвалить и воспевать творца, а напротив, только доставляет удовольствие чувствам и мешает благоговению». Ну, а если колокол окрестить с восприемником, дать ему имя, то он уже не будет «бездушным предметом» и музыкальным инструментом, а напротив -  «гласом Божьим». И если он провинился, его, как и всякую христианскую душу, надо наказать, сослать в ссылку.

Отливка

Лишь к 12в. Окончательно установилась технология литья колоколов. На западе литейный способ начал применяться с 4-6вв., ранее их делали с помощью пайки, клепки, ковки из любого металла и выдалбливали, вытесывали из дерева и камня.

Стекло, фарфор, отбеленный чугун, серебро, золото, глина – поиск которым наполнена вся история производства колоколов.

В книге «Пиротехния» Ванноччо Берингуччо (1540) описал технологию, основанную на литье из бронзы - металлического сплава, где медь составляет 78-80% остальные 20-22% - олово.Эти пропорции используются и сегодня.

Язык колокола куется из мягкой стали (СТ3, СТ4) или железа либо льётся из чугуна (в некоторых случаях отливается из той же колокольной бронзы). По форме язык должен постепенно утолщаться а не «вдруг». Вес языка у небольшого колокола (до 40 пудов) должен составлять 1/20 от веса колокола, у крупного (свыше 600 пудов) – 1/30, у остальных - между этими показателями.

Формовка колокола

На свободно вращающийся, закрепленный сверху и снизу стержень – веретено устанавливается и закрепляется первая доска, при помощи которой образуется внутренняя форма колокола или болван.  Болван формуют на ступе – круглом основании, большем, чем диаметр будущей формы.  Болван сначала выкладывается из рядов кирпичей без перевязки на глиняном растворе, затем окончательно из глины постоянно сверяясь с доской. Проводя шаблоном, снимают лишнюю массу глины. При формовке колокола глина наносится слоями. Каждый слой просушивается огнём, для чего внутри стопы оставляется полость, в которой разводят огонь. Высушенный болван смазывается салом, чтобы получить промежуточный слой. После этого, на веретено закрепляется вторая доска – шаблон для фальшивого колокола, который откручивается таким же образом

Фальшколокол просушивается, и на его поверхность наносятся выполненные из воска с необходимыми для пластичности добавками рельефные изображения, орнаментальные пояски и надписи. По окончании художественного оформления фальшколокола его внешняя поверхность также смазывается салом, и на неё,слой за слоем, наносится формовочная глина, в которую между слоями вставляются металлические крючья для подъёма формы и обручи для прочности. По достижении необходимой толщины и прочности внешней формы под болваном, в стопе снова разводят огонь, чтобы выплавились восковые детали украшений. Тогда при помощи подъёмника поднимается внешняя форма и мастера осторожно удаляют фальшколокол с болвана.После этого внешняя форма снова опускается на болван и скрепляется с ним. Так между болваном и внешней формой образуется пустота, в которую заливается бронза.

Поверх полученной формы колокола устанавливается форма короны колокола, образованная из глиняной массы с пустотами в форме маточника и ушей. Уши колоколов бывают различных форм и рисунков, с украшениями и без них. Русские мастера16в украшали уши колоколов растительным и геометрическим орнаментом. Обычно восковые уши, отлитые в гипсовые формы, обмазываются формовочной глиной. При просушке воск вытекает и остаётся глиняная форма. Таких форм изготавливается по количеству ушей будущего колокола от 2 до 6 или 8 (на колоколах более 2000 пудов). Затем форма ушей приставляется к форме маточника – центральной пирамиде, вся эта конструкция вместе заформовывается и составляет целую форму короны. Вверху короны оставляются два отверстия: литник для заливки металла и выпар для выхода воздуха. Если колокол невелик, то его формуют наверху перед ямой. Большие колокола формуются непосредственно в литейной яме.

Литейная яма – принадлежность любого традиционного колокололитейного производства. Она располагается рядом с литейной печью. Отверстие в печи, из которого поступает металл, должно быть чуть выше литника и выпара на форме колокола, чтобы металл стекал в форму свободно, без особого усилия. Размещение литейной формы в яме не только удобно с точки зрения простоты заливки металла, но и необходимо из соображений безопасности, так как были случаи прорыва формы металлом. После заливки должно пройти некоторое время для полного остывания колокола, после чего колокол поднимают из ямы, очищают внутреннюю и расчеканивают внешнюю поверхность.(просмотреть процесс в интернете набрав «литье колоколов»)

Акустика колокола

Звук колокола – промежуточный между музыкальным и (с гармоническим спектром) и шумовым (с негармоническим спектром). Причем наблюдается изменение спектра во времени.

Акустические исследования показали, что звук от колокола расходится не во все стороны, а крестом. Это объясняется тем, что нижняя окружность колокола, ударное кольцо колокола, если его понимать как замкнутую струну, то в 4 точках она имеет состояние покоя, амплитуда колебания в этих точках стремится к нулю. А в оставшиеся 4 стороны звук по плоскости расходится крестом. По вертикали звон распространяется тоже неравномерно во все стороны. Звук в колоколе русской формы распространяется(вниз) под углом примерно 70 градусов. А в остальных направлениях амплитуда значительно сбавлена.

Преобладающий по силе (основной) тон в основном даёт нижняя окружность (замкнутая струна)                                                                                                                                                

Билет№4