Как работи музикалната кутия: от манивелата до мелодията

Музикалната кутия свири без ток, защото енергията ѝ даваш ти. Като завъртиш манивелата или ключето, навиваш пружината – навита стоманена лента. Пружината иска да се отпусне и през зъбни колела бавно върти валяка, в който са забити малки щифтчета. Пред валяка стои гребенът: стоманена пластинка с редица тънки зъби. Щифтчето повдига зъба и го пуска, зъбът затрептява и прозвучава един тон.

Значи мелодията е записана в щифтчетата. Мястото на щифтчето по дължината на валяка определя кой зъб ще прозвучи, а мястото по обиколката – кога ще прозвучи. Височината на всеки тон се дава от дължината и масата на зъба, а не от скоростта на въртене. По-бързото или по-бавното въртене затова не променя тоновете, най-много темпото.

Какво става между завъртането на манивелата и първия тон

Между завъртането на манивелата и първия тон енергията минава през няколко части. Всяка от тях ще намериш и в старата музикална кутия, и в механизма от комплекта, само в друг размер.

1. Пружина. Манивелата или ключето я навиват през тресчотка. Тресчотката е зъбче, което пропуска движението само в една посока, затова при навиване чуваш щракане и пружината не се развива сама обратно.
2. Предавка. Пружината не върти валяка директно. Между нея и валяка има зъбни колела, които разпределят движението така, че валякът да се върти бавно и една мелодия да трае десетки секунди.
3. Валяк с щифтчета. При въртене щифтчетата едно след друго закачат зъбите на гребена. Щифтчето повдига зъба, зъбът се изплъзва от него и отскача обратно.
4. Гребен. Всеки зъб е като малък камертон: когато го пуснеш, трепти със собствена скорост и това чуваш като тон. Трептенето преминава през гребена в основата и кутията, които усилват звука.
5. Регулатор. Това е малка перка с две лопатки, която през предавката се върти много по-бързо от валяка. Колкото по-бързо се върти, толкова повече я спира въздухът, и така тя държи темпото на мелодията.

Без регулатор навитата пружина би се отпуснала наведнъж. Валякът би се завъртял бясно, щифтчетата биха удряли зъбите, вместо нежно да ги подръпват, и мелодията би се сляла в кратък метален звук. Затова музикалната кутия спира и когато спре перката: цялата предавка е свързана и нищо не се движи само.

Какво определя каква мелодия ще прозвучи

За мелодията решават две неща: щифтчетата на валяка и настройката на гребена. Валякът е нещо като нотен запис, навит в кръг. По дължината на валяка е височината на тона, защото всяко място стои срещу един зъб. По обиколката е времето: щифтчета близо едно до друго означават бързи тонове, по-голямо разстояние – по-дълга пауза. Едно завъртане на валяка обикновено изсвирва цялата мелодия, а после тя започва отначало.

Гребенът определя какви тонове изобщо могат да прозвучат. Дългите зъби трептят по-бавно и звучат ниско, късите трептят по-бързо и звучат високо. За най-ниските тонове зъбът би трябвало да е твърде дълъг, затова под края му се закрепва малка оловна тежест, която забавя трептенето. Броят на зъбите е и броят на тоновете, които кутията може да изсвири: малък механизъм с 18 зъба изсвирва проста мелодия без акорди, по-големите механизми с повече зъби се справят и с акомпанимент.

Гребенът не е началото на механичната музика. Валяци с щифтчета задвижвали музикални механизми със звънчета още векове преди това. Часовникарят Антоан Фавр-Саломон от Женева през 1796 г. заменил редицата звънчета със стоманен гребен и така музиката се побрала в малка кутийка. В края на XIX век се появили кутии със сменяеми метални дискове, така че една кутия можела да свири много мелодии. По-късно ги изместил грамофонът, който записва музиката не в щифтчета, а в бразда; как иглата я чете, описва статията Грамофон: как иглата превръща браздите на плочата в музика.

Защо мелодията звучи различно, когато въртиш по-бавно или по-бързо

Височината на тоновете не се променя нито при по-бавно, нито при по-бързо въртене. Всеки зъб винаги трепти със същата скорост, която му дават дължината и масата му. Променя се само колко бързо тоновете следват един след друг, тоест темпото. Тогава мелодията звучи провлачено или забързано, макар че свири все същите тонове. Какво точно се случва, зависи от това как манивелата е свързана с механизма:

• Манивелата навива пружината. С по-бързо въртене само по-рано навиваш пружината. После темпото се държи от регулатора, така че мелодията свири еднакво, независимо колко бързо си въртял.
• Манивелата върти валяка директно, без пружина и регулатор. Тогава темпото се определя от ръката ти: бавното въртене разтяга мелодията, бързото я ускорява.
• Пружината се изтощава. Напълно навитата пружина натиска по-силно, а при отпускане – по-слабо. Регулаторът намалява тази разлика, но към края на навиването мелодията може да свири малко по-бавно, отколкото в началото.

При много бавно темпо ще забележиш още нещо. Тонът на зъба след подръпването постепенно заглъхва. Когато следващото щифтче дойде късно, предишният тон междувременно е заглъхнал и мелодията звучи накъсано. Когато кутия с пружина изведнъж свири по-бавно, отколкото трябва, причината по-често е триене в предавката, отколкото слаба пружина.

На какво да обърнеш внимание в модела: валяк, гребен и предавка

Дървеният модел на музикална кутия обикновено има музикалния механизъм като отделна готова част, която поставяш в модела според инструкцията. Дървените части около него предават движението на фигурки или други подвижни елементи. Кои части на механизма ще видиш и какво се движи при свирене, е различно при различните модели, затова на всяка стъпка следвай инструкцията на своя модел. На готовия модел обърни внимание на тези места:

• Ключе или манивела. Завърти го бавно и следи съпротивлението. Ако съпротивлението расте и при пускане чуваш щракането на тресчотката, навиваш пружина и за темпото решава регулаторът. Ако механизмът свири само докато въртиш, темпото го управляваш ти.
• Валяк и гребен. Ако механизмът се вижда, погледни отстрани мястото, където щифтчетата се срещат със зъбите. При ниските тонове се повдигат дългите зъби в единия край на гребена, при високите – късите в другия.
• Регулатор. Потърси малък ротор или перка, която при свирене се върти най-бързо от всичко. Не я спирай с пръст или инструмент: с нея спира целият механизъм, а лопатките са тънки.
• Предавка към фигурките. Проследи зъбните колела, които от същото движение въртят фигурка или друга подвижна част. Когато мелодията свири, но фигурката стои, някое колело не е зацепено. Преди да натиснеш със сила, виж в инструкцията кои колела трябва да се зацепят.

Ако механизмът при свирене заяжда или бавно спира, не търси грешката първо в музикалния механизъм. Най-често се трият дървените колела или оси около него. Как да намериш такова място, описва статията Механизмът заяжда: как да откриеш триенето и да го махнеш.

Модели с музикален механизъм за сглобяване

Често задавани въпроси