А что внутри?

Звучащий элемент гармошки, аккордеона, баяна - язычок. Это узкая тонкая пластинка из специальной голосовой стали.
Если закрепить один конец язычка, а другой оттянуть и отпустить, он начнет колебаться, и мы услышим звук. Чем короче и тоньше язычок, тем выше звук. Однако сам по себе язычок звучит тихо и невыразительно. Чтобы он зазвучал в полную силу и обрел приятный тембр, нужно создать ему определенные условия.
Из листового металла - латуни или дюралюминия - выштамповывается прямоугольный кусочек. Он называется рамкой. В рамке делается длинный сквозной проем. Язычок приклепыва­ется одним концом к рамке так, чтобы вся остальная длина язычка полностью закрывала проем. Но размеры свободной части язычка чуть-чуть меньше размеров проема, поэтому язычок, если попробовать отогнуть его внутрь проема, свободно войдет в него, хотя зазор между краями язычка и стенками проема останется очень небольшой - всего несколько сотых долей миллиметра.


Рассмотрим, как работает язычок. Под действием воздушного потока он входит в проем рамки и перекрывает его. Поток воздуха прекращается. Тогда сила упругости язычка возвращает его в прежнее положение, поток воздуха возобновляется, и цикл повторяется. От того, сколько таких колебаний в секунду совершает язычок, зависит высота звука.

Рис. 1. Голосовые планки: а - кусковая с одним язычком; б - кусковая с двумя язычками (без проемных клапанов);
1 и 3 - язычки; 2 - рамка; 4 - заклепка; 5 - проем; 6 - голосовая планка в сборе; 7 - лайковый проемный клапан


Рамка, к которой приклепан язычок, усиливает его звучание. Но недостаточно. Нужно еще что-то.
Это «что-то» - резонаторная камера. Выполнена она из ели таким образом, что рамка составляет одну ее стенку. Камера еще больше усиливает звук язычка > и заодно обогащает его тембр. Объем камеры подбирается для каждого тона отдельно, а сами камеры с рамками собраны в единый блок.
Мех в ручных гармониках то разжимается, то сжимается. Значит, воздух полается к рамке то с одной, то с другой стороны.
В середине - планка с приклепанными к ней язычками. Один из язычков приклепан с обратной стороны. При разжиме меха звучит один язычок, при сжиме - другой. На левом и правом рисунках показаны колебания обоих язычков. Под напором воздуха язычок входит в проем планки и перекрывает его. Поток воздуха прекращается, язычок силой собственной упругости возвращается и вновь открывает путь воздуху. Цикл повторяется. При звуке ля первой октавы, например, язычок совершает 440 колебаний в секунду.

Но язычок может колебаться только в том случае, если воздушная струя поступает с той стороны, с которой он приклепан к рамке. Поэтому в рамке делают два  проема и к каждому приклепывают по одинаковому язычку, но с разных сторон. При разжиме меха звучит один язычок, при сжиме - другой. А проем неработающего язычка, чтобы зря не расходовался воздух, прихлопывается узкой полоской эластичной кожи.
Эта необходимость ставить два язычка навела мастеров на интересную мысль - впервые она пришла в голову еще Демиану. Если все равно нужно оснащать рамку двумя язычками, то почему бы не сделать их разными по высоте звучания? Теперь, если нажать кнопку и сжимать мех, звук будет одной высоты, а при той же нажатой кнопке и разжиме меха - другой. На инструменте Демиана, если помните, было всего пять кнопок на Правой клавиатуре. Но при этом получалось десять разных звуков, их вполне хватало для несложных мелодий. И на левой клавиатуре при пяти кнопках получалось десять аккордов. Некоторые гармошки до сих пор устроены именно так. С одной стороны, это удобно: инструмент получается более простым и компактным. Но с другой появляются проблемы: в быстрых произведениях приходится часто менять направление движения меха, а кроме того, в аккорд, взятый при разжиме  меха, уже нельзя включить звуки, которые получаются только при  сжиме, и наоборот. Поэтому даже при таком оригинальном устройстве возможности гармошки остаются ограниченными. В баянах и аккордеонах этот способ не применяется вовсе.
Если баян имеет в правой клавиатуре пятьдесят две кнопки, это значит, что внутри есть столько же резонаторных камер и столько же рамок с язычками. Каждая камера имеет еще и отверстие, снабженное клапаном. Когда музыкант нажимает какую-то кнопку, поднимается клапан соответствующей резонаторной камеры и открывает путь воздуху. Если кнопка не нажата, клапан закрыт и воздух через камеру и проемы рамки не проходит.
А на левой клавиатуре, если нажата кнопка аккорда, в действие приходят сразу три или четыре клапана, и мы слышим не один звук, а целое созвучие.
Система, казалось бы, лаконичная, точная и совершенная. Но она не лишена и недостатков.
Мы уже знаем, что каждая рамка имеет по язычку с одной и с другой стороны. Поэтому, когда она вделывается в резонаторную камеру, один язычок оказывается внутри камеры, а другой снаружи. От этого и звучат язычки хоть чуть-чуть, да по-разному, а ведь предназначаются они для одного и того же голоса и должны звучать совершенно одинаково. Как бы ни старался настройщик добиться этого, все равно его тонкий слух улавливает разницу, хотя для слушателя она чаще всего остается незаметной.
Чем меньше зазор между краями язычка и стенками проема рамки, тем лучше звучит язычок. Кроме того, меньше расходуется воздуха, а значит, и играть легче. Следовательно, нужно стремиться к минимальному зазору. Можно довести его до одной сотой миллиметра, что было бы идеальном. Но, во-первых, это трудоемко и дорого, а во-вторых, такой инструмент будет капризничать при резкой смене тепла и холода из-за неодинакового линейного расширения материалов язычка и рамки. Поэтому даже в лучших инструментах остается существенная разница между желаемым и действительным: зазор составляет не одну, а несколько сотых миллиметра.
Следующий недостаток связан с размерами резонаторных камер. Оптимальный объем каждой камеры точно рассчитывается в зависимости от высоты звука, но если делать камеры по этим расчетам, они получатся слишком большими, инструмент станет тяжелым - около пятнадцати килограммов. Некоторые профессиональные исполнители, заказывая себе баяны, мирятся с этим неудобством. А в серийных баянах и аккордеонах резонаторные камеры делаются меньше расчетных. Звучание становится не таким полным, каким оно могло быть, зато инструмент получается значительно легче.
И еще один недостаток. Допустим, вы одновременно ударили по нескольким клавишам фортепиано, но при этом одним пальцем сильнее, чем остальными. Естественно, звук от удара этим пальцем получится сильнее других звуков. На гитаре вы тоже можете, взяв на струнах тремя пальцами аккорд, выделить один из звуков - для этого нужно всего лишь защипнуть соответствующую струну энергичнее, чем две другие. А вот баян такой возможности не дает, потому что воздух на все язычки подается с одинаковой силой. Вы можете, конечно, сыграть весь аккорд громче или тише, но выделить из аккорда один звук, сделать его более громким или тихим, чем остальные, не сможете.
Вообще-то о недостатках инструмента забываешь, когда слушаешь прекрасное исполнение. Может быть, и не стоило о них рассказывать. Однако нужно знать, с какими трудностями встречаются мастера, на какие компромиссы им приходится идти. А поскольку идеальных инструментов не существует вовсе, то и ручная гармоника не становится хуже от того, что в ней не удается пока воплотить все желания мастеров и музыкантов.