ไฮดรอโลโฟน

ไรอัน แจนเซน กำลังเล่นไฮดราอูโลโฟนกับวง Hart House Symphonic Band
เครื่องดนตรีอื่น
การจำแนกประเภท	น้ำ วูดวอเตอร์ ลิ้นเดี่ยว ลิ้นคู่
การจำแนกประเภทฮอร์นบอสเทล-แซคส์	NaN (ไฮโดรโฟน)
ช่วงการเล่น
ช่วงเสียงพื้นฐานของไฮดรอโฟนแบบไดอะโทนิกที่มีหัวฉีดน้ำ 12 หัว: รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับช่วงราคาและค่าต่างๆ จะปรากฏอยู่ด้านล่าง
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง
ขลุ่ย ฮาร์โมนิกาแก้ว ออร์แกนท่อ
ผู้สร้าง
สแปลชโทนส์

ไฮดรอโลโฟนเป็นเครื่องดนตรีอะคูสติกแบบโทนเสียงที่เล่นโดยการสัมผัสโดยตรงกับน้ำ (บางครั้งของเหลวอื่นๆ) ซึ่งเสียงจะถูกสร้างขึ้นหรือได้รับผลกระทบจากแรงดันไฮ ดรอลิ ก^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}ไฮดรอโลโฟนได้รับการอธิบายและตั้งชื่อโดยSteve Mannในปี 2005 และได้รับสิทธิบัตรในปี 2011 ^{[ 6 ]}โดยทั่วไป เสียงจะถูกสร้างขึ้นโดยของเหลวไฮดรอลิกชนิดเดียวกันที่สัมผัสกับนิ้วของผู้เล่น^{[ 7 ]}มันถูกใช้เป็นอุปกรณ์สำรวจประสาทสัมผัสสำหรับผู้ที่มีสายตาเลือนราง^{[ 8 ]}

คำนี้อาจใช้โดยพิจารณาจากอินเทอร์เฟซที่ใช้ในการเล่นเครื่องดนตรี ซึ่งผู้เล่นจะปิดกั้นการไหลของน้ำผ่านรูเฉพาะเพื่อสร้างเสียงโน้ตเฉพาะ หรือพิจารณาจากกลไกการสร้างเสียงแบบไฮดรอลิก ไฮดราอูโลโฟนใช้กลไกการสร้างเสียงจากการไหลของน้ำ มีอินเทอร์เฟซผู้ใช้ ซึ่งก็คือการปิดกั้นเจ็ทน้ำเพื่อสร้างเสียง ไฮดราอูโลโฟนที่อธิบายไว้ในบทความของ Mann เรื่องHydraulophone design considerations ^{[ 3 ]}ใช้เจ็ทน้ำพุ่งชนแผ่นดิสก์หมุนที่มีรูพรุน เพลา หรือวาล์ว เพื่อสร้างการไหลของน้ำเป็นจังหวะ คล้ายกับแผ่นดิสก์ไซเรนแผ่นดิสก์ เพลา หรือชุดวาล์วชุดเดียวอาจมีวงแหวนหรือทางเดินที่มีจำนวนรูต่างกันสำหรับโน้ตที่แตกต่างกัน ไฮดราอูโลโฟนบางชนิดมีลิ้น (หนึ่งลิ้นหรือมากกว่าสำหรับแต่ละรูนิ้ว) และบางชนิดไม่มีลิ้น โดยมีกลไกฟิปเปิล หนึ่งอันหรือมากกว่า ^{[ 3 ]}ที่เกี่ยวข้องกับแต่ละรูนิ้ว จึงไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวที่จะสึกหรอ

การปิดกั้นการไหลผ่านรูนิ้วจะทำให้น้ำไหลไปยังกลไกการสร้างเสียงที่อธิบายไว้ข้างต้นอย่างน้อยหนึ่งกลไก หรือการเปลี่ยนแปลงการไหลหรือความดันที่เกิดขึ้นจะส่งผลต่อกลไกการสร้างเสียงแยกต่างหากที่เกี่ยวข้องกับรูนิ้วแต่ละรู^{[ ​​3 ]}

การปิดกั้นไม่ให้น้ำไหลออกจากรูที่กำหนดจะทำให้เกิดเสียงที่กำหนด ซึ่งในบางกรณี เสียงนั้นจะถูกขยายด้วยไฟฟ้าโดยไฮโดรโฟน ในบางกรณีจะมีการประมวลผลสัญญาณไฮโดรโฟนแต่ละตัวเพิ่มเติมอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีการเปิดเผยตัวอย่างการใช้งานตัวรับสัญญาณเสียงหรือแสงประเภทต่างๆ อีกด้วย^{[ 9 ]}

ไฮโดรโลโฟนบางชนิดมีตัวรับสัญญาณไฮโดรโฟนใต้น้ำเพื่อให้สามารถขยายเสียงที่เกิดจากน้ำด้วยไฟฟ้าได้ การขยายเสียงด้วยไฟฟ้าช่วยให้สามารถเพิ่มเอฟเฟกต์ได้ (เช่นเดียวกับกีตาร์ไฟฟ้า) รวมถึงทำให้ไฮโดรโลโฟนเป็นเครื่องดนตรีไฮเปอร์อะคูสติก (นั่นคือ การใช้การคำนวณเพื่อเปลี่ยนเสียงอะคูสติกของน้ำให้เป็นเครื่องดนตรีอื่น) ^{[ 10 ]}

ต้อง "เป่า" น้ำเข้าไปในไฮดรอโลโฟนโดยใช้ปั๊ม ซึ่งอาจใช้มือหมุน ลมพัด น้ำ หรือไฟฟ้า ต่างจากเครื่องดนตรีประเภทเป่าลมไม้ที่มีปากเป่าเพียงอันเดียวที่ทางเข้าห้องเสียง ไฮดรอโลโฟนจะมีปากเป่าอยู่ที่ทุกทางออกของห้องเสียง

ในขณะที่ฟลุตแบบมีท่อภายในจะมี กลไก ฟิปเปิล เพียงอันเดียว สำหรับปากของผู้เล่น พร้อมกับรูนิ้วหลายรูที่ใช้กลไกฟิปเปิลเดียวกันนั้น แต่ไฮดราอูโลโฟนจะมีปาก/ส่วนที่ใช้เป่าแยกกันสำหรับแต่ละรูนิ้ว โดยทั่วไปแล้วไฮดราอูโลโฟนสำหรับติดตั้งในพื้นที่สาธารณะจะมี 12 ปาก ในขณะที่ไฮดราอูโลโฟนสำหรับคอนเสิร์ตมักจะมี 45 ปาก

การควบคุม การเป่าทำได้โดยผ่านทางปากของเครื่องดนตรี ไม่ใช่ปากของผู้เล่น ทำให้ผู้เล่นสามารถร้องเพลงไปพร้อมกับไฮดราอูโลโฟนได้ (กล่าวคือ ผู้เล่นสามารถร้องเพลงและเล่นเครื่องดนตรีไปพร้อมกันได้) ยิ่งไปกว่านั้น เครื่องดนตรีนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษในการเป่าแบบหลายเสียงพร้อมกัน (polyphonic embouchure) ซึ่งผู้เล่นสามารถ "ปรับแต่ง" เสียงแต่ละโน้ตได้อย่างมีพลวัต โดยการเปลี่ยนรูปทรงและตำแหน่งของนิ้วที่สอดเข้าไปในแต่ละปากของเครื่องดนตรี ตัวอย่างเช่น เสียงจะแตกต่างกันเมื่อใช้นิ้วกดตรงกลางของลำน้ำเมื่อเทียบกับการใช้นิ้วกดบริเวณขอบของช่องเปิดทรงกลมของปากเครื่องดนตรี

เครื่องดนตรีไฮดรอลิกโฟนนั้นคล้ายกับเครื่องดนตรีประเภทเครื่องเป่าลมไม้แต่ใช้ของเหลวที่ไม่สามารถบีอัดได้ (หรือบีอัดได้น้อย) เป็นตัวขับเคลื่อน แทนที่จะเป็นก๊าซที่สามารถบีอัดได้ เช่น อากาศ ในบริบทนี้ บางครั้งไฮดรอลิกโฟนจึงถูกเรียกว่าเครื่องดนตรี "วูดวอเตอร์" ไม่ว่ามันจะทำจากไม้หรือไม่ก็ตาม (เนื่องจากเครื่องดนตรีประเภทเครื่องเป่าลมไม้ส่วนใหญ่มักไม่ได้ทำจากไม้)

เครื่องดนตรีประเภทไฮดรอลิกหลายชนิดมีท่อบรรจุน้ำแยกกันสำหรับแต่ละโน้ต และมีวิธีการสร้างเสียงคล้ายกับออร์แกน (แต่ใช้น้ำแทนอากาศ) ในขณะที่ยังคงรักษาอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบเดียวกับฟลุต (รูสำหรับนิ้วเป่า)

เครื่องดนตรีไฮดรอลิกชนิดนี้คล้ายกับออร์แกน แต่ใช้น้ำไหลผ่านท่อแทนอากาศ

บนเครื่องดนตรีไฮดรอลิกคอนเสิร์ต รูนิ้วจะเรียงตัวเหมือนแป้นเปียโน กล่าวคือ มีแถวของรูที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันอยู่ใกล้ผู้เล่น และมีแถวของรูที่เว้นระยะห่างเป็นกลุ่มๆ ละ 2, 3, 2, 3, ... อยู่ห่างออกไปจากผู้เล่นเล็กน้อย แม้ว่าเปียโนและออร์แกนจะมีรูปแบบแป้นพิมพ์ที่คล้ายกัน แต่การตอบสนอง ("การทำงานของแป้น") นั้นแตกต่างกัน เปียโนมักจะตอบสนองต่อความเร็ว (ความเร็วในการกดแป้น) ในขณะที่ออร์แกนมักจะตอบสนองต่อการเคลื่อนที่ (ไม่ว่าแป้นจะถูกกดลงหรือไม่) เครื่องดนตรีไฮดรอลิกมักจะตอบสนองต่อปริพันธ์เวลาของการเคลื่อนที่ (การไหลของน้ำทั้งหมด) รวมถึงการเคลื่อนที่ ความเร็ว และในระดับหนึ่งคือการกระตุกและการกระดอน^{[ 3 ]}

ไฮดราอูโลโฟนใช้ของเหลว ซึ่งโดยทั่วไปคือน้ำ อย่างไรก็ตาม เครื่องดนตรีอื่นๆ ก็ใช้น้ำในสถานะทางกายภาพ อื่นๆ เช่น กันพาโกโฟนเป็นเครื่องดนตรีประเภทอิดิโอโฟน (คล้ายกับไซโลโฟน ) ที่ใช้แท่งที่ทำจากน้ำแข็ง^{[ 11 ]}คาลิโอพีเป็นเครื่องดนตรีประเภทออร์แกนท่อ ชนิดหนึ่ง ที่ส่งไอน้ำแรง ดันสูง ผ่านหวีดขนาดใหญ่

เครื่องดนตรีไฮดรอลิกแบบได อะโทนิกหลายรุ่นสร้างขึ้นโดยใช้เจ็ทน้ำ 12 หัว โดยแต่ละหัวแทนโน้ตทั้ง 12 ตัวของเครื่องดนตรี ช่วงเสียงมาตรฐานเริ่มต้นที่โน้ต A และขยายขึ้นไปหนึ่งอ็อกเทฟครึ่งจนถึงโน้ต E

ช่วงเสียงมาตรฐาน A ถึง E ซึ่งสามารถเล่นด้วยการเป่าแบบหลายเสียงพร้อมกัน บนโน้ตไดอะโทนิกใดๆ หรือทั้งหมดในเวลาเดียวกันได้นั้น แสดงอยู่ทางด้านซ้ายของแผนภาพ เมื่อเล่นแบบเสียงเดียว เท่านั้น ช่วงเสียงเพิ่มเติมบางช่วงก็สามารถทำได้บนเครื่องดนตรีไฮดรอลิกบางชนิด ซึ่งแสดงด้วยโน้ตบอกตำแหน่งเล็กๆ ที่ปลายทั้งสองข้าง

ทางซ้าย เสียงโน้ตที่ยาวขึ้นมาจากการปิดวาล์วเปลี่ยนคีย์หรือการงอคันโยกเปลี่ยนคีย์ สำหรับตัวเพิ่มเสียงแหลมและตัวลดเสียงแหลม ในการเล่นเสียง G ต่ำ ต้องเล่นในคีย์ C ไมเนอร์ (โดยมี A ♭ ) และปิดวาล์วลดเสียงแหลมพร้อมกัน เมื่อเล่นบนสาย E สูง การปิดวาล์วเพิ่มเสียงแหลมจะทำให้เกิดเสียง F

ด้วยวาล์วเปลี่ยนทิศทาง ฮาร์โมนิกาแบบไดอะโทนิกจึงสามารถเล่นเสียงหลายเสียงได้ในความหมายเดียวกับฮาร์โมนิกาแบบโครมาติก กล่าวคือ สามารถเล่นคอร์ดได้ และสามารถเลื่อนโน้ตทุกตัวในคอร์ดลงหรือขึ้นพร้อมกันได้หนึ่งเซมิโทน แต่โดยปกติแล้วการทำงานของวาล์วจะไม่แยกออกจากกันเพื่อทำงานทีละโน้ต ดังนั้น ตัวอย่างเช่น เราสามารถเล่นคอร์ด A ไมเนอร์ และดัดคอร์ดทั้งหมดลงไปเป็น A แฟลตไมเนอร์ได้ แต่เราไม่สามารถเล่นคอร์ด A เมเจอร์ได้ง่ายๆ โดยไม่ต้องใช้เทคนิคการเป่าแบบหลายเสียงเพื่อดัดเฉพาะโน้ตกลางไปที่ C♯ (ซึ่งต้องใช้ทักษะมากกว่าที่นักเล่นฮาร์โมนิกาทั่วไปมี) ดังนั้น ฮาร์โมนิกาแบบ "ไดอะโทนิก" จึงถูกเรียกว่า "ไดอะโทนิก" อย่างระมัดระวัง เพื่อ "ให้คำมั่นสัญญาน้อยกว่าความเป็นจริง แต่ให้ผลลัพธ์มากกว่าที่คาดหวัง"

สุดท้าย ทางด้านขวา ช่วงเสียงที่กว้างขึ้นเพิ่มเติมมาจากวาล์วเปลี่ยนระดับเสียงสองตัว (โน้ตทุกตัวสามารถเลื่อนลงได้มากถึงสองอ็อกเทฟ หรือเลื่อนขึ้นได้หนึ่งอ็อกเทฟ)

เนื่องจากละอองน้ำจากเครื่องดนตรีไฮดรอลิกบดบังการมองเห็น (หรือเพราะเครื่องดนตรีไฮดรอลิกเล่นใต้น้ำซึ่งทัศนวิสัยไม่ดี) บางครั้งจึงมีการเข้ารหัสรูนิ้วด้วยอักษรเบรลล์ อักษรเบรลล์มีข้อดีเพิ่มเติมคือ การจับคู่แบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างตัวอักษรและตัวเลขนั้นเหมือนกับเครื่องดนตรีไฮดรอลิกมาตรฐานในบันไดเสียงเอไมเนอร์ กล่าวคือ หัวฉีดที่ 1 คือ A, หัวฉีดที่ 2 คือ B, หัวฉีดที่ 3 คือ C เป็นต้น ทักษะ (ความรู้สึกสัมผัสที่ละเอียดอ่อน) ที่จำเป็นในการเล่นเครื่องดนตรีไฮดรอลิกให้ได้ดีก็คล้ายคลึงกับทักษะที่จำเป็นในการอ่านอักษรเบรลล์เช่นกัน

(โดยทั่วไปจะมีจุด 12 ชุด ทำจากหมุดทองเหลืองอยู่เหนือรูนิ้วแต่ละรู)

โดยทั่วไปแล้ว ไฮดรอโฟนสำหรับสวนสาธารณะและสระว่ายน้ำจะมี 12 หัวฉีดแบบไดอะโทนิก ในขณะที่ไฮดรอโฟนสำหรับคอนเสิร์ตมักจะมี 45 หัวฉีดแบบโครมาติก

เครื่องดนตรีไฮดรอลิ กแบบ 45 หัวฉีด มีช่วงเสียง 3 1/2 อ็อกเทฟ ตั้งแต่ A ถึง E แบบโครมาติกบวกกับเสียง A-flat เพิ่มเติมอีกหนึ่งเสียงต่ำกว่าเสียง A ต่ำสุด ช่วงเสียงที่เล่นได้ (หัวฉีดน้ำ 45 หัว) เท่ากับช่วงเสียงที่ได้ยิน (45 โน้ต)

มีการติดตั้งเครื่องไฮดรอโฟนแบบ 12 หัวฉีดในพื้นที่สาธารณะ แต่มีเครื่องไฮดรอโฟนแบบ 45 หัวฉีดทางทิศใต้ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ออนแทรีโอซึ่งเป็นเครื่องไฮดรอโฟนสำหรับคอนเสิร์ตที่มีระยะและทิศทางที่แม่นยำนี้

ในฐานะที่เป็นงานศิลปะสาธารณะ ไฮดราอูโลโฟนสามารถสร้างขึ้นในธีมและการออกแบบต่างๆ ได้ ตัวอย่างของไฮดราอูโลโฟนที่มีธีมเฉพาะคือ Aquatune ซึ่งตั้งอยู่ที่ทางเข้าหลักของสวนน้ำ Legoland ในเมืองคาร์ลสแบด รัฐแคลิฟอร์เนีย ไฮดราอูโลโฟนนี้ ซึ่ง Legoland อธิบายว่าเป็น "แท่นวางน้ำดนตรี" ^{[ 12 ]}เป็นจุดเด่นของทางเข้า และมีนิทรรศการจัดแสดงเพื่อการศึกษาขนาบข้างอยู่ทั้งสองด้าน เช่น โต๊ะน้ำที่ผู้เข้าร่วมสามารถสร้างเขื่อนน้ำจากบล็อกเลโก้ และเรียนรู้เกี่ยวกับการไหลแบบราบเรียบและการไหลแบบปั่นป่วนผ่านช่องทางการไหลต่างๆ

อาจมีการติดตั้งไฮดรอลูโฟนไว้ในอ่างน้ำร้อนเพื่อใช้ในสภาพอากาศหนาวเย็น วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาเรื่องการรักษาความอบอุ่นให้แก่ผู้ใช้งาน รวมถึงการรักษาอุณหภูมิของของเหลวไฮดรอลิก (เช่น น้ำ) โดยใช้ปั๊มและอุปกรณ์ทำความร้อนแบบมาตรฐาน ในไฮดรอลูโฟนประเภทนี้ (เช่น บาลนาโฟน ซึ่งมาจากภาษากรีก "balnea" แปลว่า "อ่างอาบน้ำ") ผู้ใช้งานจะจุ่มตัวอยู่ในของเหลวไฮดรอลิกที่ใช้ในเครื่องดนตรี

เครื่องดนตรีไฮดรอลิกส่วนใหญ่จะส่งเสียงต่อเนื่องตราบใดที่รูนิ้วยังถูกอุดอยู่ อย่างไรก็ตาม เครื่องดนตรีไฮดรอลิก WaterHammer นั้นสร้างเสียงจากการกระแทก ( ค้อนน้ำ ) ซึ่งจะค่อยๆ เบาลงหลังจากถูกกระแทกครั้งแรก ทำให้มีเสียงคล้ายเปียโนมากกว่าเครื่องดนตรีไฮดรอลิกแบบ "ออร์แกนใต้น้ำ" ทั่วไป

เครื่องดนตรีไฮโดรลูโฟนแบบวอเตอร์แฮมเมอร์ใช้หลักการของค้อนน้ำเพื่อสร้างเสียงดนตรีแบบกระทบที่หนักแน่น^{[ 13 ] [ 14 ]}

ปัจจุบัน เครื่องดนตรีไฮดรอลิกที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ในลานกลางแจ้งของศูนย์วิทยาศาสตร์ออนแทรีโอซึ่งเป็นหนึ่งในสถานที่ทางสถาปัตยกรรมที่โดดเด่นของแคนาดา นอกจากนี้ยังเป็นสถานที่เล่นน้ำที่เปิดให้เข้าชมฟรีแห่งเดียวในโตรอนโตตลอด 24 ชั่วโมงอีกด้วย

เครื่องดนตรีไฮดรอลิกนี้จะไม่ถูกนำมาจัดแสดงในช่วงฤดูหนาว

ตัวอย่างของเครื่องดนตรีไฮดรอลิกทั่วโลก:

• พิพิธภัณฑ์เด็กแห่งชิคาโก (ชิคาโก สหรัฐอเมริกา)
• พิพิธภัณฑ์เด็ก ธิงเกอรี่ (ออสติน สหรัฐอเมริกา)
• เลโก้แลนด์ แคลิฟอร์เนีย (คาร์ลสแบด สหรัฐอเมริกา)
• Experimentarium (โคเปนเฮเกน, เดนมาร์ก)
• ศูนย์กีฬาทางน้ำ ซิดนีย์โอลิมปิกพาร์ค (ซิดนีย์ ประเทศออสเตรเลีย)
• มหาวิทยาลัยเบย์เลอร์ (วาโก สหรัฐอเมริกา)
• ศูนย์วิทยาศาสตร์ออนแทรีโอ (โทรอนโต, ออนแทรีโอ, แคนาดา)
• สวนสัตว์ซาฟารีสิงโตแอฟริกัน (โทรอนโต รัฐออนแทรีโอ ประเทศแคนาดา)
• มหาวิทยาลัยโทรอนโต (โทรอนโต, ออนแทรีโอ, แคนาดา)
• บริษัท Splashtones Music ในเมืองโทรอนโต รัฐออนแทรีโอ ประเทศแคนาดา ผลิตเครื่องดนตรีประเภทไฮดรอลิกและเครื่องดนตรีที่เกี่ยวข้องสำหรับสวนน้ำ สถานที่ท่องเที่ยว นักดนตรี และการบำบัดด้วยดนตรี

• คาลิโอพี (เครื่องดนตรี)
• เครื่องดนตรีทดลอง
• ขลุ่ย
• ถังน้ำ
• ออร์แกนน้ำ
• วอเตอร์โฟน

• http://wearcam.org/osc/opening/ – เว็บไซต์ที่อุทิศให้กับเครื่องดนตรีไฮดรอลิกที่ใหญ่ที่สุดในโลก รวมถึงการเฉลิมฉลองในวันเปิดงาน ฯลฯ
• บทความจาก Hacked Gadgets เกี่ยวกับหูฟังไฮดรอลิก
• เว็บไซต์ของศูนย์วิทยาศาสตร์ออนแทรีโอสำหรับโครงการ Teluscape และจุดเด่นสำคัญของโครงการ นั่นคือประติมากรรมไฮโดรโฟนทรงกลม
• สแปลชโทนส์ ผู้ผลิตเครื่องดนตรีไฮดรอลิกโฟน