Kształt dzwonu a jego ton

Dźwięk wydobywający sie z dzwonu jest efektem zjawisk fizycznych zachodzących w trakcie pracy tego potężnego instrumentu muzycznego.

Dzwon jest jednym z najbardziej skomplikowanych instrumentów perkusyjnych pod względem drgań, jakie się w nim pojawiają po uderzeniu. Sprawia to jego budowa, tj. zróżnicowany profil boczny i zmienna grubość płaszcza.

"Żeby zrozumieć w jaki sposób w dzwonach powstaje dźwięk należy sobie wyobrazić co dzieje się w momencie uderzenia serca w kielich dzwonu. Otóż serce po uderzeniu w wieniec powoduje odkształcenie okręgu w elipsę. Następnie siły sprężystości dzwonu powodują zmianę kształtu tej elipsy poprzez zamianę jej osi.

Zmiany w profilu dzwonu mają nie tylko wpływ na częstotliwości jakie można z niego wydobyć, ale również na ich intensywność. Różne tony są wzbudzane w różnych partiach dzwonu i tak: pryma (ang. fundamental) wzbudzane są tuż nad wieńcem, oktawa (ang. nominal) w pobliżu krawędzi, dolna oktawa (ang. hum tone) wzbudzana jest na całej wysokości dzwonu, ale najgłośniej brzmi w okolicach krawędzi, tercja (ang. tierce) wzbudza się w dolnej części płaszcza, natomiast kwinta (ang. quint) jest zlokalizowana zaraz nad nią i sięga aż po hełm. Poprzez wytaczanie od wewnątrz dzwonu na odpowiednich wysokościach można zmieniać częstotliwość pewnych tonów polepszając tym samym inne. Zmiany te wpływają szczególnie na właściwości rezonansowe dzwonów.
Unikalność dzwonów jako instrumentów muzycznych ujawnia się w ich brzmieniu. Nie są one słyszane jako jeden dźwięk o danej częstotliwości i barwie, ale jako akord dwóch dźwięków. Jest to zjawisko o tyle dziwne, że współczesna nauka nie jest w stanie wytłumaczyć tego fenomenu."

Analiza dźwięku dzwonu Tuba Dei
Piotr Więcławski