ساختار ساز توبا (tuba)
توبا در زير و بميهاي مختلف و عموماً در F، E♭، C، B♭ وجود دارد. لوله اصلي يك توباي B♭ تقريباً 5.5 متر است، در حاليكه اين لوله در توباي C، 4.9 متر؛ در توباي E♭ 4 متر و در توباي F 3.7 متر است. فضاي داخلي ساز مخروطي است كه به اين معنا است كه قطر فضاي داخلي به عنوان تابعي از طول لوله از دهانه تا بل افزايش مييابد. فضاي داخلي مخروطي سبب برتري هارمونيكهاي زوج ميشود.
توبا با زنگ رو به جلو (pavillon tournant) به جاي زنگ رو به بالا اغلب توباهاي ريكوردينگ ناميده ميشوند كه اين امر به دليل محبوبيت اين ساز در روزهاي آغازین آشنایی با این ساز در عالم موسیقي ضبط شده است، زیرا ضبط صدای این سازها در هنگام رکوردینگ بسیار آسان بود. این ساز هنگامی که براي گروههای موسيقي سوارهنظام يا مارش نواخته میشود، بطور سنتي به عنوان هليكون helicone ناميده ميشوند. سوزافون (sousaphone) كه بر اساس نام جان فيليپ سوزا (John Philip Sousa) نامگذاري شد مشابه يك هليكون (Helicone) با يك بل به سمت بالا و سپس خميده شده به سمت جلو (كه توسط Conn و سايرين توليد شد). برخي از نياهاي توبا همانند بومباردون نظامي، داراي تنظيمات فضاي داخلي و دريچه غيرمعمول در مقايسه با توبا است.
ساختار ساز توبا (tuba) در گذر زمان؛
در طي جنگ داخلي آمريكا بسياري از رستهها از يك دسته از سازهاي برنجي تحت عنوان ساكسهورن استفاده میکردند كه در استاندارد امروزي و با مقایسه با ساز توبا باريك شدگي فضاي داخلي آن باريك تر از توبا است، به این معنا که همانند كورنتها و باريتونها است ولي با ترومپتها، ايوفونيوم تفاوت دارد. تقريباً در شروع جنگ داخلي، ساكسهورنها براي استفاده نظامي در آمريكا ساخته شدند كه معمولاً قسمت بل به سمت عقب روي شانه نوازنده كشيده شده بود كه به عنوان ساكسهورنهاي روي شانه شناخته ميشدند و در اندازه هاي از كنسرت تا باسهاي E♭ وجود داشتند. به هر حال، باس E♭ اگرچه داراي طول لوله يكساني همانند توباي E♭ مدرن است، داراي يك فضاي داخلي باريكتر است بطوريكه نميتواند توبا ناميده شود مگر براي سهولت وقتي با ساير اندازههاي ساكسهورن مقايسه ميشود.
بسياري از موسيقيها براي توبا در كليد باس در زير و بمي كنسرت نوشته ميشوند، بنابراين نوازندگان توبا بايد انگشتگذاريهاي درست براي ساز خاص را بدانند. قطعات سنتي باند سازهاي برنجي به سبك انگليسي براي توبا معمولاً در كليد تربل نوشته ميشوند با صدادهي B♭ توبا دو اكتاو و يك گام زير و و صدادهي E♭ توبا يك اكتاو و يك ششم ماژور زير و بمي نوشته شده است. اين امر به نوازندگان اجازه تغيير سازها را بدون دانستن انگشتگذاري جديد براي موسيقي يكسان را ميدهد. در نتيجه، زمانيكه موسيقي در كليد تربل نوشته ميشود، توبا يك ساز انتقالي است ولي نه زمانيكه موسيقي در كليد باس است.
توباها با پائينترين زير و بمي توباهاي كنترباس هستند كه در C يا E♭ زير و بمي آنها تنظيم شده كه به ترتيب به عنوان توباهاي CC و BB♭ ناميده ميشوند. زير و بمي پايه يك توباي CC، 32 هرتز و توباي BB♭ 29 هرتز است. توباي CC به عنوان يك ساز اركسترال در آمريكا استفاده مي شود ولي توباهاي BB♭ توباي كنتراباس در اركسترهاي آلماني، اتريشي و روسي است. در آمريكا توباي BB♭ رايجترين توبا در مدارس است (كه عمدتاً به دليل سوزافون هاي BB♭ در باندهاي مارش دبيرستان است) و براي آماتورهاي بزرگسال. بسياري از نوازندگان حرفهاي در آمريكا توباهاي CC را مينوازند، كه BB♭ نيز رايج است و بسياري در حال آموزش تمام چهار زير و بمي توباها هستند.
توباهاي كوچكتر بعدي توباهاي باس هستند كه زير و بمي آنها در F يا BB♭ (يك چهارم بالاي توباهاي كنتراباس) تنظيم ميشود. توباي E♭ اغلب يك اكتاو بالاي توباهاي كنتراباس در گروههاي سازهاي برنجي مينوازد.
زير و بمي ايوفونيوم كه گاهي اوقات به عنوان توباي تنور شناخته ميشود در B♭ تنظيم ميشود، يك اكتاو بالاتر از توباي كنترباس BB♭. عبارت توباي تنور غالباً به صورت خاص براي توباهاي B♭ با دريچههاي چرخان، در اكتاو يكسان همانند ايوفونيومها تنظيم ميشود. توباي سوئيسي كوچك در C يك توباي تنور است كه زير و بمي آن در C تنظيم شده است. و داراي شش دريچه است تا نتهاي پائينتر رپرتوار اركسترال امكانپذير سازد. توباي C فرانسوي سازي استاندارد در اركسترهاي فرانسوي است که از زمان جنگ جهاني دوم رایج بوده است. يك مثال رايج از استفاده از توباي C فرانسوي Bydlo در اركستر تصاوير در نمايشگاه، راول Mussorgsky، توباهاي ساب كنتراباس BBB♭ بزرگتر وجود دارد، ولي بسيار نادر هستند.
دريچهها در ساز توبا (tuba)؛
توباها داراي دريچههاي پيستوني يا چرخان هستند. دريچههاي چرخان توسط جوزف ريدل اختراع شدند و بر اساس طراحي هستند كه شامل يك دريچه اصل اختراع فردريك بلوهمل و هينريچ استوزل 1818 اختراع شد. سروني از گراسليتز اولين كسي بود كه از دريچههاي چرخان استفاده كرد، در دهه 1840 يا 1850 شروع شد. دريچههاي پيستوني مدرن توسط فرانكويس پرينت براي خانواده ساكسهورن از سازهاي توسعه يافت و توسط آدولف ساكس در همان زمان ارتقا يافت. پيستونها ممكن است به سمت بالاي ساز جهتگيري شوند يا خارج از جلوي ساز تعبیه شوند. براي هر سبك دريچهاي مزايا و معايبي وجود دارد ولي با در نظر گرفتن صدا، سرعت و شفافيت براي كمي سازي مشكل است. نوازندگان آلماني عموما دريچههاي چرخان را ترجيح ميدهند در حاليكه نوازندگان آمريكايي دريچه هاي پيستوني را ترجیح میدهند.
ساز توبا (tuba) با چهار دريچه چرخان؛
دريچهها به طول لوله، لوله اصلي اضافه ميكنند بنابراين زير و بمي پايه را كاهش ميدهند. اولين دريچه زير و بمي را يك گام كامل (دو نيم پرده) پائين ميآورند، دومين دريچه يك نيم پرده، و سومين دريچه سه نيم پرده. تركيب اين سه دريچه با هم لوله دريچه را خيلي كوتاه و زير و بمي حاصل را خيليsharp ميكند. به عنوان مثال، يك توباي BB♭ (از نظر اثر) تبديل به يك توباي A♭ ميشود زمانيكه اولين دريچه فشرده ميشود. دريچه سوم به اندازه كافي براي پائين آوردن زير و بمي يك توباي BB♭ تا حد سه نيم پرده پائين ميآورد، ولي به اندازه كافي براي پائين آوردن زير و بمي يك توباي A♭ به اندازه سه نيمپرده كافي نيست.
دريچه چهارم به جاي دريچههاي اول و سوم استفاده ميشود و تركيب دريچه دوم و چهارم به جاي سه دريچه اول در اين تركيب استفاده ميشود. دريچه چهارم ميتواند روي زير و بمي پائينتر از لوله اصلي بطور دقيق با استفاده از پنج نيم پرده كوك شود.
برخي از توباها رزونانسي قوي و مفيد دارند كه در سريهاي هارمونيك شناخته شده قرار نميگيرند. به عنوان مثال، بسياري از توباهاي B♭ در E♭ پائين رزونانس قوي دارند (E♭1, 39 Hz)، كه مابين هارمونيك پايه و دوم قرار ميگيرد (يك اكتاو بالاتر از هارمونيك پايه). اين رزونانسهاي جايگزين اغلب به عنوان تنهاي false يا privileged شناخته ميشوند. اضافه شدن سه نيم پرده توسط سه دريچه، اين رزونانسهاي جايگزين به ساز اجازه نواخته شدن به صورت كروماتيك زير هارمونيك ها پايه باگل باز (كه يك توباي B♭0، 29 هرتز) است. اضافه كردن دريچه ها زير آن نت مي تواند ساز را شش نيم پرده تا E0 20 هرتز پائين بياورد. بنابراين، حتي سازهاي داراي سه دريچه يا رزونانسهاي جايگزين مناسب مي تواند صداهاي خيلي پائيني در دستان نوازندگان ماهر ايجاد كند؛ سازهاي با چهار دريچه مي توانند حتي پائين تر هم نواخته شوند. پائين ترين نت در شناخته شده ترين رپرتوار يك C0 پدال دوبل در قطعه ويليام كرافت Encounters II است كه غالباً با استفاده از يك زبانه زمانبندي شده لرزان به جاي لبهاي BUZZING استفاده ميكنند. هارمونيك پايه اين مرزهاي زير و بمي در مادون صوت و اور تونها زير و بمي را در گوش شنونده تعريف ميكنند.
قانع كنندهترين توضيح براي false-toneها اين است كه هورن به عنوان سوم يك پايپ به جاي پايپ نيمه استفاده ميشود. Bell به صورت يك آنتي نود باقي مي ماند ولي يك گره در يك سوم از دهانه وجود دارد. در اين صورت، به نظر مي رسد كه هارمونيك پايه كاملاً از بين ميرود و تنها بايد از اورتونها استنباط شود. به هر حال گرهها و شكمها در نقطه يكساني برخورد ميكنند و فركانسهاي پايه يكديگر را حذف ميكنند.
مواد و پرداخت در ساز توبا (tuba)؛
توبا عموماً از برنج ساخته شده است كه هم بدون پرداخت، لاك الكل، يا روكش كردن الكتريكي با نيكل، طلا يا نقره است. برنج بدون پرداخت سرانجام سياه خواهد شد و ممكن است به صورت متناوب پوليش شود تا ظاهر خودش را حفظ كند.