Як працюють духові інструменти?

Для створення різних музичних тонів на духових інструментах, таких, як показаний на малюнку кларнет, музикант починає дути в мундштук і одночасно з цим натискати на важелі клапанів, щоб відкривати ті чи інші отвори в бічній стінці інструменту. Відкриваючи отвори, музикант змінює довжину стоячої хвилі, яка визначається протяжністю стовпа повітря всередині інструменту, і тим самим збільшує або зменшує висоту тону.

Граючи на таких духових інструментах, як труба або туба, музикант частково перекриває прохідний перетин розтруба і регулює положення клапанів, змінюючи тим самим довжину стовпа повітря.

У тромбоні повітряний стовп регулюється шляхом переміщення ковзаючого вигнутого коліна. Отвори в стінках найпростіших духових інструментів, таких, як флейта і пікколо, для отримання аналогічного ефекту перекриваються пальцями.

Одне з найдавніших творінь

Витончена конструкція кларнета, показаного на малюнку вгорі, зобов’язана своєю появою грубим бамбуковим сопілка і примітивним флейтам, які вважаються першими інструментами, створеними людиною на зорі цивілізації. Найстарші духові інструменти випередили струнні на кілька тисячоліть. Розтруб на відкритому кінці кларнета робить поправку на динамічну взаємодію звукових хвиль з навколишнім повітрям.

Тонкий язичок в мундштуці кларнета (малюнок угорі) коливається при поперечному обтіканні повітрям. Коливання поширюються у вигляді хвиль стиснення по трубці інструменту.

Телескопічні трубки

У тромбоні ковзне зігнуте трубчасте коліно (цуг) щільно прилягає до основної трубці. Переміщення телескопічного цуга всередину і назовні змінює довжину стовпа повітря і, відповідно, тон звуку.

Зміна тону за допомогою пальців

Коли отвори закриті, коливний стовп повітря займає всю довжину трубки, створюючи найнижчий тон.

Відкриття двох отворів призводить до укорочення повітряного стовпа і створенню більш високого тону.

Відкриття більшої кількості отворів ще сильніше вкорочує повітряний стовп і забезпечує подальше підвищення тону.

Стоячі хвилі у відкритих трубах

У трубі, відкритої з обох кінців, стоячі хвилі формуються так, що на кожному кінці труби знаходиться пучность (ділянка з максимальною амплітудою коливань).

Стоячі хвилі в закритих трубах

У трубі з одним закритим кінцем стоячі хвилі формуються так, що у закритого кінця розташований вузол (ділянка з нульовою амплітудою коливань), а біля відкритого – пучность.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Як працюють духові інструменти?