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En música , el tubo de un instrumento de viento (incluidos los de madera y metal ) es su cámara interior. Esta define el conducto por donde circula el aire, el cual vibra para producir sonidos. La forma del tubo influye notablemente en el timbre del instrumento .
Formas de los agujeros
El cono y el cilindro son las dos formas idealizadas que se utilizan para describir los tubos de los instrumentos de viento . Generalmente no se utilizan otras formas, ya que tienden a producir armónicos disonantes y anarmónicos , y un sonido poco musical. Los instrumentos pueden consistir en un tubo principalmente cónico o cilíndrico, que comienza en una boquilla y termina en una campana o " boca " que se expande rápidamente. Esta campana reduce la diferencia de impedancia acústica entre el instrumento y el aire, lo que permite que el instrumento transmita el sonido al aire de manera más eficaz. [ 1 ]
Estas formas afectan la prominencia de los armónicos asociados al timbre del instrumento. Un orificio que se ensancha desde la boquilla reduce la resistencia al aire, mientras que un orificio que se estrecha desde la boca la aumenta, en comparación con un cilindro.
Orificio cilíndrico
El diámetro de un orificio cilíndrico permanece constante a lo largo de su longitud. El comportamiento acústico depende de si el instrumento está cerrado (en un extremo y abierto en el otro) o abierto (en ambos extremos).
En un tubo abierto, la longitud de onda producida por el primer modo normal (la nota fundamental ) es aproximadamente el doble de la longitud del tubo. La longitud de onda producida por el segundo modo normal es la mitad, es decir, la longitud del tubo, por lo que su tono es una octava más alto; así, un instrumento de perforación cilíndrica abierta produce un sonido agudo en la octava. Esto corresponde al segundo armónico , y generalmente el espectro armónico de un instrumento de perforación cilíndrica abierta es fuerte tanto en armónicos pares como impares.
Para un tubo cerrado, la longitud de onda producida por el primer modo normal es aproximadamente cuatro veces la longitud del tubo. La longitud de onda producida por el segundo modo normal es un tercio de esa, es decir, 4/3 de la longitud del tubo, por lo que su tono es una doceava parte más alto; un instrumento de perforación cilíndrica cerrado produce sobretonos en la doceava parte. Esto corresponde al tercer armónico; generalmente, el espectro armónico de un instrumento de perforación cilíndrica cerrado, particularmente en su registro grave, es fuerte solo en los armónicos impares.
Sin embargo, los instrumentos de viento-metal modernos generalmente utilizan toda la longitud del instrumento para cada tono y, por lo tanto, se ven significativamente afectados por los efectos de la boquilla y la campana . Estos modifican las resonancias del instrumento para que se asemejen mucho a las de un tubo cónico, incluso si el orificio es mayormente cilíndrico. [ 2 ]
Los instrumentos que tienen un orificio cilíndrico, o mayoritariamente cilíndrico, incluyen:
Orificio cónico
El diámetro de un orificio cónico varía linealmente con la distancia desde el extremo del instrumento. Un orificio cónico completo comenzaría en el vértice del cono, donde el diámetro es cero. Sin embargo, los orificios de los instrumentos reales se aproximan a un tronco de cono. La longitud de onda producida por el primer modo normal es aproximadamente el doble de la longitud del cono medida desde el vértice. La longitud de onda producida por el segundo modo normal es aproximadamente igual a la longitud del cono, por lo que su tono es una octava más alto. Por lo tanto, un instrumento con orificio cónico, al igual que uno con orificio cilíndrico abierto, produce sobreoscilaciones en la octava y generalmente tiene un espectro armónico fuerte tanto en armónicos pares como impares.
Entre los instrumentos que tienen un orificio cónico, o aproximadamente cónico, se incluyen:
- cuerno alpino
- Fagot
- concha de caracola
- Cucurucho
- Dulciano
- Eufonio
- fliscorno
- Flauta (pre-Boehm)
- trompa francesa
- Flauta dulce (barroca y la mayoría de las flautas dulces contemporáneas)
- Oboe
- Rackett (barroco)
- Rauschpfeife
- Bombardino
- Saxófono
- Caramillo
- Trembita
- Tuba
- gaitas uilleann
instrumentos de viento madera
Las secciones internas de los instrumentos de viento-madera se desvían de un cono o un cilindro perfectos. Por ejemplo, aunque los oboes y los oboes d'amore tienen una afinación similar, sus campanas terminales presentan formas diferentes. Por consiguiente, el sonido del oboe se describe como penetrante, en comparación con el sonido más pleno del oboe d'amore.
Si bien la forma del tubo de los instrumentos de viento-madera generalmente determina su timbre, la geometría externa del instrumento suele tener poca influencia en su sonido. Además, la forma externa de los instrumentos de viento-madera puede no coincidir directamente con la forma de su tubo. Por ejemplo, aunque los oboes y los clarinetes pueden parecer similares externamente, los oboes tienen un tubo cónico , mientras que los clarinetes tienen un tubo cilíndrico.
El tubo de una flauta dulce barroca tiene una conicidad invertida, siendo más ancho en la cabeza y más estrecho en la base del instrumento. [ 3 ] La mayoría de las flautas dulces contemporáneas también tienen un tubo cónico, ya que se fabrican de forma muy similar a las barrocas. Sin embargo, muchas flautas dulces renacentistas , medievales y modernas tienen un tubo cilíndrico . Algunos flageolets de estaño también tienen una conicidad invertida.
Latones
Los instrumentos de viento metal también se clasifican a veces como cónicos o cilíndricos, aunque la mayoría, de hecho, tienen secciones cilíndricas entre una sección cónica (la boquilla o tudel ) y una sección acampanada no cónica ni cilíndrica (la campana). Benade proporciona las siguientes proporciones típicas: [ 4 ]
Estas proporciones varían según se accionen las válvulas o las correderas; los números anteriores corresponden a instrumentos con las válvulas abiertas o la corredera completamente insertada. Esta desviación de los modelos estándar de tubos cilíndricos y cónicos implica que las frecuencias de los modos normales de los instrumentos de viento-metal no corresponden a múltiplos enteros del primer modo, que no se utiliza para tocar. Sin embargo, los modos superiores sí corresponden bastante bien a múltiplos enteros de una "fundamental ficticia" que a menudo puede tocarse como nota pedal . [ 5 ] Los intérpretes de viento-metal (a diferencia de los de viento-madera) pueden "blanquear" las notas sustancialmente hacia arriba o hacia abajo, y en algunos instrumentos utilizan frecuencias privilegiadas (notas pedal y notas falsas ) para obtener notas afinadas fuera del rango permitido por los modos normales. [ 4 ]
Véase también
Fuentes
- ↑ "Sonido - Ondas estacionarias | Britannica" . www.britannica.com . 13 de septiembre de 2024.
- ↑ "Producción de una secuencia armónica de notas con una trompeta" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu .
- ↑ Barr, Chris (10 de mayo de 2022). "¿Diferencias entre instrumentos de orificio cónico y cilíndrico?" . Sonic Function .
- 1 2 Benade, Arthur H. (1992). Trompas, cuerdas y armonía . Nueva York: Dover. pág. 192.
- ↑ "El tono pedal" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu .
Lecturas adicionales
- Nederveen, Cornelis Johannes, Aspectos acústicos de los instrumentos de viento de madera . Ámsterdam, Frits Knuf, 1969.
- para características de forma de onda y armónicas, clarinete , y una comparación cónica y cilíndrica . Bryan H. Suits, Phy.MTU.edu .
- El autor anterior se refiere a: "El orificio cónico en la acústica musical", por RD Ayers, LJ Eliason y D. Mahgerefteh, American Journal of Physics , Vol. 53, No. 6, págs. 528–537, (1985).
- Una breve descripción con formas de onda del fagot . También una discusión general sobre acústica (con cálculos y formas de onda) en instrumentos de viento. 18 de enero de 2011. GSU.edu .
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