Pirófono

Un pirófono , también conocido como "órgano de fuego/explosión" o "calíope de fuego/explosión", es un instrumento musical cuyas notas se producen mediante explosiones o formas similares de combustión rápida , calentamiento rápido o similares, como quemadores en tubos cilíndricos de vidrio , creando luz y sonido. Fue inventado por el físico y músico Georges Frédéric Eugène Kastner (nacido en 1852 en Estrasburgo , Francia, y fallecido en 1882 en Bonn , Alemania), hijo del compositor Jean-Georges Kastner , alrededor de 1870.

Es bien sabido que si se introduce una llama de gas hidrógeno dentro de un tubo de vidrio u otro material, y si se coloca de manera que pueda vibrar, se forma alrededor de esta llama —es decir, sobre toda su superficie envolvente— una atmósfera de gas hidrógeno que, al unirse con el oxígeno del aire del tubo, arde en pequeñas porciones, cada una compuesta por dos partes de hidrógeno por una de oxígeno, y la combustión de esta mezcla de gases produce una serie de pequeñas explosiones o detonaciones.

Si se introduce una mezcla gaseosa de este tipo, que explota en pequeñas porciones a la vez, en un punto situado aproximadamente a un tercio de la longitud del tubo desde la parte inferior, y si el número de estas detonaciones es igual al número de vibraciones necesarias para producir un sonido en el tubo, se cumplen todas las condiciones acústicas requeridas para producir un tono musical.

Este sonido puede eliminarse, en primer lugar, aumentando o disminuyendo la altura de la llama y, en consecuencia, aumentando o disminuyendo su superficie envolvente, de modo que el número de detonaciones ya no corresponda con el número de vibraciones necesarias para producir un sonido musical en el tubo, o, en segundo lugar, colocando la llama a una altura tal en el tubo que impida la vibración de la película envolvente.

El pirófono es similar al calíope de vapor , pero la diferencia es que en el calíope la combustión es externa a la cavidad resonante, mientras que el pirófono es un instrumento de combustión interna. La diferencia inicialmente parece insignificante, pero la combustión externa es lo que le da al calíope su staccato . Operando bajo las presiones constantes de una cámara de combustión externa, el calíope simplemente dirige el escape ( HB# 421.22 : flautas de pico internas ). Al controlar la combustión específica de cada cámara resonante, el pirófono tiene, para bien o para mal, un mayor rango de variables en juego al producir tonos. En un calíope puramente mecánico (sin solenoide ), las presiones resultantes de la combustión externa dan como resultado entre una y cinco libras-fuerza (4 y 22 N) de presión de disparo. En un pirófono mecánico, el peso de disparo por tecla está relacionado con una contrapresión comparativamente menor del gas combustible. Nuevamente, la fuerza de combustión ocurre en la cámara de resonancia; En lugar de controlar los gases de una explosión que ya ha ocurrido para producir tonos, el pirófono controla la explosión para producir el tono. 

Los pirófonos se originaron en el siglo XIX. Byron Higgins, utilizando hidrógeno ardiendo en el fondo de un tubo de vidrio abierto, ^{[ 3 ]} señaló por primera vez que si se coloca una llama en un tubo de vidrio se puede producir sonido en 1777 y en 1818 Michael Faraday atribuyó los tonos a explosiones muy rápidas. ^{[ 4 ]} El físico John Tyndall demostró que se puede hacer sonar una o más llamas en un tubo si se colocan cerca de un tercio de la longitud del tubo, la explosión ocurre a una velocidad que coincide con la fundamental o uno de los armónicos del tubo, y el volumen de la llama no es demasiado grande. ^{[ 1 ]} Brewer , Moigno y de Parville describen a Kastner como el inventor del instrumento unos veinte años antes de 1890, ^{[ 5 ]} y presentó una patente en la víspera de Navidad de 1874. ^{[ 2 ] [ 6 ]} Charles Gounod intentó incluir el órgano en su ópera Juana de Arco (1873) y el instrumento se mostró en la Exposición de París (1878). ^{[ 3 ]} Henry Dunant fue un defensor, y Wendelin Weißheimer compuso Cinco sonetos sagrados para voz, flauta, oboe, clarinete, pirofón y piano (1880). ^{[ 7 ]}

Los pirófonos suelen funcionar con propano , pero se han construido unidades móviles a gasolina que se conectan a los colectores de admisión de combustible de los automóviles y utilizan las bujías y el cableado, etc., para detonar una o más cámaras. Los pirófonos de hidrógeno a menudo se fabrican utilizando tubos de ensayo de vidrio invertidos como cámaras de combustión . Probablemente no se conseguían diferentes colores en la época de Kastner, pero sería posible añadiendo sales a las llamas. ^{[ 7 ]}

• reactor de pulsación
• Tubo Rijke
• Termoacústica

• Kastner, Georges Frédéric Eugène (1875/1876). " Les Flammes Chantantes " . E. Dentu, editor... [y] Eug. Lacroix, editor... 2008-01-14.. 3ra edición. París: E. Dentu . (en francés) Fecha de publicación 1876