Действительно ли губа вибрирует с той же частотой, что и духовой инструмент?

Резонанс деревянных духовых духовых инструментов можно смоделировать по образцу закрытой цилиндрической трубы и рассчитать по уравнению, f = (nv)/(4L)где nобозначает количество гармоник, vскорость распространения звука в воздухе и Lдлину трубы. Для трубы с длиной трубы около 1,4 м резонирующие частоты будут:

f = (nv)/(4L) = (343n)/(4*1.4) = 61.3n = 61Hz, 184Hz, 306Hz, 429Hz...

Звук трубы варьируется от Bb2@116.54Hzдо Eb6@1224.5Hz. Я изо всех сил старался вибрировать (жужжать) губами, но едва ли могу заставить свой рот вибрировать больше, чем, возможно, на несколько десятков Гц без боли. Трудно поверить, даже с практикой, что человек может вибрировать губами в сотни герц, не говоря уже о частоте выше 1000 Гц (или делают?).

Действительно ли исполнители на деревянных духовых духовых инструментах вибрируют губами так же быстро, как резонирует труба?

Музыканты могут не вибрировать так быстро, но инструмент может взаимодействовать с губами (своего рода петля обратной связи), чтобы это произошло. Обратите внимание, что труба не является деревянным духовым инструментом.
Приведенные цифры в герцах не совпадают с приведенными здесь , но имеют правильный порядок величины.
@Том, ты прав. Медные, а не деревянные духовые. Вопрос исправлен.
Закрытая цилиндрическая труба производит только гармоники с нечетными номерами. Вместе раструб и мундштук позволяют трубе воспроизводить все гармонические серии, а не только нечетные.

Ответы (2)

По крайней мере, для трубы, да, губы действительно так быстро вибрируют.

Для высокой ноты трубы губы могут вибрировать со скоростью более 1000 колебаний в секунду. Это быстро, но помните, что мышцы не сокращаются с такой скоростью: мышцы губ исполнителя на медных духовых создают почти постоянное напряжение, а упругие и аэродинамические силы на губах создают вибрацию. ( ИСТОЧНИК : на этом сайте также есть страницы, посвященные различным деревянным духовым инструментам, поэтому вы можете найти там похожую информацию.)

Трубачи часто тренируются «жужжать» губами на разных высотах — например, играя только губами гамму (мы также тренируемся только с мундштуком). Труба становится инструментом для фокусировки этого звука. Однако это может быть довольно сложно и требует значительной практики. Как правило, с трубой легче формировать высоту тона, чем без нее, но даже с ней могут потребоваться годы, чтобы развить способность играть на более высоких нотах.

Удивительно, но губы могут так быстро вибрировать, не повреждая мягкие ткани.
Мейнард Фергюсон! :-)
@KMC Я бы не сказал, что повреждений нет . Из моего ограниченного времени с трубой я могу сказать, что ваши губы могут болеть после игры на некоторое время. Это одна из причин, по которой я бросил играть в нее через несколько лет. Я думаю, что профессионалы вырабатывают терпимость к этому, но я так и не дошел до этого. (Я останусь с пианино, большое спасибо.)
К тому же, как только что указал мой сын, голосовые связки также должны вибрировать довольно быстро, что, похоже, не слишком удивляет спрашивающего!
@DarrelHoffman приятно увидеть настоящего трубача, а я никого из них не знаю. Отличный момент, который поднял PJTriall - я думаю, небольшая разница в том, что когда я пытался жужжать так быстро, как только мог, я не мог не плеваться повсюду, поэтому на 1000 Гц мой рот в основном раскололся бы, как пулемет, который физически невозможно, если я изображение. Но, как упоминалось в комментарии Тома, есть некий механизм обратной связи, который открывает мой рот, не требуя, чтобы игрок постоянно прилагал всю мышечную силу для расщепления воздуха (или слюны в моем случае) на этой частоте.
@KMC, развивая выносливость для игры на трубе, вы развиваете как мышцы, поддерживающие амбушюр, так и способность ваших губ выдерживать длительную игру. Оба они обычно улучшаются вместе, но в зависимости от того, что вы делаете, вы можете достичь предела одного или другого. У первых это просто болезненность/спазмы щек, у вторых однозначно начинают болеть мягкие ткани губ. Кроме того, если вы попробуете «жужжать» в отверстие, которое вы делаете пальцами, вам будет легче получить гораздо более высокие ноты, и это сродни (хотя и не совсем) мундштуку.
Если у вас болят губы, то, вероятно, вы недостаточно контролируете диафрагмальное дыхание (не считая начинающих). Чем больше работают мышцы грудной клетки, тем меньше нагрузка на мышцы рта.
@kmc «Я не могу не плеваться повсюду» - И теперь вы знаете, почему у труб есть клапаны для плева! А если серьезно, жужжать губами в воздухе или мундштуком пробовали? С мундштуком это сделать проще.
@KMC Очень даже бывший трубач. Я играл всего несколько лет в средней школе, давным -давно. Я уверен, что на этом сайте есть много людей с более свежим и профессиональным опытом.
Голосовые связки, как упоминает @PJTraill, являются очень удачным сравнением. Сами по себе мышцы не вызывают вибрации губ или голосовых связок на частоте 1000 Гц (или любой другой частоте). Они напрягают губы/связки, а затем поток воздуха заставляет напряженные поверхности вибрировать. Любая усталость/боль вызвана не вибрацией, а напряжением.

Да, губы действительно вибрируют на этой частоте. Любой материал или объект может вибрировать практически на любой частоте, если он приводится в движение на этой частоте. Например, когда вы проходите медицинское УЗИ, ткани вашего тела вибрируют с частотой примерно 100-1000 кГц.

Ваша физическая интуиция обманывает тот факт, что частоты свободных вибраций вашего тела более специфичны и ограничены. Например, если вы сидите на высоком табурете и качаете ногой, как маятник, его частота будет порядка 1 Гц. Собаки дышат с естественной частотой их грудной клетки и диафрагмы, которая составляет порядка 10 Гц.

В случае с трубой частота свободных колебаний значения не имеет. Губы сильно связаны с воздушным столбом трубы. Гармонические частоты воздушного столба — это те, на которых двигаются губы.

Согласно гуглу, медицинский ультразвук находится в диапазоне от 2 до 18 МГц.
Любопытно, что вы подразумеваете под фразой «собаки дышат с естественной частотой их груди и диафрагмы, которая составляет порядка 10 Гц». Это дает мне мысленную картину того, как собака вдыхает и выдыхает десять раз в секунду, что намного быстрее, чем мои наблюдения. Случайное видео с чихуахуа, которое я нашел на Youtube, показывает тяжелое дыхание с частотой, может быть, 4 Гц.