Как форма этого деревянного духового инструмента повлияет на его звучание?

Итак, надеюсь, этот вопрос не звучит слишком расплывчато, может быть, я могу полностью объяснить его здесь.

Я пытался изобрести теоретический инструмент, состоящий из трех основных частей. Средняя часть представляет собой просто линейную трубку с клавишами, как и любой другой деревянный духовой инструмент. Первая часть - это мундштук, я не уверен, должен ли я сделать мундштук открытым или закрытым отверстием (например, у флейты есть открытое отверстие для мундштука, а у кларнета - закрытое отверстие для мундштука). Конец представляет собой закрытую сферическую камеру, прикрепленную к трубке, наподобие колокола английского рожка, за исключением того, что она закрыта и представляет собой камеру большего размера. Не знаю, имеет ли это вообще смысл, прошу прощения.

Я просто хочу знать, как это повлияет на звук инструмента с такой сферической камерой на конце? Как это повлияет на поле? Если бы инструмент был закрыт с обоих концов, издавал бы ли он звук? Я хочу знать конкретную математику, стоящую за всем этим, если это вообще возможно. Я говорю теоретически, поэтому у меня нет конкретных измерений по этим вещам.

Ответы (1)

На этот вопрос есть длинный, сложный и несколько неполный ответ. Все пункты, которые вы упомянули, имеют значение. Тривиальный пример, открытые и закрытые органные трубы. Открытая труба генерирует основную длину волны, равную длине трубы; на каждом конце есть узел (то есть воздух все еще находится на каждом конце). Остановленная труба генерирует основную волну с длиной волны, вдвое превышающей длину трубы; на одном конце есть узел, а на другом — пучность (на одном конце воздух неподвижен, на другом — максимальное движение). Флейты, гобои, фаготы и саксофоны действуют как открытые трубы; кларнеты действуют как закрытые трубы. Это иллюстрирует «перерыв» в аппликатуре.

Небольшие изменения формы влияют на качество тона. В целом форма важнее материала. На инструментах высокого качества деревянные и пластмассовые кларнеты звучат одинаково.

Хорошее место, чтобы узнать о таких вещах, следует обратиться к текстам и статьям по таким вещам, как «акустика деревянных духовых инструментов», «конструкция деревянных духовых инструментов» или «музыкальная акустика». Несколько ссылок приведены ниже.

http://kellerphysics.com/acoustics/Lapp.pdf (Обзор физики музыки. Охватывает струнные, духовые, деревянные духовые инструменты, голос, перкуссию, темперацию и т. д.)

http://www.woodwindforum.com/forums/ (форум для обсуждения всего, что касается деревянных духовых инструментов и не только.)

http://www.acoustics.ed.ac.uk/wp-content/uploads/Theses/Logie_Shona__PhDThesis_UniversityOfEdinburgh_2012.pdf (речь идет о латуни, но некоторые знания о хэви-метале могут быть полезны.)

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=5200DCB4503DD126958B53A9FC01B290?doi=10.1.1.46.4096&rep=rep1&type=pdf (Диссертация об использовании волноводных технологий для проектирования мундштуков для саксофонов.)

http://www.amazon.ca/Acoustical-Aspects-Woodwind-Instruments-Revised/dp/0875805779 (текст по математике деревянных духовых инструментов).

http://speech.di.uoa.gr/sppages/spppdf/acoustica2004_physicalmodeling.pdf (Документ о моделировании деревянных духовых инструментов для синтезаторов.)

Можно также упомянуть, что форма канала ствола (изменение диаметра по его длине) влияет на серию обертонов.
Прекрасные ссылки, именно то, что я искал! Большое спасибо! Я знал, что ответ будет неполным, но мне нужно больше понять физику деревянных духовых инструментов, прежде чем я смогу это понять.