En música , el orificio de un instrumento de viento (incluidos los de madera y de metal ) es su cámara interior. Esto define una ruta de flujo a través de la cual viaja el aire, que se pone en vibración para producir sonidos. La forma del ánima tiene una fuerte influencia en el timbre del instrumento .
El cono y el cilindro son las dos formas idealizadas que se utilizan para describir los orificios de los instrumentos de viento . Generalmente no se utilizan otras formas, ya que tienden a producir matices disonantes , anarmónicos y un sonido poco musical. Los instrumentos pueden consistir en un tubo principalmente cónico o cilíndrico, pero comienzan en una boquilla y terminan en una "campana" o " campana " que se expande rápidamente. Este destello reduce el desajuste de impedancia acústica entre el instrumento y el aire, lo que permite que el instrumento transmita el sonido al aire de manera más efectiva. [1]
Estas formas afectan la prominencia de los armónicos asociados con el timbre del instrumento. Un orificio que se ensancha desde la boquilla reduce la resistencia a la respiración, mientras que un orificio que se estrecha desde la boca la aumenta, en comparación con un cilindro.
El diámetro de un orificio cilíndrico permanece constante a lo largo de su longitud. El comportamiento acústico depende de si el instrumento está parado (cerrado por un extremo y abierto por el otro), o abierto (por ambos extremos). Para una tubería abierta, la longitud de onda producida por el primer modo normal (la nota fundamental ) es aproximadamente el doble de la longitud de la tubería. 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 alta; por lo tanto, un instrumento de calibre cilíndrico abierto sopla en la octava. Esto corresponde al segundo armónico y, en general, el espectro armónico de un instrumento de orificio cilíndrico abierto es fuerte tanto en armónicos pares como impares. Para una tubería parada, la longitud de onda producida por el primer modo normal es aproximadamente cuatro veces la longitud de la tubería. La longitud de onda producida por el segundo modo normal es un tercio, es decir, los 4/3 de la longitud del tubo, por lo que su paso es un doceavo mayor; un instrumento de calibre cilíndrico detenido sobreexplota en el duodécimo. Esto corresponde al tercer armónico; Generalmente, el espectro armónico de un instrumento de calibre cilíndrico detenido, particularmente en su registro inferior, es fuerte sólo en los armónicos impares. Sin embargo, los instrumentos de metal modernos generalmente utilizan toda la longitud del instrumento para cada tono y, por lo tanto, se ven afectados significativamente por los efectos de la boquilla y la campana . Estos modifican las resonancias del instrumento para que se parezcan mucho a las de un tubo cónico, incluso si el orificio es mayoritariamente cilíndrico. [2]
Los instrumentos que tienen un orificio cilíndrico, o mayoritariamente cilíndrico, incluyen:
El diámetro de un orificio cónico varía linealmente con la distancia desde el extremo del instrumento. Un orificio cónico completo comenzaría en un diámetro cero: el vértice del cono. Sin embargo, los orificios reales de los instrumentos se aproximan al tronco de un 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 alta. Por lo tanto, un instrumento de orificio cónico, como uno con un orificio cilíndrico abierto, sopla en exceso en la octava y generalmente tiene un espectro armónico fuerte tanto en armónicos pares como impares.
Los instrumentos que tienen un orificio cónico o aproximadamente cónico incluyen:
Los orificios de los instrumentos de viento de madera tienen secciones que se diferencian de un verdadero cono o cilindro. Por ejemplo, aunque los oboes y los oboes d'amore tienen un tono similar, tienen campanas terminales de formas diferentes. En consecuencia, la voz del oboe se describe como "penetrante" en comparación con la voz más "plena" del oboe d'amore.
Aunque la forma del orificio de los instrumentos de viento de madera generalmente determina su timbre, la geometría exterior de los instrumentos normalmente tiene poco efecto en su voz. Además, es posible que la forma exterior de los instrumentos de viento de madera no coincida abiertamente con la forma de sus orificios. Por ejemplo, aunque los oboes y los clarinetes pueden parecer similares en apariencia, los oboes tienen un orificio cónico , mientras que los clarinetes tienen un orificio cilíndrico.
El orificio de una flauta dulce barroca tiene una forma cónica "invertida", siendo más ancha en la cabeza y más estrecha en la base del instrumento. [3] La mayoría de las flautas de pico contemporáneas también tienen un orificio cónico, ya que están hechas de manera muy similar a las flautas de pico barrocas. Sin embargo, muchas flautas dulces renacentistas , medievales y también modernas tienen un orificio cilíndrico . Algunas flageolets de estaño también tienen una forma cónica invertida.
Los instrumentos de 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 abocinada no cónica y no cilíndrica (la campana). Benade da las siguientes proporciones típicas: [4]
Estas proporciones varían según se accionan las válvulas o correderas; los números anteriores son para instrumentos con las válvulas abiertas o la corredera completamente adentro. Esta desviación de los modelos estándar de tubos cilíndricos y cónicos significa que las frecuencias del modo normal de los instrumentos de metal no corresponden a múltiplos enteros del primer modo, que no se usa para tocar. . Sin embargo, los modos más altos corresponden bastante a múltiplos enteros de un "fundamental ficticio" que a menudo todavía se puede tocar como un tono de pedal . [5] Los músicos de metales (a diferencia de los instrumentos de viento de madera) pueden "laboar" notas hacia arriba o hacia abajo sustancialmente, y en algunos instrumentos hacen uso de frecuencias privilegiadas (tonos de pedal y tonos falsos ), para obtener notas afinadas fuera del rango permitido por los modos normales. [4]