Digitaciones de flauta dulce contraintuitivas

Entiendo el principio básico de la producción de sonido de la grabadora. La frecuencia de la onda sonora básica es inversamente proporcional a la longitud efectiva de la columna de aire. Se puede acortar la columna de aire abriendo los orificios, lo cual es bastante sencillo para las "digitaciones abiertas" (las que tienen una línea ininterrumpida de orificios superiores cerrados y orificios inferiores abiertos).

También entiendo algunas de las "digitaciones cruzadas", por ejemplo, el D♯ en alto (usando esta tabla: http://recorder-fingerings.com/en/F.php?t=aBar.2A.2g ) es como una E pero con algunos agujeros inferiores tapados, por lo que la longitud efectiva de la columna de aire llega un poco por debajo de la de E.

Además, entiendo que al filtrar el orificio para el pulgar se suprime la longitud de onda básica y permite que domine el segundo armónico (aumentando así la octava del sonido)

Sin embargo, hay algunas digitaciones que me resultan contrarias a la intuición en la parte superior del registro básico. A saber: F, F♯, G, G♯, Lo más extraño es que el de F♯ cubre menos huecos que el de G♯. ¿Cuál es la explicación física de estas digitaciones?

Esta pregunta podría recibir mejores respuestas en Música: práctica y teoría .
Physics SE es un buen lugar para la acústica de instrumentos musicales. De alguna utilidad es ¿Cómo funcionan los agujeros de tono descubiertos en medio de una flauta ? La conclusión de Alephzero: La acústica de los tubos es más complicada de lo que parece a primera vista, ¡y son mucho más complicadas que las cuerdas estiradas! Ver también ¿Cómo afectaría la forma de este instrumento de viento a su sonido?

Respuestas (1)

Carse 2002 Musical Wind Instruments (págs. 27 - 28) y Benade 1990 Fundamentals of Musical Acoustics: Second, Revised Edition (págs. 460 - 463) ambos describen la colocación de los dedos que mencionas para F # como forkfingering , es decir:

"...cuando el orificio inmediatamente debajo del que está sonando se cierra con un dedo, el tono del orificio sonoro se reduce aproximadamente un semitono".

diagrama de digitación de horquilla con horquillas de uno y dos dedos

La descripción simple de este fenómeno es que el único orificio abierto es demasiado pequeño para actuar como un filtro de paso alto y "cortar" la columna de aire vibrante.

Benade explica esto empíricamente configurando un modelo de instrumento de viento de madera con radio de perforación a , radio del agujero de tono b , y espacio entre agujeros de tono 2 s . Cuando todos los agujeros de tono están abiertos, define la frecuencia de corte del instrumento como:

F C = 0.110   b   C a 1 s   t mi

Dónde C es la velocidad del sonido en el espacio libre, y t mi es "la longitud de un tapón cilíndrico de aire cuya inercia es idéntica a la del aire que entra y sale a través de un agujero real perforado a través de una pared de espesor t Benade sugiere t mi ( t + 1.5 b ) .

Todo esto es para sugerir que para F < F C , podemos definir una corrección de longitud C :

C = s   ( 1 + 2 t mi   a 2 s   b 2 1 )

El autor parafrasea esto muy bien:

... un aumento del espacio entre agujeros 2 s producido por la digitación del tenedor aumentará C (y así aplanar la nota) simplemente porque s multiplica todo lo demás en la fórmula. Sin embargo C no aumenta del todo en proporción simple a s ; el efecto diluyente del factor 1 s bajo el signo de la raíz cuadrada disminuye un poco el cambio en C ... En cualquier caso, encontramos que cerrar el agujero siempre aumenta C algo _ y así aplana la nota.

(Énfasis incluido en el documento original).