¿El labio realmente vibra a la misma frecuencia que un instrumento de metal?

La resonancia de los instrumentos de viento de madera se puede modelar a partir de un tubo cilíndrico cerrado y calcularse mediante la ecuación f = (nv)/(4L)donde ndenota el número de armónicos, vla velocidad del sonido que se propaga en el aire y Lla longitud del tubo. Para una trompeta que tiene una longitud de tubo de aproximadamente 1,4 m, las frecuencias de resonancia serían:

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

El sonido de una trompeta va desde Bb2@116.54Hzhasta Eb6@1224.5Hz. Intenté con todas mis fuerzas hacer vibrar (zumbar) mis labios, pero apenas puedo hacer que mi boca vibre más de unas pocas decenas de Hz sin sentir dolor. Es difícil de creer, incluso con la práctica, que una persona pueda hacer vibrar sus labios a cientos de Hertz, y mucho menos a más de 1000 Hz (¿o sí?).

¿ Los músicos de instrumentos de viento-madera realmente hacen vibrar sus labios tan rápido como resuena la flauta?

Es posible que los músicos no puedan vibrar tan rápido, pero el instrumento puede interactuar con los labios (una especie de circuito de retroalimentación) para que esto suceda. Tenga en cuenta que la trompeta no es un instrumento de viento de madera.
Las cifras de hercios dadas no coinciden con las aquí , pero están en el orden de magnitud correcto.
@ Tom tienes razón. Latón, no madera. Pregunta modificada.
Una tubería cilíndrica cerrada solo produce armónicos impares. La campana y la boquilla juntas permiten que una trompeta produzca todas las series armónicas, no solo las impares.

Respuestas (2)

Al menos para la trompeta, sí, los labios realmente vibran así de rápido.

Para una nota alta de trompeta, los labios pueden vibrar a más de 1000 vibraciones por segundo. Esto es rápido, pero recuerda que los músculos no se contraen a ese ritmo: los músculos de los labios del trompetista ejercen una tensión casi constante, y son las fuerzas elásticas y aerodinámicas de los labios las que producen la vibración. ( FUENTE : este sitio también tiene páginas dedicadas a varios instrumentos de viento de madera, por lo que puede encontrar información similar allí).

Los trompetistas a menudo practican "zumbar" nuestros labios en varios tonos, por ejemplo, tocando solo los labios de una escala (también hacemos el mismo tipo de boquilla de práctica solo). La trompeta se convierte en una herramienta para enfocar ese sonido. Sin embargo, esto puede ser bastante difícil y requiere mucha práctica. Por lo general, es más fácil formar tonos con la trompeta que sin ella, pero incluso con ella, puede llevar años desarrollar la capacidad de tocar tonos más altos.

Simplemente alucinante saber que los labios pueden vibrar tan rápido sin dañar los tejidos blandos.
¡Maynard Ferguson! :-)
@KMC No diría que no hay daños. De mi tiempo limitado con la trompeta, puedo decir que te pueden doler los labios después de tocar un rato. Esta es una de las razones por las que dejé de jugarlo después de unos años. Me imagino que los profesionales desarrollan tolerancia para eso, pero nunca llegué allí. (Me quedo con el piano, muchas gracias.)
Vamos a eso, como acaba de señalar mi hijo, las cuerdas vocales también tienen que vibrar bastante rápido, ¡lo que no parece sorprender tanto al interrogador!
@DarrelHoffman es bueno tener una perspectiva de un trompetista real y no conozco a ninguno de ellos. PJTriall mencionó un gran punto: supongo que una ligera diferencia es que cuando traté de zumbar lo más rápido que pude, no puedo evitar seguir escupiendo por todos lados, por lo que a 1000 Hz mi boca básicamente se dividiría como una ametralladora que es físicamente imposible si me imagino. Pero como mencionó el comentario de Tom, hay algún mecanismo de retroalimentación que abre mi boca sin necesidad de que el jugador ejerza toda la fuerza muscular de dividir el aire (o la saliva en mi caso) constantemente a esa frecuencia.
@KMC cuando desarrolla resistencia para la trompeta, desarrolla tanto los músculos que sostienen la embocadura como la capacidad de sus labios para soportar tocar durante períodos prolongados. Los dos suelen mejorar juntos, pero dependiendo de lo que estés haciendo, puedes llegar al límite de uno u otro. Para los primeros, es solo dolor/calambres en las mejillas, para los segundos, el tejido blando de los labios definitivamente comienza a doler. Aparte, si intenta "zumbar" en una abertura que hace con los dedos, puede obtener tonos mucho más altos con mayor facilidad y es similar (aunque no del todo) a una boquilla.
Si le duelen los labios, es probable que no esté proporcionando suficiente control de la respiración diafragmática (dejando de lado a los estudiantes principiantes aquí). Cuanto más trabajen los músculos del tórax, menos tensión tendrán los de la boca.
@kmc "No puedo evitar seguir escupiendo por todos lados" - ¡Y ahora sabes por qué las trompetas tienen válvulas de saliva! Pero en serio, ¿intentaste zumbar tus labios en el aire o con una boquilla? Es más fácil hacerlo con una boquilla.
@KMC En gran medida un ex trompetista. Solo jugué durante unos años en la escuela secundaria, hace mucho tiempo. Estoy seguro de que hay muchas personas en este sitio con experiencia más reciente y profesional.
Las cuerdas vocales, como menciona @PJTraill, son una comparación muy adecuada. Los músculos por sí mismos no hacen vibrar los labios o las cuerdas vocales a 1000 Hz (o cualquier frecuencia). Tensan los labios/cordones, y luego el flujo de aire hace que las superficies tensas vibren. Cualquier fatiga/dolor que ocurra no es causado por la vibración, sino por la tensión.

Sí, los labios realmente vibran a esa frecuencia. Cualquier material u objeto puede vibrar a prácticamente cualquier frecuencia, si se mueven a esa frecuencia. Por ejemplo, cuando recibe una ecografía médica, los tejidos de su cuerpo vibran a una frecuencia de entre 100 y 1000 kHz.

Su intuición física está siendo engañada por el hecho de que las frecuencias de vibración libre de su cuerpo son más específicas y limitadas. Por ejemplo, si te sientas en un taburete alto y mueves la pierna como un péndulo, su frecuencia será del orden de 1 Hz. Los perros jadean a la frecuencia natural de su pecho y diafragma, que es del orden de 10 Hz.

En el caso de la trompeta, la frecuencia de vibración libre no es lo relevante. Los labios están fuertemente acoplados a la columna de aire de la trompeta. Las frecuencias armónicas de la columna de aire son aquellas a las que se impulsan los labios.

Según google, el ultrasonido médico está en el rango de 2-18 MHz
Es curioso lo que quiere decir con "los perros jadean a la frecuencia natural de su pecho y diafragma, que es del orden de 10 Hz". Me da una imagen mental de un perro inhalando y exhalando diez veces por segundo, mucho más rápido que mis observaciones. Un video aleatorio de chihuahua que encontré en Youtube muestra jadeando a quizás 4Hz.
¿El labio realmente vibra a la misma frecuencia que un instrumento de metal?
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