La física detrás de por qué una corneta puede tocar varias notas, mientras que un silbato solo toca una nota

En algunos tipos de silbato, si sopla muy fuerte, puede obtener el segundo armónico, que suena una octava más alta que la fundamental. Una flauta dulce es esencialmente un silbato con la longitud de la cámara de resonancia controlada por los dedos, y es muy fácil sobrepasar una octava.

Los instrumentos de metal tocan sus armónicos más fácilmente porque tienes el control directo de la vibración. Tocar un instrumento de metal es esencialmente cantar con los labios, con el instrumento ajustando el tono al sobretono más cercano. No tienes este tipo de control directo sobre un silbato.

La razón por la que puede obtener varias notas de una corneta es que puede variar su embocadura. Si aprietas la boca y soplas más fuerte, obtendrás una nota más alta porque tus labios se mueven más rápido. La corneta es esencialmente un amplificador del sonido que haces con tus labios. Solo puede amplificar las frecuencias en las que resuena, por lo que la corneta tiene un número limitado de notas. (Una trompeta tiene válvulas que, en efecto, varían el tamaño de las vías respiratorias de la bocina, lo que le permite resonar en diferentes series armónicas).

Con un silbido se fija la embocadura. Soplas en un agujero. Otro orificio restringe el flujo de aire que sale, lo que hace que el aire vibre a una frecuencia particular que es función del volumen del interior del silbato y del tamaño y la forma del orificio. Si sopla más fuerte, solo afectará la amplitud: obtendrá un sonido más fuerte. (Compare esto con un silbato deslizante. Al cambiar el tamaño del silbato, obtiene una columna de aire de diferente tamaño y, por lo tanto, una nota diferente. Además, un silbato de centavo obtiene notas diferentes al tapar diferentes orificios a lo largo del tubo, lo que cambia el tamaño del tubo y por lo tanto el volumen de aire.)

Resumen

Un silbato con una cámara de resonancia mucho más pequeña tiene solo un conjunto muy pequeño de frecuencias en las que resuena. Una corneta, mucho más larga con un cuerno en un extremo, resuena a muchas frecuencias. Ambos comienzan con ruido de banda ancha, pero el silbato solo puede resonar en una frecuencia, mientras que la corneta puede resonar en varias. Por lo tanto, el corneta puede ajustar el ruido de banda ancha para obtener la frecuencia que le interesa.

fuente de ruido

Los silbatos y las cornetas producen sonido de maneras fundamentalmente diferentes, sin embargo, el resultado es el mismo: se introduce un ruido relativamente estrecho pero de banda ancha en la cavidad resonante del instrumento:

Un silbato empuja el aire que se mueve rápido a través del aire más lento , produciendo vórtices que crean ondas de presión. Esto da como resultado un ruido de banda ancha con una frecuencia máxima. La cámara o tubo en el que se introduce este ruido resuena a una frecuencia específica dentro del ruido de banda ancha, y no solo amortigua otras frecuencias adyacentes, sino que refuerza la frecuencia seleccionada. En particular, este ruido de banda ancha no es muy ajustable: puede soplar más rápido o más lento, pero el diseño de la fuente de ruido limita el control del usuario sobre cuál es la frecuencia de ruido dominante.

Un jugador de corneta introduce un ruido de banda ancha en la corneta haciendo fluir aire a través de los labios del jugador, que vibran, modulando el aire y creando ondas de presión. El usuario tiene un gran control sobre la frecuencia dominante introducida en el instrumento. Al ajustar la tensión de sus labios, pueden aumentar o disminuir significativamente la frecuencia.

cavidad resonante

Cuando una onda se refleja hacia su fuente, si no está en fase con la fuente, el reflejo amortiguará o reducirá la fuente. Si está en fase, reforzará la fuente.

En un silbato, la cámara o cavidad es muy simple, la mayoría de las veces solo un cilindro. Resuena a relativamente pocas frecuencias.

Una corneta es un instrumento mucho más complicado acústicamente. La longitud del tubo no solo crea una cavidad larga que puede resonar a muchas frecuencias, sino que la campana al final es una parte importante (y compleja desde el punto de vista de la física) de la cavidad. Una corneta teóricamente "perfecta" solo resonaría en las frecuencias deseadas. Por supuesto, hay compensaciones en el mundo real, por lo que el jugador todavía tiene un trabajo importante para asegurarse de producir un ruido inicial que produzca la nota deseada, pero la corneta aún amortigua la mayoría de las frecuencias y refuerza las frecuencias deseadas.

Como dato informativo, el tubo tabor de tres agujeros, utilizado en combinación con un pequeño tambor a modo de 'tubo y tambor', utiliza la serie armónica del tubo para producir 1 octava y media y teóricamente más a partir del armónico de octava. (la fundamental rara vez se usa). El Txistu gallego es básicamente el mismo instrumento.

Puede reproducir el mismo efecto en un silbato de hojalata estándar manteniendo cerrados los 3 orificios superiores y variando la presión de la respiración mientras toca los tres orificios inferiores. Los compromisos en el tamaño del orificio y el posicionamiento realizados para mantener las 2 octavas estándar afinadas significan que los armónicos se desafinan cada vez más a medida que sube.