ГлавнаяТайны планеты Земля → Музыкальный инструмент орган - как возникает звук органа

Музыкальный инструмент орган – как возникает звук органа

15 Янв 2015

organ3

Поскольку 360° по окружности спирали соответствует отставанию по фазе, равному длине извилистой волны, распространяющейся вдоль воздушной струи, величины такого отставания от значительно меньших четверти длины волны до почти трех четвертых ее длины будут лежать на спирали от центральной линии, то есть в той части, где струя действует как генератор звуковых колебаний. При постоянной частоте отставание по фазе является функцией давления нагнетаемого воздуха, от которой зависят как скорость самой струи, так и скорость распространения извилистой волны вдоль струи. Поскольку скорость такой волны составляет половину скорости струи, которая в свою очередь прямо пропорциональна корню квадратному из величины давления, изменение фазы струи на половину длины волны возможно лишь при значительном изменении давления. Теоретически давление может меняться в девятикратном размере, прежде чем труба перестает производить звучание на своей основной частоте, если другие условия не нарушаются. На практике, однако, труба начинает звучать на более высокой частоте до достижения указанного высшего предела изменения
давления.
Следует отметить, что для восполнения потерь энергии в трубе и обеспечения устойчивости звука, несколько витков спирали может уйти далеко влево. Заставить трубу звучать может только еще один такой виток, местоположение которого соответствует примерно трем полуволнам в струе. Так как проводимость струи в этой точке низка, продуцируемый звук слабее любого звука, соответствующего точке на внешнем витке спирали.
Форма спирали проводимости может еще больше усложниться, если величина отклонения у верхней губы превышает ширину самой струи. При этом струя почти полностью выдувается из трубы и вдувается в нее обратно на каждом цикле перемещения, и количество энергии, которую она сообщает отраженной волне в трубе, перестает зависеть от дальнейшего увеличения амплитуды. Соответственно снижается и эффективность воздушной струи в режиме генерации акустических колебаний. В этом случае увеличение амплитуды отклонения струи приводит лишь к уменьшению спирали проводимости.
Снижение эффективности струи при увеличении амплитуды отклонения сопровождается возрастанием потерь энергии в органной трубе. Колебания в трубе быстро устанавливаются на более низком уровне, при котором энергия струи точно компенсирует потери энергии в трубе. Интересно отметить, что в большинстве случаев потери энергии вследствие турбулентности и вязкости значительно превышают потерн, связанные с рассеянием звуковых волн через прорезь и открытый конец трубы.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10




Рекомендуем к прочтению



Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля