Подскажите принцип действия флейты
 

Чего то не очень понимаю, как она работает? Тема, где перевод статьи о устройстве флейты, как то не особа понятна.

Особенно:
Это как? :eyecrazy:
Я так понимаю здесь речь идет о том, что лабиум просто делит струю на двое. Или все же струя воздуха и правда меняет свое направление?

Дальше насчет образования звука тож не совсем ясно. Чем больше воздушный столб тем ниже звук. Где то написано, что воздушный столб, можно сравнить со струной, чем длиньше струна тем звук ниже, чем короче тем выше.
Хорошо, это логично, тем более можно проверить - закрыли все дырки - получили там Фа или До. А почему тогда если допустим разберем флейту, возмем блок и дунем в него то не получится предельно высокий звук, какой можно сделать при собранной флейте? А ведь столб воздуха и так меньше чем при собранной?

Собсвтенно интересно, каким образом сделана аппликаура? Методом тыка что ли? Первая октава понятна, мы постепенно уменьшаем столб воздуха. А когда дело доходит до октавного клапана я просто теряюсь...

Извиняюсь за сумбурны пост, но лучше не могу задать вопрос, потому, что в прицнипе прочитав устрйоство флейты тут на форуме, и на сайте сопрано-рекордер и там про всякие другие дудки, понял, что ничего не понял :user:

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Здравствуйте, Сережа. Я не очень большой спец в аэродинамике, но в общих чертах мне кажется так:

В мундштуке формируется ламинарный поток воздуха с довольно высокой скоростью. Этот поток попадает на лабиум (клин). Аналогия может быть с крылом самолета,на передней кромке которого образуюся вихри, создающие разность давлений между верхней и нижней
плоскостью. А раз появились вихри, значит появилась разность давлений меняющаяся во времени, звук. Далее, узкая щель связывает свистковую часть(собственно генератор звука) с резонатором.Меняя длину резонатора закрытием/открытием отверстий, меняем частоту генератра,
т.к стоячая волна в резонаторе оказывет влияние на частоту образования вихрей в генераторой части.
Октавный клапан,когда он полностью закрыт, не оказывает влияния на звук.
Вспомним, что интервал в октаву-это разность по частоте ровно в два раза.
Если немного приоткрыть октавный клапан, можно создать условия, при которых в резонаторе возбуждается вторая гармоника . Вот вам и вторая октава.
Наверное, если хочется более глубоко, то надо смотреть физику.

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Пытался искать информацию «как это работает». Кажется ученые не очень понимают это. (Не удивительно, до конца окружающий мир человечество никогда не постигнет. Наши знания очень ограничены :-) )

В книгах по акустике/физике разбирают колебания воздуха в трубке. Так объясняют работу органных труб. Подходит это и для флейты. Трубка из жесткого материала будет усиливать звук определенной частоты (резонансной). Звук в воздухе это перемещающаяся волна сгущений/разрежений. Такая волна образуется внутри трубки. Направление движения - вдоль.
При этом концы могут быть жестко закрыты, тогда звуковая волна отразится. Или конец может быть открытым, тогда волна частично выйдет, частично отразится. Так происходит излучение звука флейты в окружающее пространство.
Волна резонансной частоты многократно отражается внутри трубки, получается явление «стоячей волны». То есть в инструменте возникает некая картина локальных разрежений/сгущений воздуха.
Флейта рассматривается, как трубка, открытая с обоих концов. (то, что отверстие свистка находится сбоку и не совсем на конце физиков не смущает :-) )

Резонансная частота зависит от размеров. Чем короче трубка, тем выше звук.

Как звук первоначально появляется загадочнее. Статей, где подробно это рассматривают меньше. Есть такая теория.
Поток воздуха направлен на острый клин. При этом он завихряется, возникает турбулентность. Завихрения улетают то над клином, то вниз. При этом образуется тихий белый шум. В белом шуме есть широкий спектр частот. Одна из частот является резонансной для трубки. Она усиливается и превращается в стоячую волну.

Теперь про передувание. Когда струя подается слишком интенсивно происходит эффект подавления первой гармоники. Звук повышается на октаву.

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Частота звука зависит от размеров трубки. У флейты размер не меняется. Эффект дают дырочки. Есть разные подходы.
У блокфлейты делают маленькие дырочки. (кажется чтобы не было сильного влияния отверстий на тембр) Маленькая дырочка и эффект дает маленький. Поэтому их применяют в сложных комбинациях. Еще надо учесть, что канал блокфлейты - обратный конус (на дальном конце уже). Это усложняет акустику. Блокфлейту не удается точно рассчитать и смоделировать даже современным математикам с мощными компьютерами.

В 19 веке был применен другой подход. Инженер Теобальд Бем упростил акустику и получил возможность применять расчеты при изготовлении флейт.
Он сменил канал на цилиндрический, а отверстия сделал очень большими. По акустике отверстие близкое к диаметру трубки равнозначно отпиливанию трубки в этом месте.
Каждая нота получила свое отверстие. Большие отверстия нельзя закрыть пальцем, поэтому применяют систему механических клапанов. Так была изобретена поперечная флейта, которая профессионально применяется в современных оркестрах. У нее больше диапазон и технические возможности, чем у старинных. Но сильно изменился тембр. Он стал холодным. В разных странах новшество приняли не сразу. Были противники. Как говорится: что-то находим, что-то теряем.

Кстати аналог передувания у струнных инструментов - флажолет.

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Теория-это когда все понятно,но ничего не работает. Практика-это когда все работает,но ничего не понятно.

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Простите, но этот момент не имеет ничего общего с реальностью. Аэродинамика крыла самолета - это в первую очередь аэродинамика ламинарного потока, и никаких вихрей крыло образовывать не должно (это в идеале, на практике оно конечно порождает вторичные вихри, но к основной функции крыла они не имеют отношения).
Вообще острый клин сам по себе никаких вихрей в ламинарном потоке создать не может, единственное что он делает - это делит поток и меняет направление разделенных частей. А уже они ударяясь о неподвижный воздух вне флейты (и частично внутри нее) образуют завихрения. Это если ОЧЕНЬ грубо говоря.
Лабиум не образует вихрей, их образует мундштук как устройство, одной из частей которого является лабиум.

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Найди в Нете описание "вихревой дорожки фон Кармана".
Нежно подуй на торец бумажного листа. Услышишь предельно высокий звук. Блок блокфлейты - это свисток и кусок трубки. Просто дуя в него, получаешь звучание той ноты, которая обусловлена длиной трубки у блока. Он будет выше чем любой звук блокфлейты без передува. Очень постаравшись, на блоке сопранки можно получить передув. Чем больше соотношение диаметра канала трубки и длины трубки, тем сложнее получить передув. Закрыв часть торца трубки пальцами, получишь передув с меньшими усилиями.

Если у тебя все хорошо с английским, загляни на этот сайт: http://www.recorderhomepage.net/design.html Смотри первый заголовок: Acoustics



Ой, да лано, все прекрасно понимают. Просты ты очень недолго искал информацию, где все объяснено "на пальцах". То есть, у тебя было ограничено время и спектр искомой информации. Месяц-второй "в теме" даст тебе прекрасное понимание процесса. :)

Не только отразится, но и инвертируется при этом (двигающееся сгущение стнет разрежением и наоборот).

Для общего понимания - равнозначно, но если ты распилишь флейту по отвертию, то она будет высить. И физиков этот вопрос заботит. И на тембр этот аспект тоже влияет (можешь сравнить двуки до, до-диез и ре на сопранке - до диез с маленькой дырочкой имеет отличный тембр, звук "неровный", "сипящий") http://www.chrysalis-foundation.org/...tone_holes.htm. С некоторой долей условности это можно понимать так: отражение/инвертирование волны происходит не в месте отверстия, в области между отверстием и торцом трубки, при этом чем меньше отверстие (и чем ближе оно к свистковому торцу), тем область больше. Интересно, что спектр основного тона при этом имеет более "пологий" вид, у него есть "тяжелый хвост" в направлении торца.

Изначально эти колебания-очень высокочастотны и очень "белошумны". Суть процесса установления звука втом, что порождаемые в трубке волны (порождаемые этими колебаними на лабиуме) начинают влиять "в ответку" и на сами колебания на лабиуме. То есть, волны упорядочивают колебания на лабиме в соответствии со своей частотой. Процесс достаточно скор, но его можно услышать на очень длинных флейтах (например, басовая оркестровка). Громкость звука там нарастает достаточно медленно и слышно как постепенно уменьшается громкость шипения ("белого шума").

Следует иметь ввиду, что сначала устанавливается не основной тон, а одна из низших гармоник (третья-пятая), и лишь потом одна из волн этой гармоники становится "сильнее". К слову, если лабиум сделать более острым и располагать его не "косым" образом, а так, чтобы ось потока воздуха совпадала с осью равнобедренного прямоугольника лабиума, то вход в основной тон через гармоники можно сделать даже отчетливо слышимым. Так, у многих кен лабиум не "косой", и они входят в звук более "свистяще".

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

О да, это тоже немаловажно. Изначально из мундштука не выходит ламинарный поток. Он уже имеет свою частоту колебаний вверх-вниз. http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbas...c/edge.html#c3

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Злое Сердце, Но их не клин создает, он качественное свойство потока не меняет.

Re: Подскажите принцип действия флейты
 

Да, на счет крыла я сказал глупость. Пошел учить матчасть.
А ссылка отличная. Понятно,где и как образуются вихри.