Según las pruebas, los dardos se originaron hace 25.000 años y todavía son populares entre algunas tribus indígenas de Australia, Estados Unidos y África. Este tipo de dardo rugido de toro suena como un silbido, un trueno o el grito de los dioses sacrificiales. , y a menudo se utilizan como herramientas en brujería o rituales religiosos. Los zumbadores tienen al menos 2.000 años y se utilizaban en algunos rituales incluso antes. Ahora se utiliza ampliamente como un simple juguete que produce sonidos y se puede ver en muchos lugares de China y de todos los continentes. ①Forma tubular. Los hay cilíndricos (dizi, flauta, clarinete, trompeta, trombón, etc.), cónicos (oboe, suona, saxofón, corneta, trompa, etc.), de cono invertido (clarinete con tapa gruesa y fondo fino) y con forma de vasija. (de doble filo). De hecho, muchos instrumentos musicales se componen de diferentes tubos. Por ejemplo, las trompetas son en su mayoría cilíndricas, y las partes cónicas en ambos extremos representan aproximadamente entre 1/4 y 1/3 de la longitud total; la parte media de la boquilla suele ser un poco más gruesa que los dos extremos. El timbre del tubo cilíndrico es majestuoso y brillante; el timbre del tubo cónico es suave y redondo. La primera produce ondas planas y tiene las propiedades de un tubo cerrado, como un clarinete; la segunda es una onda esférica y tiene las propiedades de un tubo abierto, como un oboe.
②Abre y cierra el tubo de ensayo. Un tubo que está abierto por ambos extremos, como por ejemplo una flauta o flauta; solo un extremo está abierto, como por ejemplo un clarinete. La columna de aire encerrada en el tubo se excita para que vibre, de forma similar a la vibración de una cuerda, que es una onda estacionaria. La diferencia es que las cuerdas son ondas transversales y las columnas de aire son ondas longitudinales. La propagación de una onda estacionaria en un tubo (propagación no material) es causada por una fina capa de aire que empuja capas de moléculas de aire hacia adelante y hacia atrás a su vez. El sonido no proviene directamente del movimiento de las ondas estacionarias, sino del movimiento alternativo de las moléculas de aire capa por capa para formar una densidad de aire periódica, formando una diferencia de presión periódica en el extremo abierto del tubo, acoplando el aire libre para convertirse en la fuente de sonido. La densidad del aire en ambos extremos del tubo abierto es la que más cambia y vibra violentamente, formando un antinodo; la densidad del medio permanece sin cambios y es estática, formando un nodo; Por lo tanto, la longitud de onda del paso del tubo abierto es 1 vez la longitud del tubo (L = 2AB); el extremo abierto del tubo cerrado es un antinodo, y el aire encerrado no vibra y forma un nodo, por lo que su longitud de onda del paso es la longitud del tubo tres veces (L=4AB). La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia. Como se muestra en la figura, el paso de un tubo abierto de la misma longitud es ocho grados mayor que el de un tubo cerrado. Los instrumentos musicales suelen utilizar "chi" para expresar el tono, es decir, la longitud del tubo C es de aproximadamente 8 pies (ver órgano de tubos) como número base. De manera similar a la vibración de una cuerda, la columna de aire no sólo vibra en toda su longitud, sino que también vibra en segmentos (1/2, 1/3, 1/4, 1/5 de toda su longitud, etc.), generando así armónicos. Abra el tubo como un acorde, produciendo una secuencia de armónicos completa. Debido a que ambos extremos del tubo son antinodos, que producen armónicos pares e impares, un tubo con un extremo cerrado sólo produce armónicos impares o subarmónicos (es decir, armónicos pares). Los dos tubos tienen diferentes secuencias homofónicas, por lo que el timbre también es diferente. La columna de aire vibratoria real no es igual a la longitud del tubo porque el movimiento molecular elástico del aire no se refleja en la boquilla. Debido a la inercia del movimiento, la onda reflejada regresará a un cierto punto fuera de la boquilla, y cuanto más grueso sea el tubo, más irá más allá de este punto. En los cálculos, esto se denomina "corrección de la boquilla".
③Instrumentos de viento pleno e instrumentos de medio viento. El primero tiene una relación relativamente grande entre el diámetro interior y la longitud del tubo, lo que puede producir vibraciones de la columna de aire en toda la longitud del tubo y puede producir un sonido de tubo completo (sonido de barril), también conocido como instrumentos de tono, como la mayoría de los instrumentos de viento de madera. y los instrumentos de latón de gran diámetro; este último El diámetro del tubo es relativamente pequeño y solo puede producir vibraciones de columna de aire de más de la mitad de un tubo y producir armónicos con una altura de más de ocho octavas. También llamados instrumentos sin tono, como trompetas, trombones, trompas, etc. (Utilizando técnicas de interpretación modernas, el tono también se puede tocar en instrumentos como la trompeta).
④Apertura. Debido a los diferentes diámetros de los agujeros, el timbre también es diferente. Los armónicos de orden alto de las melodías finas son fuertes y los armónicos de orden bajo de las melodías toscas son obvios. Al igual que la bocina baja y la bocina Youfengning, ambas son tubos cónicos, con la misma firma de clave y el mismo rango. La única diferencia es que el orificio del tubo de esta última es ligeramente más grueso y el timbre es más ancho y suave que el de la bocina Youfengning. Primero, especialmente los graves son mejores. Instrumentos similares de fábricas famosas, como las trompetas, siempre están disponibles en diferentes tamaños de orificio.
⑤Cambia el tono.
Un instrumento de viento sin ningún dispositivo de cambio de tono puede "soplar" una serie de armónicos más altos que el tono mediante el soplo y el control de los labios. Por ejemplo, c 1g 1 C2 e2g 8 c 3 por encima del tono c; estos sonidos se denominan "sonidos naturales". El método de supersoplado se utiliza ampliamente en diversos instrumentos de viento antiguos y modernos y se combina con el dispositivo de cambio de tono de los instrumentos de viento modernos. Los dispositivos de cambio de tono en los instrumentos de viento incluyen: orificios para los dedos o orificios para llaves en la pared del tubo, que se utilizan principalmente para sopladores, silbatos y tubos de lengüeta, y en los primeros tiempos también se usaban para trompetas, ahora sólo para tubos telescópicos; utilizados para trombones, se utilizaron a principios de Hay dos tipos de tubos de conexión de placa de bloqueo de válvula: vertical (o tipo de elevación) y tipo giratorio, que se utilizan ampliamente en los tipos modernos. Además, en algunos instrumentos históricos se utilizaron otros dispositivos y métodos de cambio de tono. Por ejemplo, si toma una trompeta, inserte tubos de diferentes longitudes para cambiar el tono durante la interpretación; cubra la trompeta con la mano y coloque la mano derecha en la boca de la trompeta en una determinada postura durante la interpretación, lo que puede reducir la intensidad. un semitono a un tono completo. Este método todavía se utiliza en los altavoces para ajustar el tono, silenciar sonidos y cambiar el timbre. Estos dos tipos también se utilizaron en las primeras trompetas. Incluyendo las vibraciones de los labios, todos son "muelles sólidos", que son mucho más duros y pesados que los "muelles neumáticos", por lo que sus vibraciones requieren más flujo de aire, a diferencia de los "muelles neumáticos" que se restringen fácilmente por la columna de aire. Hay dos situaciones aquí. Una es la caña suave de un clarinete o de un oboe, modulada en acoplamiento por una columna de aire, que determina el tono. La otra es la lengüeta del órgano y la lengüeta dura del órgano, cuya frecuencia natural determina el tono. La vibración del aire en el tubo sólo desempeña un papel en la mejora y el pulido de algunos armónicos de la lengüeta. Aunque el mecanismo de acoplamiento entre el resorte blando y la columna de aire es diferente, juega un papel similar al de un "resorte neumático". Cuando el flujo de aire entra por la hendidura ligeramente abierta de la caña, la caña se cierra debido a la caída de presión entre ambas, y luego la caña se abre nuevamente por su propia elasticidad, formando una apertura y un cierre periódicos. El flujo de aire excita la caña para que vibre y alternativamente ingresa al tubo para excitar la columna de aire para que vibre. La lengüeta es como una válvula de control del flujo de aire, se abre y se cierra regularmente, pero de manera desigual, solo aproximadamente 1/4 del ciclo está abierto. El flujo de aire está controlado por una válvula de láminas, lo que provoca fluctuaciones de presión que hacen que las láminas vibren continuamente. En el acoplamiento entre la caña y la columna de aire, la frecuencia fundamental suele ser hasta 10 veces mayor que la de la columna de aire. Debido a que la columna de aire es más fuerte que el resorte blando, la primera tiende a reducir la frecuencia del segundo e impone la frecuencia natural del tubo sobre el resorte, por lo que es la frecuencia de la onda estacionaria en el tubo la que determina el tono. Un vibrador de labios similar a una caña doble tiene las características de un resorte duro que se puede ajustar en cualquier momento durante la ejecución, es decir, ajustando la tensión de los músculos de los labios, estirando o estirando lateralmente los labios para cambiar la frecuencia natural del "caña de labios". La lengüeta labial forma una fuente de vibración acústica en la boquilla y está conectada al tubo. El tubo actúa como un transductor acústico para aumentar el área de radiación en la salida y está conectado al aire libre. La boca acampanada crea una fuerte presión de aire en un área local, produciendo así una fuerte sensación de sonido.
El instrumento de viento real tiene una geometría y escalas complejas. Al jugar, la apertura y el cierre de la boca son impermanentes, y la boca y la garganta también están involucradas. ¿Está abierto o cerrado? ¿Dónde comienza y termina la longitud? Muchos problemas son difíciles de determinar teórica y computacionalmente. Hasta ahora, los instrumentos adecuados dependían en gran medida de la experiencia práctica del productor y del intérprete.