Cari amici suonatori di corno,

Sono uno studente delle medie di 13 anni (quindi per favore sii paziente con me, per favore) e mi sono divertito a suonare il corno per 6 anni. Recentemente il nostro insegnante di scienze ci ha assegnato un incarico che richiedeva di inventare un esperimento, fare prove, creare tabelle e grafici, ecc. Ho deciso di usare il mio corno (dato che lo amo così tanto) nel mio esperimento.

Tuttavia, per condurre un esperimento di successo, è necessario ottenere informazioni sul/i soggetto/i che si sta sperimentando. Ho navigato sul web da vicino e da lontano, ho cercato nelle enciclopedie e ancora non sono riuscito a trovare le informazioni necessarie. Qualcuno può aiutarmi? Ho bisogno sostanzialmente di risposte dettagliate alle seguenti domande:

  • Come si comportano le onde sonore quando una nota è diesis o bemolle?
  • Come si comportano le onde sonore quando una nota cambia da diesis a bemolle o viceversa?
  • Come si comportano le onde sonore in stanze di volume diverso (ad esempio, una sala da concerto e una sala prove)?
Potrei farmi altre domande in seguito. Grazie per l'aiuto!
-Z
Caro Z,

Ti suggerisco di andare nella tua biblioteca locale e cercare libri sulla fisica acustica. Dovrebbero essere in grado di aiutarti a trovare informazioni generali su come qualsiasi strumento perché in un certo senso tutti gli strumenti funzionano allo stesso modo sotto questo aspetto. Ma per rispondere rapidamente alle tue domande in modo da profani, immagino che dovresti pensarla in questo modo, più lenta viaggia l'aria, più piatta sarà la nota, più lunga è la pipa, più bassa e più piatta sarà la nota sarà e viceversa. Questo è solitamente il motivo per cui trombe e flauti hanno difficoltà ad appiattire il loro suono e una tuba ha problemi ad affinare un suono. Le onde sonore diventano più piccole e più veloci quando le note vengono acuite e diventano più grandi e più lente quando vengono appiattite. Per la tua terza ospite tutto dipende da dove rimbalza il suono, una stanza piccola avrà un tempo di risposta più rapido a causa del fatto che le onde hanno una distanza più breve, ma può davvero farti sembrare cattivo e acuto, un po' come una sordina o quando fermi il clacson con la mano, in un certo senso la stanza è come un prolungamento di questa cosa della pipa di cui parlavo. Ma la cosa migliore per te è prendere un libro sulla fisica acustica e provare ad applicarlo al tuo progetto di corno su come questo influenzerebbe il suono del corno.

M Cocco
M Coco ha scritto alcune cose che sono parzialmente citate più in basso in questo messaggio.

È SBAGLIATO, SBAGLIATO, SBAGLIATO!!!

L'unico buon consiglio è quello di cercare in un libro sull'acustica. La velocità del suono NON dipende dall'altezza o dall'ampiezza del suono. Per i nostri scopi è costante.

Ieri ho contattato la nostra giovane amica Zyta con alcune informazioni e suggerimenti, e non lo ripeterò qui nella lista. Ho suggerito a Zyta di trovare e leggere il libro di Arthur Benade, "Horns, Strings and Harmony". Suggerisco caldamente che M Coco faccia lo stesso. È un ottimo libro

Per i nostri inserzionisti più giovani, ecco alcuni fatti di base:

  1. Il suono è un'onda di pressione che viaggia nell'aria.
  2. Il passo più alto (più nitido) corrisponde a una frequenza più alta/lunghezza d'onda più corta (la frequenza è il numero di vibrazioni al secondo e la lunghezza d'onda è la distanza tra due picchi o depressioni successivi di pressione).
  3. Il tono più basso (più piatto) corrisponde alla frequenza più bassa/lunghezza d'onda più lunga.
  4. frequenza per lunghezza d'onda (F * L) = velocità del suono, circa 1087 piedi/sec.
  5. Più forte corrisponde a una maggiore differenza di pressione tra minimi e massimi.

Cito qui due estratti dal messaggio di M Coco:

Ti suggerisco di andare nella tua biblioteca locale e cercare libri sulla fisica acustica. Dovrebbero essere in grado di aiutarti a trovare informazioni generali su come qualsiasi strumento perché in un certo senso tutti gli strumenti funzionano allo stesso modo sotto questo aspetto.
Questo è un BUON SUGGERIMENTO e l'affermazione è assolutamente vera.
Ma per rispondere rapidamente alle tue domande in un modo da profani, immagino che dovresti pensarla in questo modo, più lentamente viaggia l'aria, più piatta sarà la nota...
e così via. Questo è sbagliato!!!

Detto laico è stato informato in modo errato.

M Coco, scusa se ho ferito i tuoi sentimenti, ma questa enorme disinformazione doveva essere corretta. Sarò lieto di rispondere alle domande che potresti avere. Inoltre, ci sono altri nella lista dei corni che sono più qualificati di me per spiegare la fisica dell'acustica.

Richard Bertelsdorf, Ph.D. (fisica)
Richard, da nessuna parte nella citazione che hai fornito, M Coco dice qualcosa sul SUONO che viaggia più veloce o più lento. Tutto quello che ho visto era un riferimento all'ARIA che viaggiava più veloce o più lenta, risultando in un tono più acuto o più piatto. Mi sembra perfettamente ragionevole.
JerryHouston
Tuttavia, per condurre un esperimento di successo, è necessario ottenere informazioni sul/i soggetto/i che si sta sperimentando. Ho navigato sul web da vicino e da lontano, ho cercato nelle enciclopedie e ancora non sono riuscito a trovare le informazioni necessarie.
Ecco alcune pubblicazioni che potresti trovare nella tua libreria:
---------------- Bibliografia Fasman, Mark J. Brass: fonti sulla storia, la letteratura, la pedagogia, l'esecuzione e l'acustica degli ottoni ML128.W5 F3 1990 ----- ------------- Backus, John I fondamenti acustici della musica ML3805.B245 A3 1977 --------- Benade , Arthur H. Fondamenti di acustica musicale ML3805 .B328 Corni, archi e armonia ML3805 .B33 -----------

In questi giorni la tua biblioteca probabilmente ha una sorta di catalogo di schede computerizzato che potresti cercare. Ad esempio, ho appena cercato "Acustica architettonica" nella mia libreria e ho ottenuto 48 risultati.

Charles Turner
Suggerirei di contattare Bruce Heim alla Louisiana State University.
Ha fatto una tesi di laurea in acustica.

solo un pensiero. Se trovo la sua mail la posto.

tanti saluti

Darrel Dartez
Ho ricevuto un messaggio privato in risposta al mio ultimo post, dicendo:
La tua descrizione implica che il suono sia un'onda trasversale, piuttosto che un'onda laterale. So che le definizioni si applicano ancora, ma potresti voler chiarire ;-)
OK, cercherò di chiarire, dato che a quanto pare più di una persona è confusa.

Il suono non è un'onda trasversale, né un'onda laterale.
Il suono è un'onda meccanica longitudinale.
Cosa significa?

Ecco una citazione sciolta da un libro introduttivo di fisica, che potrebbe aiutare: immagina un pistone a un'estremità di un lungo tubo pieno d'aria. Se spingiamo in avanti il ​​pistone, gli strati d'aria davanti ad esso vengono compressi. Questi strati a loro volta comprimeranno gli strati ulteriormente lungo il tubo e un'onda di compressione percorrerà il tubo. Se ritiriamo rapidamente il pistone, gli strati d'aria davanti ad esso si espandono e un impulso di rarefazione percorre il tubo da uno strato all'altro. Se il pistone oscilla avanti e indietro, lungo il tubo viaggerà un treno continuo di compressioni e rarefazioni. Questo è un treno d'onda longitudinale - suono. Le particelle del mezzo (aria) viaggiano avanti e indietro lungo la direzione di propagazione del suono, cioè in una direzione longitudinale.

Facciamo un altro piccolo esperimento mentale. Supponiamo che ci sia una sorgente sonora che produce un concerto LA (440 Hz). Ora ferma il tempo e misura la pressione dell'aria lungo una linea tra la sorgente sonora e un ascoltatore. Partendo da un punto in cui la pressione è più alta, mentre ti muovi avanti o indietro da quel punto, scoprirai che la pressione diminuisce fino a quando non è più bassa a circa 15 pollici dal punto di alta pressione. Da lì, la pressione aumenterà di nuovo, fino a raggiungere un punto alto poco meno di 30 pollici (la lunghezza d'onda di 440 Hz dal punto di partenza originale.

Allora cos'è un'onda trasversale?
Immagina una corda di violino che vibra. In questo caso, le particelle del mezzo (sezioni di corda) viaggiano da una parte all'altra perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell'onda (che è lungo la lunghezza della corda), cioè in direzione trasversale. Le onde che vedi sulla corda sono onde trasversali. Quando la corda vibra, spinge sull'aria circostante proprio come il pistone di cui sopra, generando le onde di pressione sonore longitudinali.

Puoi creare entrambi i tipi di onde con uno Slinky.
Scuoti un'estremità da un lato all'altro e vedrai onde trasversali viaggiare lungo lo Slinky. Spingi e tira un'estremità avanti e indietro e vedrai le onde longitudinali percorrerla.

Se c'è ancora un po' di confusione, forse un noto insegnante di fisica della lista potrebbe dire le cose più chiaramente di me, che non ho mai insegnato acustica. Tuttavia, sono sempre disponibile a rispondere alle domande.

Richard
Continua a rispondere! È affascinante.

Ora, che ne dici dell'effetto della temperatura??

Quando è una stanza fredda, devo sempre spingere dentro la mia slitta di accordatura, giusto? (o sono senza talento e alla disperata ricerca di un insegnante onesto?)? È che l'aria più fresca è più densa e le onde sono più vicine tra loro?

Giovanni Pirtle
Non voglio annoiare troppo la lista, ma ci siamo.

Sì. L'aria più fredda è più densa, quindi il suono viaggia più lentamente, quindi la lunghezza d'onda corrispondente a una data frequenza è più corta.

Per ogni calo di temperatura di 1 grado C, la velocità del suono nell'aria diminuisce di circa 2 piedi/secondo. Supponiamo che il tuo clacson sia lungo 12.48 piedi, corrispondente alla frequenza (1090 piedi/sec) / (12.48 piedi) = 87.31 Hz (F). Ora raffredda l'aria nella tromba di 10° C. La velocità del suono è ora di 20 piedi/sec in meno, o 1070 piedi/sec. Supponiamo che la lunghezza del corno non cambi (è vero quindi?). La nuova frequenza è 1070/12.48 = 85.7 Hz. Perbacco, sei proprio piatto!

Quanto dovrai compensare con la tua diapositiva di accordatura? Vuoi riportare la frequenza fino a 87.31 Hz. La lunghezza d'onda di 87.31 Hz nell'aria più fredda è (1070 piedi/sec) / (87.3 Hz) = 12.26 piedi. Quindi, la tromba deve accorciarsi di 12.48 piedi - 12.26 piedi = 2.6 pollici. La diapositiva deve andare in 1.3". È molto!

Ora testiamo l'ipotesi. Quanto cambierà in lunghezza il corno? Il coefficiente di dilatazione termica per l'ottone è di circa 1.9 x 10^-5. Cioè, per ogni calo di temperatura di 1 grado C, il corno si accorcia di circa 19 parti per milione. Quindi, se raffreddiamo lo strumento di 10°C, si ridurrà di 190 ppm o di 12.48 piedi * 190/1000000 = 0.03 pollici. Molto meno dell'effetto della temperatura dell'aria (e nella direzione opposta).

A proposito, se controlli i numeri sopra, troverai errori di arrotondamento qua e là che non influenzeranno i risultati di base. Qualcun altro (Chris?) può spiegare come il suono risuoni effettivamente all'interno di un corno.

Richard
Ovviamente quando l'aria entra nel corno è alla temperatura corporea e si raffredda mentre avanza attraverso l'involucro fino a raggiungere la "temperatura del corno". Non sono sicuro di quanto sarebbe lontano, ma modererebbe l'effetto in una certa misura. 10 gradi C sono circa 18 gradi F, e ho sicuramente giocato su quell'intervallo di temperatura (variazione stagionale) senza dover spostare la mia diapositiva di 1.3".
chris
Herb Foster ha gentilmente sottolineato uno stupido errore che ho commesso nel mio ultimo messaggio relativo alle onde sonore:
Spero che tu non abbia confuso il problema con la dichiarazione del violino. Naturalmente, la corda che spinge l'aria produce pochissimo suono. Le vibrazioni viaggiano lungo il ponte e fino alla parte posteriore, dove viene irradiata la maggior parte del suono, sia direttamente che nel corpo e attraverso i fori f.
Naturalmente, Herb ha assolutamente ragione. Non so dove fosse la mia mente, ma non doveva essere sull'argomento giusto.

La morale è: non credere a tutto ciò che leggi.
Un secondo è: rileggi tutto ciò che scrivi.

Richard
Grazie a Chris Stratton per aver sottolineato un'importante omissione nella mia descrizione dell'effetto della temperatura ambiente sul tono del corno:
Ovviamente quando l'aria entra nel corno è alla temperatura corporea e si raffredda mentre avanza attraverso l'involucro fino a raggiungere la "temperatura del corno". Non sono sicuro di quanto sarebbe lontano, ma modererebbe l'effetto in una certa misura. 10 gradi C sono circa 18 gradi F, e ho sicuramente giocato su quell'intervallo di temperatura (variazione stagionale) senza dover spostare la mia diapositiva di 1.3".
Devo ammettere che sono rimasto un po' sorpreso anche dall'1.3", ma non ho continuato a pensarci. Se supponiamo che l'aria raggiunga la "temperatura del corno" solo quando raggiunge la campana, allora avrei bisogno di spingere la slitta di sintonia a metà, o 0.6". Sembra molto più ragionevole, e scommetto che anche questa è una sopravvalutazione.

Durante il nostro riscaldamento iniziale, stiamo anche cambiando la temperatura della tromba stessa, quindi quando saremo pronti per sintonizzarci su altri, lo slide probabilmente non dovrà andare così lontano come farebbe mentre lo strumento era morto freddo.

Richard
Per dare un contributo ai commenti di Richard e Chris: invece di dover tirare fuori la slitta di sintonia 1.3" non è più logico che anche gli altri suonatori si trovino in un tono più basso? Quindi la differenza di tono sarebbe solo essere ad un A=440 assoluto ma non così drammatico nell'orchestra.
Erwin Bous
Probabilmente è vero per gli ottoni, ma *penso* che gli archi (e i legni?) diventino taglienti in una stanza più fresca. ?? Quindi il caos dell'intonazione è davvero battuto. Ho ragione oh quelli che hanno imparato la fisica?

So per certo che i legni squittiscono di più perché possono usare la scusa della "cella frigorifera". :)

Giovanni Pirtle
Richard,

Grazie per i numeri e la conversione alla lunghezza della diapositiva. Ho pensato che fosse molto interessante. Non credo che l'arrotondamento sarà un problema in quanto cinque persone su quattro hanno comunque problemi con le frazioni.

Successivamente,

Stefano Pearce
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