Wirująca rurka

Wirująca tuba
Próbka rurki Whirly
Trzy nuty grane na wirującej tubie
Masz problemy z odtwarzaniem tego pliku? Zobacz pomoc dotyczącą multimediów .

Rura wirowa , corrugaphone lub rezonator bloogle , sprzedawany również jako Free - Ka w latach 60 . _ _ możliwie szerszy na jednym końcu ( dzwonek ), cieńszy z nich obraca się w kółko, aby grać. Może mieć kilka stóp długości i kilka cali szerokości. Im szybciej zabawka jest obracana, tym wyżej wysokość nuty, którą wytwarza, i wytwarza dyskretne nuty z grubsza należące do szeregu harmonicznego , tak jak bezzaworowy instrument dęty blaszany generuje różne tryby wibracji. Jednak pierwszy i drugi mod, odpowiadające podstawowej i drugiej harmonicznej , są zgłaszane jako trudne do wzbudzenia. Aby grać na koncercie, rura musi zostać przycięta, aby nastroić .

Jeśli chodzi o klasyfikację, zgodnie ze zmodyfikowanym systemem organologicznym Hornbostela-Sachsa, zaproponowanym przez Roderica Knighta, należy go ponumerować jako „A21.31” (wersja zakręcona) i jako „A21.32” (wersja dmuchana), określany jako „pofałdowany lub żebrowana rura, która wytwarza podteksty poprzez turbulencje”. Pomimo tego, że jest aerofonem, jest zwykle zawarty w sekcji perkusyjnej instrumentów „efektów dźwiękowych”, takich jak łańcuchy , kołatki i grzmoty .

Dźwięk

Falista rura jest wirowana, na zewnątrz porusza się szybciej

Hopkin opisuje pojedynczy wirujący falbankę jako zdolny do wytworzenia trzech lub czterech różnych tonów. Crawford opisuje harmoniczne od drugiego do siódmego jako osiągalne podczas wirowania, chociaż siedem wymaga „wielkiego wysiłku”. Hopkin opisuje, że w przypadku corrugahornu, „z rurami o odpowiedniej długości i średnicy, zakres rozciąga się znacznie w górę serii [harmonicznej], gdzie dostępne tony są blisko siebie i przy wprawie można grać całkiem melodyjnie ” . W rzeczywistości, ponieważ każdy tryb brzmienia jest odtwarzany w całym zakresie prędkości (zamiast jednej określonej prędkości), trudno jest pominąć harmoniczne, ponieważ wymaga to skoku prędkości (a nie stopniowej zmiany), chociaż można to łatwo zrobić za pomocą język i gardło, aby przerwać przepływ powietrza za pomocą falistego rogu. Wiele ofert sprzedaży opisuje tuby jako wytwarzające do pięciu różnych nut (przypuszczalnie skala trąbki : zbliżona do harmonicznych 2, 3, 4, 5 i 6   Graj ( pomoc · info ) ), i chociaż wyższe tony mogą być możliwe, przy ciężkiej pracy, dysonansowe sąsiednie harmoniczne mogą brzmieć jednocześnie, na przykład 15 i 16 . Mody rury falistej są zwykle mniejsze niż rury niefałdowanej o tej samej długości i średnicy, a „słyszalne wibracje w rurze wirowej pojawiają się tylko wtedy, gdy prędkość przepływu powietrza przekracza pewne minimum, co może uniemożliwić wybrzmienie podstawowego lub niższych harmonicznych”. The barwa nut wytwarzanych przez tubę wirową jest „prawie w całości fundamentalna”, zgodnie z analizą Fouriera (podobnie jak fale sinusoidalne ). Rury dłuższe niż wiele stóp mogą mieć jeden koniec obracany, gdy są trzymane blisko środka lub mogą być trzymane przez okno samochodu.

Równania opisujące dźwięk wytwarzany podczas wirowania tuby, zaproponowane przez FS Crawforda w 1973 r., sugerują, że powietrze przepływające przez pofałdowania powinno wydawać dźwięk podobny do drapania instrumentu, takiego jak „reco-reco ” , w którym patyk jest drapany o powierzchnię z regularnie rozmieszczonymi rowkami. Byłoby to uzasadnieniem dla poniższych formuł. Jednak ten wstępny model nie został eksperymentalnie zademonstrowany ani poparty teorią brzmiących piszczałek w akustyce. Wręcz przeciwnie, obecna teoria wytwarzania dźwięku w rurach falistych obala założenia Crawforda (1973).

Zatem im szybciej rura jest obracana lub im gęstsze jest pofałdowanie, tym wyższy jest dźwięk wytwarzanej nuty.

Różnica prędkości między ruchomym końcem rurki a nieruchomym, ręcznym końcem powoduje różnicę w ciśnieniu powietrza . Wyższe ciśnienie jest na stałym końcu, a niższe ciśnienie na ruchomym końcu. Ta różnica wciąga powietrze przez rurkę, a prędkość powietrza zmienia się (powodując zmiany tonów) wraz z prędkością wirowania. Wysokość, głośność i ton dźwięku zależą od długości i średnicy rury, odległości między każdym grzbietem oraz prędkości, wokół której obraca się rura, która porusza powietrze szybciej lub wolniej przez rurkę, zmieniając ton krokami. ... [Śpiewają tylko rury faliste] Gdy powietrze przepływa najpierw przez jeden grzbiet, a potem przez sekundę, wpada do wir . Im szybciej powietrze przepływa przez rurkę, tym wyższa jest częstotliwość dźwięku wytwarzanego przez wir. Kiedy częstotliwość wiru pasuje do jednej z naturalnych częstotliwości rezonansowych rury [harmonicznych], jest on wzmacniany.

Zgodnie z zasadą Bernoulliego wraz ze wzrostem prędkości ciśnienie maleje; w ten sposób powietrze jest zasysane do nieruchomego lub wewnętrznego końca rury, gdy powietrze o wyższym ciśnieniu porusza się w górę rury, aby wypełnić powietrze o niższym ciśnieniu na szybciej poruszającym się wirującym lub zewnętrznym końcu rury.

Charakterystyczna prędkość to średni przepływ przez rurę U , a charakterystyczna długość musi być wielokrotnością odstępu między pofałdowaniami, nL , gdzie n jest liczbą całkowitą, a L jest odległością między pofałdowaniami. Przy niskich prędkościach niestabilny przepływ wewnętrzny musi pokonać kilka pofałdowań, aby ustanowić pętlę sprzężenia zwrotnego. Wraz ze wzrostem prędkości pętlę można utworzyć z mniejszą liczbą pofałdowań. liczba Strouhala

został użyty jako czynnik skalujący. Unikalnym aspektem tego gwizdka jest to, że przepływ wewnętrzny przenosi zarówno niestabilny wir w dół, jak i powracający sygnał zwrotny w górę. [ potrzebne źródło ]

Używać

Zespół wirów tworzy zdumiewające wzorce muzyczne o żywych, czystych tonach, czasem zniewalająco piękne, czasem dramatyczne, czasem miękkie, czasem mocne i solidne, ale zawsze inspirujące i prowokujące do myślenia.

— Wiadomości z Terytorium Północnego , grudzień 1984

Wirujący instrument z tektury falistej z tworzywa sztucznego stał się natychmiastowym, choć krótkotrwałym, zjawiskiem kulturowym w Nowym Jorku późnych lat 60. XX wieku pod nazwą „Free-Ka”, sprzedawanym przez ulicznych sprzedawców, jak uchwycił The New Yorker w 1970 roku. Był używany przez Petera Brooksa na początku lat 70. w jego produkcji Snu nocy letniej Szekspira . Używało go wielu artystów, w tym Peter Schickele , Frank Ticheli , Paul Simon , Macy Gray , Loch Lomond , [ potrzebne źródło ] i Komitet Rocznika . [ potrzebne źródło ] Również w Moments of Bliss Bretta Deana ( 2004) oraz przez The Cadets Drum and Bugle Corps w 2011. Został wykorzystany w niektórych komicznych kompozycjach PDQ Bach Petera Schickele , takich jak Erotica Variations: IV ( 1979), Missa Hilarious (1975) i Pasterz na skałach z niespodzianką (1967). Schickele, który nazywa to tzw lasso d'amore (gra słów na temat oboju d'amore ) z przymrużeniem oka wyjaśnia ewolucję instrumentu: wiedeńscy kowboje kręcili „swoimi lassami nad głowami z taką szybkością, że wydobył się dźwięk muzyczny. Modyfikacje, które umożliwiły ten rozwój, uczyniły [lasso] bezużytecznym do wiązania bydła”.

David Cope w 1972 roku omówił kugafon , który w 1997 roku opisał jako instrument zbudowany z ustnika trąbki przymocowanego do długiego kawałka plastikowej rurki o średnicy 3/8 cala z lejkiem kuchennym , zwykle trzymanym w dłoni, na drugi koniec pełniący funkcję dzwonka ; w ten sposób dźwięk można modulować, kierując lejek, wywierając nacisk na lejek lub obracając lejek wokół głowy i tworząc efekt Dopplera . Ta wersja instrumentu wymagałaby zadęcia z mosiądzu technika, a nie fałdowanie. Do 1997 roku istniały zespoły cugafonów.

Wynalazca nie jest znany, chociaż Bart Hopkin przypisuje nieżyjącemu już Frankowi Crawfordowi z Wydziału Fizyki UC Berkeley „opracowanie pomysłu i zbadanie leżącej u jego podstaw akustyki”, aw 1973 r. Crawford przypisuje innemu profesorowi wskazanie mu zabawki, która „około rok lub dwa lata temu… pojawił się w sklepach z zabawkami w całym kraju” i podaje markę lub nazwy handlowe „Whirl-A-Sound”, „Freeka” i „The Hummer”; ostatni wykonany przez WJ Seidler Co. z LA, CA. Crawford wynalazł metodę odtwarzania wystarczająco małego przykładu takiego węża falistego przez dmuchanie, znanego jako a tekturowy róg . Wymaga to rurki o średnicy mniejszej niż powszechnie sprzedawana jako zabawki (średnica jednego cala jest za duża, pół cala nie). Hopkin zaleca wąż do grzejnika gazowego 3/8 "jako najbardziej nadający się do zabawy z powszechnie dostępnych rozmiarów. Crawford wynalazł tłokiem wodnym z odwróconym koszem na śmieci ”, którą nazwał „fajką wodną”, dzięki której mógł z łatwością osiągnąć jedenastą harmoniczną .

Zobacz też

Dalsza lektura

  • Nakiboğlu G, Rudenko O, Hirschberg A. „Aeroakustyka kołyszącej się rury falistej: głos smoka” J Acoust Soc Am. 31, 749–765, 2012.
  • Rajavel, B., Prasad, MG „Badania parametryczne akustyki rur falistych przy użyciu symulacji dużych wirów (LES)”, Noise Control Engineering Journal , 62 (4), 2014.
  • Lisa R., Taylor, ME, „Eksperymentalne badanie właściwości akustycznych rur falistych”, Laboratorium kontroli hałasu i wibracji , Stevens Institute of Technology, praca dyplomowa 1994.
  • (1974). „ Corrugahorns”, Scientific American, tom 230 . Munn & Co.

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Whirly_tube&oldid=1145150496 ”