¿Por qué hay que soplar de lado en una flauta?

Question

Si se toca una flauta, se querrá soplar lateralmente a través de ella, como si fuera una botella, como en la figura 1 . ¿Por qué sería esto mejor que soplar directamente en el agujero, como en la Fig. 2 ? Parece que entraría más aire en la flauta, lo que parece bueno, así que ¿por qué se sopla hacia los lados?

Answer 1

¿Cómo crear un sonido?

Para crear sonido, primero habría que crear algún tipo de onda, algún tipo de oscilación. En el caso de una flauta, una columna de aire oscilante funciona muy bien, porque la flauta (su cuerpo) resuena a determinadas frecuencias de oscilación y así se puede oír un sonido.

¿Qué pasa cuando soplas de lado?

Ahora, para crear una onda, necesitamos configurar un chorro de aire oscilante. Esto es lo que ocurre exactamente cuando soplamos lateralmente en la flauta. ¿Por qué? He aquí cómo:

Fuente de la imagen

Como puede ver en la imagen anterior, cuando soplamos un chorro de aire hacia un lado, el aire soplado "choca" con la superficie de la flauta del otro lado. Se podría esperar que el chorro de aire se dividiera en dos partes después de chocar con la superficie del agujero, pero eso no es lo que realmente ocurre $^{\phi}$ . En cambio, el chorro de aire fluctúa rápidamente entre entrar todo en el agujero y salir todo del agujero. De este modo, se crea una rápida vibración en el extremo de la flauta. Una vez establecida esta columna de aire oscilante, el cuerpo de la flauta se encarga de amplificar el sonido al resonar con esta columna de aire oscilante en determinadas frecuencias.

Además, es posible que tenga que cambiar la presión de soplado para tocar diferentes notas (lo que es de esperar) porque la presión de soplado corresponde a la velocidad del chorro de aire, que a su vez corresponde a la frecuencia de la oscilación del chorro de aire (Ver $[1]$ para más información). Véase también pregunta sobre PSE que profundiza en la relación entre la velocidad del chorro de aire y la frecuencia.

¿Y si soplo directamente en el agujero?

Si sopla directamente en el orificio, no podrá configurar ningún tipo de oscilaciones de aire, excepto las fluctuaciones de su aire soplado. En este caso, el aire soplado simplemente entraría por un extremo de la flauta y saldría por el otro, produciendo nada más que algo de ruido (debido a las fluctuaciones del aire soplado).

$^{\phi}$ ¿Por qué el aire no se divide simplemente en dos partes en lugar de oscilar?

Cuando la respiración se dirige hacia el borde del orificio, las ondas sonoras de alta presión atraviesan el tubo y llegan a aberturas como el extremo de la articulación del pie y los orificios sonoros. Estas ondas rebotan e intentan forzar el aire en las proximidades del orificio de la embocadura para que vuelva a salir a través del mismo. Cuando esto ocurre, la presión sonora en esta sección del instrumento cae y el aire es aspirado de nuevo. Se producen entonces ondas que hacen que el aire alrededor del borde del orificio vibre hacia arriba y hacia abajo, produciendo cambios en el sonido. $^{[3]}$

Lecturas adicionales/Referencias

$[1] :$ https://newt.phys.unsw.edu.au/jw/fluteacoustics.html

$[2] :$ http://www.markshep.com/flute/Acoustics.html

$[3] :$ Guía de Yamaha sobre el funcionamiento de las flautas y más

$[4] :$ Funcionamiento de un silbato

$[5] :$ Trabajo de los instrumentos de metal

Answer 2

Eso es porque el objetivo no es soplar aire en la flauta, es para excitar un modo resonante en el aire contenido dentro del tubo de la flauta. Cuando se sopla a través de la apertura de la flauta, estás produciendo una ráfaga de ruido blanco en la apertura de la flauta, y la flauta entonces filtra las frecuencias (y los sobretonos) en las que es resonante con ese conjunto particular de posiciones de los dedos en los agujeros y ese tono particular entonces gana volumen rápidamente.

Una vez que la flauta empieza a resonar, el movimiento de vaivén del aire en la abertura empezará a "dirigir" la corriente de aire de su boca hacia el interior y el exterior del agujero, reforzando el tono resonante.

Answer 3

La principal diferencia entre una flauta y un flageo es que en una la oscilación se desencadena soplando lateralmente, en la otra se sopla a lo largo del instrumento. Esto crea diferencias en el tono (contenido armónico). Además, en el caso del flageolet, se necesita una dirección de flujo mucho más precisa para crear el sonido, lo que significa que el instrumentista tiene menos margen para el control sutil.

Answer 4

Se sopla la flauta excitando su frecuencia de resonancia, que son soluciones de onda especiales a lo largo de la dirección longitudinal de la flauta, con ondas de densidad de aire que se propagan de un extremo a otro.

Una solución resonante o estacionaria existe como una superposición de ondas que se propagan hacia delante y hacia atrás. Por lo tanto, al menos una gran parte de la fuerza motriz (tu soplando el aire) tiene que llegar al otro extremo. Y de alguna manera, soplar directamente en él no crearía una onda longitudinal lo suficientemente fuerte como para llegar hasta el otro extremo. Además, es posible que la onda que se refleje en el extremo más alejado interfiera con el aire que soplas directamente en el agujero.

Lo anterior es sólo mi especulación y no estoy seguro de qué fenómeno contribuye más al caso. Cualquier crítica o aclaración será muy bienvenida.