¿Cuál es el significado de la forma de la campana, cuando se golpea en el borde suena/produce un mejor sonido que otros objetos con forma? Si es así, ¿alguien podría explicar un poco sobre ella.
EDITORIAL: De las sugerencias en los comentarios, aclaración para el término "suena mejor": Suena más efectivo para el propósito para el que se crean las campanas. (Gracias Justin)
La campana tiene típicamente forma de campana por dos razones, primero porque el círculo es estructuralmente fuerte y esto permite que las campanas sean golpeadas con mayor fuerza que si la forma fuera plana o tuviera bordes afilados que serían más propensos a agrietarse, además la forma circular permite que una onda viaje alrededor del perímetro de las campanas para que se puedan desarrollar ondas estacionarias alrededor de la circunferencia de la campana. Es la resonancia de las ondas estacionarias la responsable del sonido del timbre.
Y en segundo lugar, la forma de la campana hace que su timbre sea más agradable musicalmente. La razón del aumento de diámetro a medida que se va de la parte superior a la inferior de la campana es para que la campana resuene a diferentes frecuencias que pueden ser afinadas en una campana grande para tener lo que equivale a un complejo acorde musical tocando cuando la campana es golpeada.
Por ejemplo, una determinada campana puede tener una resonancia en la fundamental, una subarmónica una octava más baja, una tercera menor por encima, una quinta por encima y una octava completa por encima. Las diferentes secciones de diámetro de la campana contribuyen a estos diferentes armónicos.
La construcción de campanas es tanto un arte como una ciencia. Aquí hay un buen recurso en línea que describe el proceso de creación de una gran campana:
https://www.msu.edu/~carillon/batmbook/chapter4.htm
también el siguiente capítulo que profundiza en la acústica de las campanas:
Una parte de las respuestas que se ha perdido por completo hasta ahora tiene que ver con la coincidencia acústica. Escuchamos sonidos que son ondas en el aire; los sonidos que escuchamos son creados por sistemas y materiales vibratorios, y esas vibraciones deben ser transferidas eficientemente al aire para que las podamos escuchar. La forma de los instrumentos musicales de metal como las trompetas, trombones y tubas tiene "forma de campana", por lo que las vibraciones de pie que se crean en el interior del instrumento se adaptan eficientemente a la impedancia acústica del aire. Podemos crear esos mismos sonidos en tubos largos y rectos, pero no se transferirían eficientemente al aire fuera del tubo. Una gran campana de iglesia, cuando es golpeada, tiene vibraciones internas en los materiales de la campana que inicialmente se transfieren al aire dentro de la campana, y luego, debido a que la campana tiene "forma de campana", se transfieren más eficientemente al aire circundante, haciendo que el sonido que escuchamos sea "fuerte".
La respuesta correcta es la siguiente: las campanas tienen la forma que tienen porque están hechas para ser colgadas en lugares altos. La forma enfoca el sonido hacia abajo y maximiza la sonoridad.
Esto tiene un costo. La forma no es favorable para mantener un tono estable, y suenan mucho peor que las campanas tubulares, que se utilizan en las orquestas sinfónicas debido a su sonido claro y preciso, lo que obviamente es un requisito más importante en ese contexto.
Las campanas japonesas también tienen formas cilíndricas.
Por último, los cencerros de vaca tienen una forma ovalada diferente, probablemente debido a la facilidad de producción. No suenan muy bien en absoluto, son más percusivos que melódicos.
Como nota al margen. El argumento de otra respuesta sobre la armonía es bastante erróneo. En primer lugar, básicamente cualquier entierro musical produce armónicos. Esa es la razón fundamental por la que diferentes instrumentos tienen diferentes timbres. Así que, claro, se aplicaría a las campanas también (con la advertencia de que las campanas de las iglesias no tienen un tono constante) pero no es específico en absoluto a las campanas o a su elección de forma en particular. Por ejemplo, el material con el que se forja una campana es igual de importante.
uhm para que puedas colgar algo dentro y que golpee las paredes? Si quieres un sonido y lo golpeas desde fuera, no necesito tener forma de campana. Considera un "gong". También las campanas son / eran caras de fabricar durante un cierto tiempo y se usaban para propósitos religiosos. Es más fácil "lanzar" un objeto sonoro enorme en forma de campana en lugar de como, un tubo o tubería? además también, se puede colgar una campana en forma, a diferencia de un "gong", de manera que no necesite un ejército de hombres para operar y hacer mucho ruido. un novato colgado de la cuerda será suficiente.
Las campanas han evolucionado a la forma de "campana" porque una campana vibratoria produce diferentes frecuencias parciales dependiendo del grosor y la forma del metal. Mi fuente dice que "La forma de la campana ha evolucionado de tal manera que los parciales principales están más o menos en la relación correcta. Quitando pequeñas cantidades de metal de diferentes partes del interior de la campana se ajustan las diferentes frecuencias. Una campana moderna se moldea deliberadamente gruesa, y luego se afina en una máquina perforadora vertical (un torno gigante). Antes de esto, el metal se astillaba con un martillo de afinación, una práctica que persistió a principios del siglo XX, a pesar de la introducción de las máquinas de afinar a finales del siglo XVIII".
En algunas campanas, la afinación se hace quitando los anillos interiores de la campana. Obviamente esto es mucho más fácil que tratar de quitar la cantidad adecuada de metal de otras formas. Gracias por una pregunta interesante :)
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