{"id":34,"date":"2015-02-10T12:50:31","date_gmt":"2015-02-10T12:50:31","guid":{"rendered":"http:\/\/tenora.espais.iec.cat\/?page_id=34"},"modified":"2015-06-12T13:40:13","modified_gmt":"2015-06-12T11:40:13","slug":"com-funcionen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/programes-de-recerca\/com-funcionen\/","title":{"rendered":"Com funcionen?"},"content":{"rendered":"

Com funcionen?<\/div><\/div><\/h2>\n

< Com \u00e9s el so d’aquests elements?<\/a><\/p>\n

> Qu\u00e8 ha calgut fer i qu\u00e8 s’ha aconseguit?<\/a><\/p>\n

\"1p11\"<\/p>\n

Sovint se\u2019n dona una descripci\u00f3 trivialitzada del\u00a0seu funcionament segons la qual la canya vibra, per causa del buf de l\u2019instrumentista, i produeix un so que \u00e9s amplificat i tram\u00e8s a l\u2019exterior pel cos de l\u2019instrument talment com ho faria un meg\u00e0fon.<\/p>\n

El cos de l\u2019instrument t\u00e9, per\u00f2, un paper molt m\u00e9s important que fer de\u00a0 simple\u00a0meg\u00e0fon, perqu\u00e8 t\u00e9 molta incid\u00e8ncia en el moviment de la canya: de fet en controla les vibracions. Es tracta d\u2019instruments \u201cautoexcitats\u201d:<\/p>\n

Tal com es mostra a la figura,\u00a0 es posa a disposici\u00f3 de l\u2019instrument\u00a0\u2013format\u00a0fonamentalment per un sistema vibratori\u2013 una font d\u2019energia, i \u00e9s la pr\u00f2pia vibraci\u00f3 d\u2019aquest que en controla l\u2019entrada per mitj\u00e0 de l\u2019anomenat\u00a0 mecanisme d\u2019autoexcitaci\u00f3<\/em>, que actua com a v\u00e0lvula d\u2019entrada de l\u2019energia.<\/p>\n

En els instruments que ens ocupen, el buf de l\u2019instrumentista \u00e9s la font d\u2019energia,\u00a0la columna d\u2019aire \u00e9s el sistema vibratori i la doble canya fa de v\u00e0lvula d\u2019entrada controlada per la vibra\"1p12_1\"ci\u00f3 de la columna d\u2019aire.<\/p>\n

El sistema vibratori, doncs, est\u00e0 format per l\u2019aire contingut dins l\u2019instrument que\u00a0est\u00e0 acoblat a l\u2019aire exterior per mitj\u00e0 dels forats oberts i per l\u2019extrem obert del pavell\u00f3. La vibraci\u00f3\u00a0interior \u00e9s tramesa, en part, a l\u2019exterior com a so em\u00e8s per l\u2019instrument, per\u00f2 bona part queda retinguda\u00a0dins de l\u2019instrument i controla l\u2019entrada d\u2019energia ajudant a obrir i tancar la canya.<\/p>\n

\u00c9s doncs el so que menys surt a fora \u2013el que menys sentim, que \u00e9s el de freq\u00fc\u00e8ncies baixes i molt particularment el fonamental\u2013 qui controla el funcionament de l\u2019instrument. Podem dir, doncs, que la canya respon als ecos.<\/p>\n

Una sobrepressi\u00f3 que entri dins la canya, es propagar\u00e0 tub avall, es reflectir\u00e0 prop del primer forat obert
\n\u2013tot canviant de signe, afeblint-se i escampant-se en el temps\u2013 i arribar\u00e0, com a un primer eco, a la canya. Si el que\u00a0arriba \u00e9s una depressi\u00f3 tendeix \u00e0 a tancar-la, i si \u00e9s una sobrepressi\u00f3, a obrir-la. Per tal de tancar cicle i tornar a comen\u00e7ar, quants viatges d\u2019anada i tornada calen?<\/p>\n

 <\/p>\n

Tenim el paradigma del clarinet<\/em>:<\/p>\n

\"1p13_1\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Una sobrepressi\u00f3 que es propaga tub avall, retorna com a depressi\u00f3 que, en tendir a tancar la canya \u2013sense tancar-la del tot\u2013 refor\u00e7a la depressi\u00f3 que, tot seguit, es propaga tub avall, \u00a0per retornar reflectida com a sobrepressi\u00f3, amb la qual cosa recomen\u00e7a el cicle. Calen, doncs, dos viatges d\u2019anada i tornada per tancar cicle; \u00e9s un funcionament semblant al dels motors de 4 temps.<\/p>\n

Les xeremies, per\u00f2, ens plantegen una paradoxa: la canya tanca despr\u00e9s de cada viatge d\u2019anada i tornada. L\u2019arribada de cada eco desencadena el recomen\u00e7ament de cicle. En aix\u00f2 s\u2019assemblen als motors de 2 temps.<\/p>\n

\"1p13_2\"<\/a><\/p>\n

Com que les dobles canyes de les xeremies tanquen bruscament, originen una intensa depressi\u00f3 que es propaga tub avall i retorna com a sobrepressi\u00f3. Com s\u2019explica que aquesta sobrepressi\u00f3, que d\u2019entrada all\u00f2 que fa \u00e9s obrir la canya, acabi ocasionant que tanqui violentament? Quin fenomen li ho permet?<\/p>\n

Hi ha un gran aliat de la causa del tancament. S\u00f3n les depressions en\u00a0passos estrets: si en una conducci\u00f3 hi ha un pas estret, all\u00ed s\u2019establir\u00e0 una depressi\u00f3 \u2013com ho estableix el Principi de Bernoulli, i com en treu profit l\u2019efecte Venturi emprat, com ara, en els carburadors de motors d\u2019explosi\u00f3\u2013.<\/p>\n

\"1p14\"<\/a><\/p>\n

Si la paret del pas estret \u00e9s flexible, aquesta depressi\u00f3 tendeix a tancar el pas, i hi ha una velocitat de circulaci\u00f3 cr\u00edtica per damunt de la qual el tancament arriba a ser total.<\/p>\n

Arribats a aquest punt, la manca d\u2019entrada d\u2019aire fa desapar\u00e8ixer la depressi\u00f3 i la paret retorna vers la seva posici\u00f3 inicial; per\u00f2 en fer-ho passa a circular novament l\u2019aire amb velocitat creixent, i passa a produir-se un nou tancament.<\/p>\n

En els instruments de canyes, aquestes estableixen un pas estret flexible on s\u2019originen les depressions. El paper que tenen \u00e9s feble en el clarinet<\/em>, apreciable en el sax\u00f2fon<\/em>, intens en l\u2019obo\u00e8<\/em>, i decisiu en les xeremies<\/em> de la cobla. Tant \u00e9s aix\u00ed, que aquestes depressions poden fer tancar i obrir del tot la doble canya sense estar acoblada a l\u2019instrument. Aquest proc\u00e9s vibratori ocasiona el que s\u2019anomena rogall, <\/em>que \u00e9s un dels dos assaigs que fan els instrumentistes per provar l\u2019adequaci\u00f3 d\u2019una canya. Aquests s\u00f3n els \u00fanics instruments que conec que empren el rogall <\/em>com a prova de l\u2019adequaci\u00f3 de les canyes.<\/p>\n

A la imatge superior hi ha representada la fluctuaci\u00f3 de pressi\u00f3 dins del tudell \u2013element on es fixa la doble canya\u2013 en la producci\u00f3 d\u2019un rogall<\/em>. Aquesta pressi\u00f3 \u00e9s molt propera a la que actua dins la canya. Per produir-lo, el tudell no es troba unit a l\u2019instrument, i l\u2019instrumentista bufa fortament tot deixant molt lliure la canya entre els llavis.<\/p>\n

\"1p15\"<\/a><\/p>\n

S\u2019observa que de tant en tant es presenta una forta depressi\u00f3 que correspon a un tancament complet de
\nla canya. Aquests tancaments no es produeixen amb regularitat, i per aquest motiu el so \u00e9s rogall\u00f3s. Per\u00f2 el fet que es produeixin posa de manifest l\u2019adequaci\u00f3 de la canya per tocar les notes m\u00e9s greus de la tenora<\/em>.<\/p>\n

Quan el tudell s\u2019acobla a l\u2019instrument, els ecos a les depressions intenses actuen com a marcap\u00e0s que regularitza els tancaments de la canya, amb la qual cosa el so passa a tenir un \u201cto\u201d.<\/p>\n

Amb m\u00e9s pressi\u00f3 dels llavis sobre la canya en comptes del rogall s\u2019obt\u00e9 un so de \u201cto\u201d agut: el xiulet \u2013correspon a la imatge inferior\u2013 que prova l\u2019adequaci\u00f3 de la canya per a les notes agudes.<\/p>\n

I posats a observar el so dins la canya \u2013ben diferent del que surt a fora com a so em\u00e8s\u2013 passem ara a visualitzar la fluctuaci\u00f3 de pressi\u00f3 en l\u2019inici d\u2019una nota, i despr\u00e9s una vegada la nota ha passat a ser mantinguda.<\/p>\n

La imatge superior ens mostra la fluctuaci\u00f3 de pressi\u00f3 captada per un micr\u00f2fon inserit en el tudell \u2013i per tant, pr\u00e0cticament la pressi\u00f3 dins la canya\u2013 en el proc\u00e9s d\u2019iniciar una nota, \u00e9s el que s\u2019anomena \u201catac\u201d de la nota.<\/p>\n

\"1p16\"<\/a><\/p>\n

S\u2019observa que la fluctuaci\u00f3 inicial ocasionada pel buf de l\u2019instrumentista \u2013formada per una petita
\nsobrepressi\u00f3 seguida d\u2019una depressi\u00f3 lleugerament m\u00e9s intensa associada al tancament parcial de la canya\u2013 s\u2019amplifica amb l\u2019arribada de cada eco, fins que s\u2019arriba, amb pocs cicles, al tancament complet.<\/p>\n

La imatge inferior ens mostra la fluctuaci\u00f3 de la pressi\u00f3 una vegada la nota ha passat a ser mantinguda. Hi apareixen molt clarament: l\u2019arribada de la sobrepressi\u00f3 \u2013eco de la depressi\u00f3 enviada tub avall pel cicle anterior-, el tancament brusc de la canya amb una lleugera sobrepressi\u00f3 ocasionada per l\u2019aire expulsat bruscament de l\u2019interior de la canya en tancar i, finalment, la intensa depressi\u00f3 ocasionada pel tancament complet.<\/p>\n

En la forma d\u2019aquestes fluctuacions de pressi\u00f3 per a notes mantingudes, diferent de la de l\u2019atac de les notes, interv\u00e9 un nou element associat al comportament vibratori de la columna d\u2019aire. Es tracta de l\u2019efecte acumulatiu, cicle rere cicle, ocasionat per les resson\u00e0ncies de la columna d\u2019aire.<\/p>\n

De la mateixa manera que un gronxador t\u00e9 un ritme propi d\u2019oscil\u00b7laci\u00f3, i si li apliquem empentes amb el mateix ritme aconseguim animar-lo a oscil\u00b7lar amb amplitud gran encara que les empentes siguin petites, la columna d\u2019aire d\u2019una xeremia t\u00e9 diverses resson\u00e0ncies que corresponen a oscil\u00b7lacions amb un ritme propi.<\/p>\n

Aquestes resson\u00e0ncies de la columna d\u2019aire es poden experimentar per mitj\u00e0 d\u2019un \u00e8mbol que actu\u00ef a l\u2019entrada del tudell \u2013all\u00ed on s\u2018insereix la canya\u2013 amb una oscil\u00b7laci\u00f3 sinuso\u00efdal d\u2019amplitud de velocitat constant per\u00f2 freq\u00fc\u00e8ncia variable. Un micr\u00f2fon inserit en el tudell detectar\u00e0 com el so augmenta en apropar-se la freq\u00fc\u00e8ncia a cadascuna de les de resson\u00e0ncia de la columna d\u2019aire.<\/p>\n

\"1p17\"<\/a><\/p>\n

En el cas de la columna d\u2019aire de les xeremies \u2013que \u00e9s aproximadament c\u00f2nica\u2013 aquestes freq\u00fc\u00e8ncies de resson\u00e0ncia formen aproximadament la s\u00e8rie harm\u00f2nica f, 2f, 3f, …. En els instruments de columna d\u2019aire aproximadament cil\u00edndrica \u2013com \u00e9s el cas del clarinet i de les trompetes\u2013, les freq\u00fc\u00e8ncies de resson\u00e0ncia formen la s\u00e8rie harm\u00f2nica imparell: f, 3f, 5f, …-<\/p>\n

Si el ritme\u00a0 de tancament de la canya \u2013i per tant de producci\u00f3 de les depressions que tenen el paper d\u2019empentes\u2013 coincideix amb el d\u2019una resson\u00e0ncia, aquesta passa a oscil\u00b7lar amb gran amplitud, amb la qual cosa es refor\u00e7a el so, i es refor\u00e7a i es fa m\u00e9s estable la vibraci\u00f3 de la canya.<\/p>\n

En les xeremies la primera resson\u00e0ncia per a cada digitaci\u00f3 controla l\u2019afinaci\u00f3 de les notes del primer registre, i la segona resson\u00e0ncia \u2013amb freq\u00fc\u00e8ncia aproximadament doble- controla l\u2019afinaci\u00f3 de les notes del segon registre, que sona a l\u2019octava del primer.<\/p>\n

Si el ritme de vibraci\u00f3 d\u2019una resson\u00e0ncia \u00e9s el doble, triple, etc. del de tancament de la canya, tamb\u00e9 se\u2019n refor\u00e7a la vibraci\u00f3 \u2013\u00e9s com si apliqu\u00e9ssim l\u2019empenta al gronxador cada dues, tres, \u2026 oscil\u00b7lacions\u2013. \u00c9s a dir, diverses resson\u00e0ncies de la columna d\u2019aire poden col\u00b7laborar per enriquir el so en harm\u00f2nics. Cal que tinguin les freq\u00fc\u00e8ncies relacionades harm\u00f2nicament, \u00e9s a dir, que formin part de la s\u00e8rie f, 2f, 3f, …<\/p>\n

anterior<\/a> | seg\u00fcent<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

< Com \u00e9s el so d’aquests elements? > Qu\u00e8 ha calgut fer i qu\u00e8 s’ha aconseguit? Sovint se\u2019n dona una descripci\u00f3 trivialitzada del\u00a0seu funcionament segons la qual la canya vibra, per causa del buf de l\u2019instrumentista, i produeix un so que \u00e9s amplificat i tram\u00e8s a l\u2019exterior pel cos de l\u2019instrument talment com ho faria […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":19,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","template":"","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"footnotes":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/34"}],"collection":[{"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=34"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/34\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":471,"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/34\/revisions\/471"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/19"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/tenora.recerca.iec.cat\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}