Piszczałka (instrumentologia)
Piszczałka – w instrumentologii nazwa korpusu instrumentów muzycznych z grupy aerofonów (potocznie instrumentów dętych). Zadaniem piszczałki jest formowanie słupa powietrza – pewnej ilości powietrza zdolnej do wykonywania drgań podłużnych i emitowania dźwięku[1][2]. Wysokość dźwięku piszczałki zależy od jej długości oraz od tego, czy jest otwarta, czy zamknięta; piszczałka otwarta wydaje dźwięk o oktawę wyższy niż tej samej długości piszczałka zamknięta. Ze względu na sposób wzbudzania drgań piszczałki dzielą się na wargowe i stroikowe. Piszczałka może wydawać dźwięki o różnej wysokości – funkcję taką uzyskuje się przez zmianę jej długości za pomocą wentyli, suwaka, albo otworów bocznych zamykanych i otwieranych palcami lub za pomocą systemu klap. O barwie dźwięku piszczałki decyduje jej rodzaj, kształt, materiał z jakiego jest wykonana i menzura[3].
Budowa
[edytuj | edytuj kod]Piszczałki wykonane są zazwyczaj z drewna lub metalu i mają bardzo wydłużony kształt – ich długość jest znacznie większa niż szerokość i grubość. Przekrój poprzeczny jest okrągły (w metalowych i niewielkich drewnianych) lub kwadratowy (w dużych piszczałkach organowe). Największe zróżnicowanie występuje w profilu, czyli przekroju podłużnym[4]:
- profil równoległy, czyli cylindryczny,
- profil stożkowy: zbieżny (koniczny) i rozbieżny (antykoniczny, lejkowaty),
- profil wykładniczy, nieznacznie odbiegający od stożkowego,
- profil hiperboliczny, rozszerzający się wyraźniej przy wylocie niż w pobliżu miejsca zadęcia,
- profil paraboliczny, gdzie większa część piszczałki jest niemal cylindryczna, a tylko część wylotowa wyraźnie się rozszerza.
Wysokość dźwięku
[edytuj | edytuj kod]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/Standing_waves_in_air_column%2C_open_and_closed_pipes.svg/220px-Standing_waves_in_air_column%2C_open_and_closed_pipes.svg.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d5/Kolejno%C5%9B%C4%87_d%C5%BAwi%C4%99k%C3%B3w_piszcza%C5%82ki_otwartej_i_zamkni%C4%99tej_tej_samej_d%C5%82ugo%C5%9Bci.svg/220px-Kolejno%C5%9B%C4%87_d%C5%BAwi%C4%99k%C3%B3w_piszcza%C5%82ki_otwartej_i_zamkni%C4%99tej_tej_samej_d%C5%82ugo%C5%9Bci.svg.png)
Wysokość dźwięku wydawanego przez piszczałkę zależy przede wszystkim od jej długości[5]; wpływ ma również rozmiar przekroju, otworów w ściankach, a zwłaszcza kształt wylotu (tzw. czary dźwiękowej); kształt piszczałki – zagięcia – nie mają wpływu[6]. Piszczałka otwarta wydaje dźwięk o oktawę wyższy niż tej samej długości piszczałka zamknięta[3].
Drgania wywołane na jednym końcu piszczałki (na rysunku punkt „a”) wywołują falę dźwiękową, która posuwa się w powietrzu wypełniającym piszczałkę (w słupie powietrza) w kierunku drugiego końca (na rysunku punkt „b”), ulega odbiciu i razem z falą pierwotną tworzy falę stojącą, podłużną[7]:
- w piszczałce otwartej, po osiągnięciu wylotu „b” następuje wyrównanie ciśnienia z otaczającą atmosferą i powstanie fali powrotnej. Węzeł fali powstaje w środku długości piszczałki, a długość fali jest dwukrotnie większa od długości piszczałki.
- w piszczałce zamkniętej, po osiągnięciu wylotu „b” następuje powstanie fali powrotnej, a opór ścianki powoduje nałożenie się obu fal i powstanie węzła fali. Długość fali jest czterokrotnie większa od długości piszczałki.
Wewnątrz piszczałki, w zależności od innych czynników powstają fale stojące o innych długościach[8]:
- w piszczałce otwartej, długości takich fal będą stanowiły kolejno , , , itd. część długości fali podstawowej i utworzą pełny szereg harmoniczny z tonami łączącymi się we współton.
- w piszczałce zamkniętej, długości takich fal będą stanowiły kolejno , , , itd. części długości fali podstawowej tworząc niepełny szereg harmoniczny o charakterystycznym widmie pozbawionym parzystych tonów składowych.
Wysokość dźwięku wydawanego przez piszczałkę może być zmieniana przez zastosowanie techniki przedęcia (np. w naturalnej waltorni), lub zmianę długości kanału piszczałki za pomocą otworów przewierconych w ścianie piszczałki (np. w klarnecie), wentyli (np. w trąbce i suwaków (np. w puzonie)[9][3].
Wzbudzanie dźwięku
[edytuj | edytuj kod]Ze względu na sposób wzbudzania drgań, piszczałki dzielą się na wargowe (inaczej labialne, szczelinowe) i stroikowe (inaczej języczkowe). W piszczałkach wargowych dźwięk powstaje wskutek tarcia strumienia powietrza o ostry brzeg otworu w korpusie – wargę, w stroikowych przez okresowe, przerywane drganiem stroików uderzenia strumienia powietrza o powietrze zawarte w piszczałce[3][10].
Barwa dźwięku
[edytuj | edytuj kod]O barwie dźwięku piszczałki decyduje jej rodzaj, kształt, materiał z jakiego jest wykonana i menzura[3].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 122.
- ↑ Biegański 1981 ↓, s. 17, 771.
- ↑ a b c d e Biegański 1981 ↓, s. 771.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 122, 124, 125.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 128.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 124, 125.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 123.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 123–124.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 128–130.
- ↑ Drobner 1997 ↓, s. 125, 126.
Bibliografia
[edytuj | edytuj kod]- Krzysztof Biegański: Mała encyklopedia muzyki. Stefan Śledziński (red.). Warszawa: PWN, 1981. ISBN 83-01-00958-6.
- Mieczysław Drobner: Instrumentoznawstwo i akustyka. Kraków: Polskie Wydawnictwo Muzyczne, 1997. ISBN 83-224-0469-7.
Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.