Юный техник 1982-03, страница 27

позже, а пока допустим, что столб воздуха в трубе уже колеблется. Поскольку мы знаем, что звук — это и есть колебания воздуха, следовательно, труба уже звучит. Неважно при этом, какую именно трубу вы себе представили: отрезок водопроводной или кусок полого ствола бамбука, стебель камыша или саксофон. А может, вы взяли в качестве примера просто теоретический пустотелый цилиндр: ведь пока мы оперируем трубой как физическим телом, а не музыкальным инструментом.

Колеблется воздух с определенной частотой, которая зависит от объема и формы трубы — ведь она может быть длинной и тонкой, короткой и широкой. В физике эта частота называется собственной частотой данной колебательной системы.

Но вернемся чуть назад: труба наша пока молчит, в ней еще нужно возбудить колебания.

Кое-кто из вас наверняка просил когда-то горниста пионерской дружины: «Дай подудеть». А потом разочарованно возвращал фанфару обратно, ибо из нее ничего, кроме шипения, не вылетало. Просто дуть в трубу, как мы уже говорили, занятие бесполезное. В любую, не только в фанфару.

Посмотрите на рисунок 1. На нем изображен конец простой трубки, например бамбуковой. Если в нее дунуть без всяких ухищрений, звука не будет. Но вот мы направили струю воздуха так, как показано стрелками, чтобы она рассекалась о край отверстия. Труба зазвучала.

Что же произошло?

В рассекающемся потоке воздуха возникли колебания. Они слабы и беспорядочны: в них много разных частот, так что это пока еще шум, а не звук. Но давайте снова вспомним физику, ту ее часть, где говорится о резонансе. Наша воздушная колеба

тельная система, которая потенциально обладала собственной частотой, теперь выделила такую же частоту из массы других, отозвалась на нее и сама начала колебаться, причем с гораздо большей амплитудой, чем шум рассекающейся струи. То есть сила звука стала намного больше. Так колебательный контур радиоприемника, настроенный на какую-то собственную частоту, выделяет из множества радиоволн, заполняющих эфир, такую же частоту нужной станции. И не только выделяет, но и усиливает ничтожно слабый сигнал, попадающий на антенный вход.

Способ возбуждения колебаний воздушного стодба, который мы рассмотрели, один из самых древних. Он неудобен: трудно выдерживать нужное направление струи, да и расход воздуха велик. На рисунке 2 показан другой способ, он применяется и сейчас на поперечных флейтах. Конец трубки забивается наглухо пробкой, а в стенке сверлится отверстие. Музыкант прикладывает инструмент к нижней губе и дует в отверстие, но опять же так, чтобы струя воздуха рассекалась о его край. Этот способ, конечно же, удобнее.

Еще проще способ, показанный на рисунке 3, он применяется, например, в свирели. Конец трубки тоже забивается пробкой, но уже фигурной, чтобы остался канал для воздуха. Канал направлен на заостренный край отверстия, проделанного в стволе сверху. В такую трубу как раз достаточно просто дунуть, чтобы возник звук, но... в оркестровых инструментах этот способ не применяется. Дело в том, что готовый канал для воздуха не позволяет музыканту варьировать направление струи, а значит, делает невозможным многие нюансы исполнения.

Все эти три способа называются свистковыми. Здесь колебания возбуждаются струей воздуха, раз-

25