|
|
| لوله صوتی که یک طرف آن بسته باشد، لوله صوتی بسته نام دارد. هرگاه هوای درون این لوله به ارتعاش در آید، در این صورت لوله صوت ایجاد می‌کند.
|
دیدکلی
فرض کنید یک لوله صوتی در اختیار داریم. حال اگر در نزدیکی لبه لوله هوا دمیده شود، در این صورت هوای درون لوله به ارتعاش در می‌آید. این ارتعاش شبیه ارتعاش
تار مرتعش است. اگر یک انتهای لوله بسته باشد،
موج تولید شده در داخل لوله بعد از برخورد به انتهای بسته باز تابیده می‌شود.
موج باز تابیده به اندازه 180 درجه با موج تابیده اختلاف فاز خواهد داشت. این نتیجه از آنجا ناشی می‌شود که جابجایی عناصر حجمی کوچک در انتهای بسته باید همواره صفر باشد.
بنابراین انتهای بسته یک
گره جابجایی خواهد بود. در صورتی که اگر لوله باز بود، غبار سیال درون لوله (ماده درون لوله به غیر از هوا می‌تواند
مواد سیال دیگر نیز باشد) آزادانه در آنجا حرکت می‌کنند. اما ماهیت بازتابش در چنین انتهایی بستگی به گشاد بودن یا باریک بودن لوله در مقایسه با
طول موج دارد. اگر قطر لوله نسبت به طول موج کوچک باشد، همان طوریکه در بیشتر
سازهای موسیقی دیده می‌شود، موج بازتابیده تقریبا همان فاز موج تابیده را خواهد داشت. پس انتهای باز تقریبا یک
شکم جابجایی است.
ویژگیهای صوت حاصل از لوله‌های بسته
گفتیم که در انتهای بسته لوله یک گره ارتعاشی وجود دارد، بنابراین در صوت اصلی یا اولین هماهنگ باید یک گره در طرف بسته و یک شکم در طرف باز لوله ایجاد شود. بنابراین در یک لوله صوتی بسته ،
فرکانس صوت از رابطه زیر تبعیت می‌کند.
در رابطه فوق n عدد صحیحی است که کلیه مقادیر از .... n=1 , 2 ,3 را می‌تواند اختیار کند و بیانگر تعداد هماهنگها می‌باشد. به عنوان مثال دn=1 مربوط به هماهنگ اول یا صوت اصلی است. در حالت کلی لوله صوتی چه باز و چه بسته باشد، فرکانس صوت با طول لوله نسبت عکس دارد. بگونه‌ای که هر چه طول لوله کوتاه تر باشد، فرکانس صوت حاصل از آن بیشتر و صدای آن
زیرتر خواهد بود، بطوری که اگر طول لوله نصف شود، فرکانس صوت آن دو برابر می‌گردد. همچنین فرکانس صوت اصلی لوله‌های صوتی با
سرعت صوت هوای (یا سیال) درون لوله متناسب است. فرق بین
لوله‌های صوتی باز و بسته در این است که لوله‌های صوتی باز تمام هماهنگهای اصلی (چه زوج و چه فرد) را می‌توانند تولید کنند، در صورتی که لوله‌های صوتی بسته فقط می‌توانند هماهنگهای فرد را تولید کنند.
مباحث مرتبط با عنوان
