Instrumentos de Columna de Aire

Los instrumentos de viento-madera utilizan solamente las primeras resonancias de columnas de aire y dependen de la apertura de los agujeros en los lados de las columnas para ascender en el tono. Los instrumentos de metal emplean un gran número de resonancias (armónicos) de sus columnas, y hacen uso de válvulas o correderas, para alargar las columnas de aire dando una progresión descendente del tono.

Excitación de la Columna de Aire

Mientras que las frecuencias producidas por un instrumento de columna de aire depende del tipo de columna, el timbre del sonido está influenciado significativamente por el método de excitación de la columna de aire. La flauta y la flauta dulce, así como los tubos de órganos de diapasón, se excitan soplando aire sobre un borde. Este tono de borde se puede alterar cambiando la velocidad del flujo de aire o la distancia entre la ranura y el borde, de modo que sea posible un registro superior.

Para excitar la columna de aire, otros instrumentos de viento-madera pueden usar lengüeta simple (clarinete, saxofón), o doble lengüeta, (oboe, fagot) . Tales instrumentos logran su registro superior con el uso de una llave de registro, que destruye el modo más bajo de vibración de la columna de aire, y obliga a la columna a vibrar en su próximo armónico más alto. En el clarinete este registro superior es el tercer armónico, pero para los otros instrumentos de viento-madera, está una octava arriba porque son columnas de aire cónicas.

Las columnas de aire de los instrumentos de viento-metal, se excitan por la acción de los labios del músico sobre la boquilla.

Registros de Columna de Aire

La gama de reproducción de los instrumentos de viento-madera, se extiende por la existencia de registros superiores que les permiten excitar armónicos superiores de las columnas de aire. En la flauta el proceso se llama sobresoplado. El registro superior está una octava arriba en dichos instrumentos ya que actúan como cilindros de extremo abierto.

Otros instrumentos de viento-madera logran su registro superior con el uso de una llave de registro que destruye el modo más bajo de vibración de la columna de aire y obliga a la columna a vibrar en su próximo armónico más alto. En el clarinete este registro superior es el tercer armónico, pero para otros instrumentos de viento-madera, está una octava arriba porque son columnas de aire cónicas.

La Boquilla del Instrumento de Metal y los Labios del Músico

Los labios del músico del instrumento de metal, son el origen de la excitación de la columna de aire. Como ha descrito Scott Whitener en su "Guía completa del Instrumento", "El sonido del instrumento de viento-metal, es creado por la vibración de los labios, iniciando y manteniendo una onda estacionaria longitudinal en el aire encerrado dentro del tubo del instrumento...La embocadura del músico es como una válvula de control de flujo que actúa sobre el flujo de aire constante que viene de los pulmones. Los labios cerrados son separados por el soplido, poniéndolos en vibración. Por lo tanto se emiten bocanadas de aire en la boquilla, poniendo en marcha una onda sonora que alcanza a la campana de expansión del instrumento."

Como señala Whitener, las ondas sonoras se reflejan del extremo abierto de la campana y van hacia adelante y atrás, entre la boquilla-labios del músico y la campana, produciendo una vibración longitudinal de la columna de aire a la frecuencia de los labios del músico. Esta onda estacionaria eficiente sólo puede ser producida a, o cerca de, las frecuencias de resonancia del instrumento, dando la secuencia característica de los armónicos del instrumento.