Incrementar la Velocidad del Flujo de Aire

Para una determinada distancia entre una rendija y un borde, la frecuencia del tono de borde aumenta con la velocidad de flujo de aire, pero con esos cambios de velocidad se puede romper hacia arriba o abajo a una region diferente. A una determinada velocidad de flujo de aire, se puede mantener un tono bastante estable, que es atribuible a un mecanismo de realimentación.

Regiones de Tono de Borde

La zona etiquetada como Región I de abajo es la región principal de operación en los tonos de borde de los tubos de órgano. La realimentación positiva por la interacción de la corriente de aire con el borde, mantiene el tono relativamente constante. Asímismo determina la relación de longitud de onda del vórtice de la corriente de aire modulada. Las expresiones siguientes asumen una velocidad de vórtice de 0,4 veces la velocidad del flujo de aire.

Realimentación y Tonos de Bordes

Las ondulaciones de la corriente de aire, viajando a aproximadamente 0,4 veces la velocidad del chorro, causan que la corriente de aire caiga por debajo del borde. La interacción con el borde provoca un aumento de la presión, que realimenta de nuevo la zona de la ranura, y tiende a forzar la corriente de aire hacia arriba. Cuando esta desviación ascendente alcanza el borde, su realimentación obliga a descender la corriente en la rendija. Esta realimentación positiva refuerza una frecuencia de tono de borde para la cual, la distancia de ranura-borde es media longitud de onda, por lo que esta frecuencia construye y mantiene una razonable estabilidad.

Este es un esquema del flujo de aire que cae por debajo del borde, emitiendo su vórtice. La presión descendente sobre la corriente de aire, origina la realimentación a la zona de la ranura, en donde empuja a la corriente hacia arriba.

La resonancia de columna de aire de un tubo de órgano tiende a alterar el tono de borde libre para que coincida con la frecuencia de resonancia del tubo. Es típico en el tubo de órgano borde-excitado, para producir la frecuencia fundamental del tubo. Sin embargo, se ha gastado un considerable esfuerzo en el diseño para asegurarse de que esto sea así. La posición de la ranura con respecto al borde y la distancia desde la ranura al borde, deben ser elegidos de manera que el tono fundamental sea estable a las velocidades de corriente de aire producidas por el viento del propulsor del órgano. Si se incrementa la velocidad de flujo de aire, el sonido se hace mas agudo, o incluso salta al siguiente armónico del tubo. Es común escuchar este salto debido a la velocidad de flujo de aire, por ejemplo en los silbatos de barco. Generalmente no se desea que los órganos hagan esto.

Variaciones del Tono de Borde con la Distancia del Hueco

La frecuencia del tono de borde producido por una ranura y un borde, tiende a disminuir con el aumento del hueco entre la ranura y el borde. Si la distancia del hueco va aún mas allá, la frecuencia puede saltar a un modo diferente. Según Hall, en los instrumento musicales solo se usa la Region I. "Rolling" con una Flauta