Fizyka instrumentów - fizyka instrumentów

Obszerny opis fizyki instrumentów muzycznych znajduje się w podręczniku.
W niniejszym rozdziale zaprezentowano najważniejsze, zdaniem autorki, informacje na ten temat.

Praktycznie żaden instrument muzyczny nie wytwarza czystego tonu – widmo dźwięku instrumentów jest złożone. Częstotliwość podstawowa dźwięku jest związana z pierwszym modem drgań, natomiast wyższe mody drgań wywołują drgania odpowiadające alikwotom (przydźwiękom), które zwykle są wielokrotnością częstotliwości podstawowej (w przypadku instrumentów perkusyjnych zależność nie jest tak prosta). Różnice intensywności różnych alikwotów dają każdemu instrumentowi unikalną barwę dźwięku. Jednak rozkład całkowitego dźwięku pomiędzy alikwoty zmienia się dla danego instrumentu wraz ze zmianą wysokości dźwięku, a nawet w obrębie tej samej nuty, w przypadku gdy muzyk użyje innego sposobu artykulacji dźwięku.

Instrument muzyczny wytworzy dźwięk pod warunkiem, że powstanie w nim fala stojąca. Fala stojąca powstaje w wyniku interferencji fal, gdy fala biegnąca w jednym kierunku spotyka falę o tej samej długości, biegnącą w kierunku przeciwnym. Jest to możliwe, gdy na granicy ośrodków nastąpi częściowe odbicie fali, a długość ośrodka będzie całkowitą wielokrotnością połowy długości fali. Aby fala odbiła się na granicy ośrodków, oporność (sztywność) ośrodka musi ulegać zmianie (nieważne jak dużej i czy oporność rośnie czy maleje).

Sposób produkcji dźwięku zależy od budowy i metody wydobywania dźwięku z instrumentu. Kryteriami takimi kierowali się Hornbostel i Sachs tworząc klasyfikację instrumentów. Zaproponowali oni podział instrumentów na aerofony (instrumenty dęte), chordofony (instrumenty strunowe), idiofony (instrumenty perkusyjne samobrzmiące), membranofony (instrumenty perkusyjne z membraną) oraz elektrofony.