От чего зависит тембровая окраска звучания трубы?
Во-первых, от способа генерирования звука. По типу звукоизвлечения трубы делятся на лабиальные — свистковые, звук в которых образуется как у флейты и язычковые, звук у них образуется по аналогии с баяном. По внешнему виду лабиальные трубы отличаются наличием красиво оформленной поперечной шели с заостренным краем, о который разбивается воздушная струя. Встречаясь с препятствием, поток воздуха создает определенные завихрения, которые можно описать в виде колебательных процессов с широким спектром генерируемых частот, одна из которых усиливается резонансной трубой заданной длины. Из-за изящного вида и особенностей звукоизвлечения лабиальные трубы стараются располагать на фасаде органа. При открытии клапана сплошной (без прорезей) трубы воздух попадает на металлический язычок, генерирующий узкий спектр частот в заданном диапазоне тонов. Подвижный полозок позволяет в ограниченных пределах изменять длину звучащей части язычка, таким образом осуществляется настройка. Чем короче не зажатая часть язычка, тем выше основной тон, чем она длиннее — тем ниже тон.
Свой вклад в особенности звучания вносит и форма трубы. Трубы воронковидной формы усиливают звук, форсируют его. И, наоборот, трубы, сужающиеся к верхнему концу (конические), как бы прикрывают, приглушают »пук, сообщая ему более таинственные тембры. Форм труб существует великое множество. Основные виды — цилиндрические, конические, воронко видные, открытые и закрытые подразделяются на многочисленные промежуточные формы и виды: полуприкрытые, веретенообразные, шаровые, в виде сдвоенных конусов и т. п.
В определенной степени характер тембра зависит и от того, открыт или закрыт выходной торец трубы. Открытые трубы обладают ясным и конкретным тембром, закрытые звучат приглушенно. С точки зрения акустики причина отличий в звучании достаточно проста. У открытого конца возникает пучность стоячей волны, а у закрытого — узел. Следовательно, труба с двумя открытыми концами имеет такую основную частоту, при которой подлине тру. бы укладывается половина длины волны. Труба же, у которой один конец открыт, а другой — закрыт, имеет основную частоту, при которой по длине трубы укладывается четверть длины волны. С точки зрения математики, основная частота F для трубы, открытой с обоих концов, равна: