Kernspalte

Trillerpfeife

Die Pfeife ist ein Tonerzeuger, bei dem ein Luftstrom eine Kante trifft, die Teil einer Öffnung eines Resonanzraumes ist. Die Elastizität der Luft im Resonanzraum bewirkt, dass der Luftstrom aus dem Resonanzraum heraus und wieder hineinschwigt. Physikalisch gesprochen werden durch Turbulenzen an der Kante im Resonanzraum stehende Wellen erzeugt, die den Ton bilden. An Stelle der Luft können auch andere Gase verwendet werden, z. B. Wasserdampf. Die Pfeife wird auch Luftblatt-Aerophon genannt.

Terminologie

Der Luftstrahl wird meist durch einen Luftkanal oder Windkanal gebildet, der auch Kernspalt oder Kernspalte heißt. Er trifft auf eine Kante, die auch Schneidekante, Schneidenkante oder Anblaskante heißt. Der Begriff Labium ist dafür auch gebräuchlich, kann aber auch die vom Resonanzraum abgewandte, an die Schneidekante anschließende Fläche bezeichnen. Der Raum zwischen Schneidekante und Kernspalt wird Aufschnitt genannt. Der Resonanzraum kann ein Rohr oder einen vergleichbaren länglichen Körper bilden. Ist das Rohr am der Schneidekante gegenüberliegenden Ende offen, spricht man von einer offenen Pfeife, ist es geschlossen, von einer gedackten Pfeife, die bei gleicher Länge eine Oktave tiefer klingt. Wenn der Resonanzraum dagegen im wesentlichen kugelförmig oder eiförmig oder auf sonstige Weise ein kompakter Körper ist, spricht man hingegen von einer Gefäßflöte.

Erzeugter Ton

Frequenz und Klangfarbe des erzeugten Tons hängen vor allem von Größe und Form des Resonanzraumes ab. Daneben aber auch von der Schärfe der Schneidekante und von Winkel, Dicke und Stärke des Luftstrahls.

Überblasen

Bei Pfeifen mit röhrenförmigem Resonanzraum können bei höherem Blasdruck oder schärferem, enger begrenzten Strahl oder bei kleinerem Winkel zwischen Kanteninnenseite und Strahl höhere Töne aus der Obertonreihe des tiefsten Tones erzeugt werden. Bei offenen Pfeifen kann das jeder Oberton sein, bei gedackten Pfeifen nur die ungeradzahligen.

Anwendung

Pfeifen werden seit der Steinzeit als Musik- und Signalinstrument quer durch alle Kulturen und Zeitalter eingesetzt. Eine Knochenpfeife aus der Zeit des Magdalénien wurde in der Gudenushöhle in Österreich gefunden. Bei der Jagd werden Pfeifen wie z. B. die Hasenklage zur Imitation von Tiergeräuschen verwendet. Wenn es sich um Pfeifen handelt die mit Atemluft betrieben werden, sind es Signalpfeifen wie Trillerpfeife, Bootsmannspfeife, Hochfrequenzpfeife oder Flöten. Bei Flöten wird der Kernspalt entweder durch die Atemorgane des Spielers geformt oder ist Bestandteil der Pfeife selbst. Dann spricht man von einer Kernspaltflöte. Mit künstlich erzeugter Druckluft werden Orgelpfeifen betrieben, mit Dampf Dampfpfeifen. Pfeifen erklingen am häufigsten ungefähr in der Tonhöhe einer Kinderstimme, kommen aber oft auch in anderen Tonlagen vor, die erzielten Frequenzen reichen vom Infraschallbereich bei extrem großen Orgelpfeifen bis in den Ultraschallbereich bei Hochfrequenzpfeifen.

Beim Pfeifen ohne Instrument scheint es sich auch um diesen Mechanismus zu handeln, allerdings ist das Pfeifen noch nicht umfassend erforscht.

Beispiele

• Flöten
• Orgelpfeife
• Signalpfeife

Weblinks

• Akustik der Flöte (engl.)