著者
有元 慶太 吉川 茂
出版者
一般社団法人情報処理学会
雑誌
情報処理学会研究報告音楽情報科学(MUS) (ISSN:09196072)
巻号頁・発行日
vol.2001, no.16, pp.5-11, 2001-02-22

エアリード楽器において、尺八、フルートを仮定した"short"とパイプオルガンやリコーダーを仮定した"long"の二つのフルー形状について流速分布を測定した。理論上は"long"の場合、ジェットはフルー内部ではPoiseuille分布、フルーから出た後はb=4h/5(ジェットの半幅をb,フルーの高さを2hとする)のBickley分布に従い、"short"の場合はフルー内部ではtop-hat分布、フルーから出た後はb=3h/2のBickley分布に従う。実験結果は、(a)"long"の場合、低速域(10?20m/s)ではb=4h/5のBickley分布に従う。(b)"short"の場合は20?50m/sでフルーからの距離Xが8mmの場合ジェットの流速分布はb=3h/2のBickley分布に従う。(c)"short"の場合は低速域(10?20m/s)ではフルーからの距離xが2mm<x<8mmの範囲ではジェットの流速分布はn=3のNolleに従う。これらより、結論として線形化した不安定性理論に基づくと、低速域ではジェットの擾乱波動の成長率は"short"よりも"long"の方が大きいと考えられる。It is empirically known that the geometry of the flue channel and the flue exit significantly affects the tone color in air-jet instruments. A precise correlation between this flue geometry and the resulting jet velocity profile was investigated experimentally. Two kinds of flue geometry, "long" and "short", are used. Theoretically, a "long" flue, which is a model of organ pipes or recorders, yields the Poiseuille profile for the channnel flow and the Bickley profile (with half width b=4h/5, where 2h defines the jet thickness at the flue exit) for the subsequent jet flow. A "short" flue, which is a model of the flute or shakuhachi, yields the top-hat profile for the channel flow and the Bickley profile(with b=3h/2) for the subsequent jet flow. Experimental results show the following: (a) A "long" flue gives the theoretical Bickley jet for 10m/s < V_<max> < 20m/s and for 2mm < x(distance from the flue) < 8mm. (b) A "short" flue gives the theoretical Bickley profile jet for 20m/s < V_<max> < 50m/s and for x=8mm, (c) A "short" flue gives the empirical Nolle profile for 10m/s < V_<max> < 20m/s and for 2mm < x < 8mm. Since the Bickley profile yields larger amplification factor of the jet-wave disturbance than the Nolle profile, we may consider that a "long" flue yields larger amplification factor than a "short" flue in the range of 10m/s < V_<max> < 20m/x and for 2mm < x < 8mm.

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