Definitions
Tube
A pipe tube is the general term used for the tube in all wind instruments that encloses the vibrating air column.
Bore
The cavity that contains this air is called the bore, even if it is not made by drilling.
Holes
A tone hole is a side hole that can be closed by a finger or a key.
If such a hole is only used for overblowing, it is called an overblow hole, octave hole, or octave key hole.
A resonance hole is a side hole that serves as a tone hole but remains permanently open.
Distance measurements for mouth holes and tone holes always refer to the center of the respective hole.
Up/Down
In wind instruments, “up” and “down” do not refer to the geometric position. “Up” is at the mouthpiece, mouth hole, or labium. “Upward” means toward the blowing point. “Down” is at the end of the instrument, at the bell, even if, like in the bassoon, this is spatially directed upward.
Intensity
“Intensity” is a characteristic of the sound of wind instruments that is not to be determined physically here but is described from the musician’s perspective:
A heavy reed (i.e., hard) produces a more intense tone, while a light reed produces a less intense tone.
Flutes and recorders have no intensity in the lower register; they have more in the higher registers. The same applies to clarinets, which have more intensity in the high clarinet register than in the low chalumeau register.
In conically expanding woodwind instruments, the depth has more intensity than the height. This is the case with the oboe, bassoon, saxophone, and among historical instruments, with pommers, dulcians, and shawm pipes. This term should not be confused with volume; for example, one can blow at ff in the high register and at pp in the low register on the bassoon and the other instruments mentioned, whereas one can also blow at pp in the high register and at f in the low register on the clarinet. The intensity of the tone remains the same at f and p.
Endpoint
Blowing at the pitch of pp and in the depth of f. The intensity of the tone remains the same at f and p.
The endpoint of a tone is defined as the point at which a pipe tube would need to be cut in order to produce the corresponding tone, assuming all holes are closed. We distinguish between the theoretical endpoint EtE_tEt, measured from the theoretical beginning, and the practical endpoint EpE_pEp, measured from the practical beginning of the instrument.
Sine Wave
The usual representation of waves by sine waves is only illustrative for continuous waves, as one can see on the water surface, or for the transverse oscillations of strings. We are only dealing with longitudinal oscillations, specifically with standing longitudinal oscillations in tubes. For this, the sine wave is not immediately visual, but merely represents a graphical depiction.
Amplitude
It is customary to plot the magnitude of the displacement of an oscillation, i.e., the amplitude, along the vertical axis of a diagram. On the horizontal axis, either the temporal course of the oscillatory motion of a specific point in an oscillation system is displayed, or a “snapshot” of the displacement of a whole oscillation system is shown, such as the maximum displacement of a standing wave in a tube. Therefore, it is always necessary to first determine whether a temporal sequence of a point is being displayed, or a simultaneous state of a whole oscillating distance. Furthermore, one must carefully determine what type of displacement the amplitude represents. Either the air movement of an oscillation is shown, or its pressure fluctuations. The values of these two concepts are always opposite; where one is large, the other is small, and vice versa.
Nodes and Antinodes
Oscillation nodes are points with the smallest air movements and simultaneously the greatest pressure fluctuations. Oscillation antinodes are the points of greatest air movement with the smallest air pressure fluctuations. From this, it follows that oscillation nodes are also pressure antinodes, and that oscillation antinodes are also pressure nodes. To avoid confusion, the text will mostly refer to the air movement processes. However, the reader should always be aware that the points referred to as minimal air movement nodes (oscillation nodes) are simultaneously points of maximum pressure fluctuations (pressure antinodes). When nodes and antinodes are mentioned in the present text, oscillation nodes and oscillation antinodes are always meant unless explicitly stated otherwise. In graphical representations, the antinodes (maximum air movement) are shown as circles (O), and the nodes (maximum pressure fluctuations) as thick points.
Original German
Begriffsbestimmungen (Definitions)
Röhre
Pfeifenröhre ist die allgemeine Bezeichnung bei allen Blasinstrumenten für die Röhre, welche die schwingende Luftsäule einschließt.
Bohrung
Der Hohlraum, der diese Luft enthält, heißt die Bohrung, auch wenn er nicht durch Bohren hergestellt ist.
Löcher
Ein Tonloch ist ein Seitenloch, welches durch Finger oder Klappe geschlossen werden kann.
Wenn ein solches Loch nur dem Überblasen dient, wird es Überblasloch, Überblasklappenloch, Oktavloch oder Oktavklappenloch genannt.
Resonanzloch heißt ein Seitenloch, welches die Funktion eines Tonlochs hat, aber immer offen bleibt.
Entfernungsangaben von Mundlöchern und Tonlöchern beziehen sich immer auf den Mittelpunkt des betreffenden Loches.
Oben/Unten
Oben und unten bezieht sich bei einem Blasinstrument nicht auf die geometrische Lage. Oben ist am Mundstück, Mundloch oder Labium. „Nach oben” heißt zur Anblasestelle hin. Unten ist am Ende des Instruments, am Schallstück, auch wenn dieses, wie beim Fagott, räumlich nach oben gerichtet ist.
Intensität
„Intensität” ist eine Eigenschaft des Klanges von Blasinstrumenten, die hier nicht physikalisch bestimmt werden soll, sondern vom Standpunkt des Musikers beschrieben wird:
Ein schweres Rohrblatt (d.h. hart) ergibt einen intensiveren Ton, mit einem leichten Rohrblatt ist er weniger intensiv.
Flöten und Blockflöten haben im unteren Register keine Intensität, in den oberen Lagen haben sie mehr. Ebenso ist es bei den Klarinetten, die im hohen Clarinettenregister mehr Intensität als im tiefen Chalumeau-Register haben.
Bei den sich konisch erweiternden Holzblasinstrumenten hat die Tiefe mehr Intensität als die Höhe. Das ist so bei Oboe, Fagott, Saxophon und unter den historischen Instrumenten bei Pommern, Dulcianen und Rauschpfeifen. Dieser Begriff darf nicht mit Lautstärke verwechselt werden; man kann z.B. auch auf dem Fagott und den anderen genannten Instrumenten auch in der Höhe ff und in der Tiefe pp blasen, umgekehrt kann man auf der Klarinette auch in der Höhe pp und in der Tiefe f blasen. Die Intensität des Tones bleibt in f und im p dieselbe.
Endpunkt
der Höhe pp und in der Tiefe f blasen. Die Intensität des Tones bleibt in f und im p dieselbe.
Als Endpunkt eines Tones soll die Stelle bezeichnet werden, an der man eine Pfeifenröhre abschneiden müsste, um den betreffenden Ton zu erhalten, wenn alle Löcher geschlossen sind. Wir unterscheiden den theoretischen Endpunkt EtE_tEt, der vom theoretischen Anfang gemessen wird, und den praktischen Endpunkt EpE_pEp, der vom praktischen Anfang des Instruments gemessen wird.
Sinuslinie
Die übliche Darstellung von Wellen durch Sinuslinien ist nur anschaulich für fortlaufende Wellen, wie man sie auf der Wasseroberfläche sehen kann, oder für die transversalen Schwingungen von Saiten. Wir haben es nur mit longitudinalen Schwingungen, und zwar mit stehenden Längsschwingungen in Röhren zu tun. Dafür ist die Sinuslinie nicht unmittelbar anschaulich, sondern bedeutet nur eine graphische Darstellung.
Amplitude
Es ist üblich, die Größe der Auslenkung einer Schwingung, also die Amplitude, in Richtung der senkrechten Achse eines Diagramms aufzuzeichnen. Auf der waagerechten Achse kann entweder der zeitliche Verlauf der Schwingungsbewegung eines bestimmten Punktes in einem Schwingungssystem dargestellt werden, oder man zeigt eine „Momentaufnahme” der Auslenkung eines ganzen Schwingungssystems, also z.B. die stärkste Auslenkung einer stehenden Welle in einer Röhre. Man muss also immer zunächst feststellen, ob ein zeitliches Nacheinander eines Punktes dargestellt wird oder ein gleichzeitiger Zustand einer ganzen schwingenden Strecke. Außerdem muss man auch sorgfältig feststellen, welche Art der Auslenkung die Amplitude anzeigt. Entweder wird die Luftbewegung einer Schwingung dargestellt oder ihre Druckschwankungen. Die Werte dieser beiden Begriffe sind immer entgegengesetzt, wo der eine groß ist, da ist der andere klein, und umgekehrt.
Knoten und Bäuche
Schwingungsknoten sind die Stellen mit kleinsten Luftbewegungen und zugleich größten Druckschwankungen. Schwingungsbäuche sind die Stellen größter Luftbewegung bei kleinsten Luftdruckschwankungen. Daraus ergibt sich, dass Schwingungsknoten zugleich Druckbäuche sind, und dass Schwingungsbäuche zugleich Druckknoten sind. Um Verwechslungen zu vermeiden, wird daher im Text möglichst von den Luftbewegungsvorgängen ausgegangen. Der Leser sollte sich aber immer bewusst sein, dass die als Punkte minimaler Luftbewegungen bezeichneten Knoten (Schwingungsknoten) zugleich Punkte maximaler Druckschwankungen (Druckbäuche) sind. Wenn in der vorliegenden Schrift von Knoten und Bäuchen die Rede ist, dann sind immer Schwingungsknoten und Schwingungsbäuche gemeint, wenn nichts Gegenteiliges ausdrücklich gesagt wird. In den graphischen Darstellungen werden die Bäuche (maximale Luftbewegung) als Kreis (O) dargestellt, die Knoten (maximale Druckschwankungen) als dicke Punkte.