सुषिर वाद्य (विंड इंस्ट्रूमेंट)

एक सुषिर वाद्य (विंड इंस्ट्रूमेंट) एक संगीत वाद्ययंत्र होता है जिसमें कुछ प्रकार के गुंजयमान यंत्र (सामान्यतः एक नलिका) होते हैं जिसमें हवा के एक स्तंभ को कंपन में सेट किया जाता है, जो कि गुंजयमान यंत्र के अंत में या उसके पास स्थित मुखपत्र में (या ऊपर) उड़ता है। कंपन की पिच नली की लंबाई और हवा के कंपन स्तंभ की प्रभावी लंबाई के मैनुअल संशोधनों द्वारा निर्धारित की जाती है। कुछ वाद्य यंत्रों की स्तिथि में, ध्वनि एक ईख के माध्यम से उड़ाकर उत्पन्न की जाती है; दूसरों को धातु के मुखपत्र में भिनभिनाहट की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य को खिलाड़ी को किनारे पर एक छिद्र में उड़ाने की आवश्यकता होती है, जो वायु स्तंभ को विभाजित करता है और ध्वनि बनाता है।

विभिन्न नोट्स प्राप्त करने के तरीके
लगभग सभी पवन उपकरण अंतिम विधि का उपयोग करते हैं, प्रायः दूसरों के साथ संयोजन में, अपने रजिस्टर का विस्तार करने के लिए।
 * अलग-अलग स्वरों के लिए अलग-अलग वायु स्तंभों का उपयोग करना, जैसे कि पैन बांसुरी में। ये यंत्र एक साथ कई स्वर बजा सकते हैं।
 * आकर्षक वाल्वों (रोटरी वाल्व, पिस्टन वाल्व देखें) के माध्यम से नली की लंबाई को बदलकर कंपन वायु स्तंभ की लंबाई बदलना, जो अतिरिक्त नलिका के माध्यम से हवा को मार्ग देता है, जिससे नली की समग्र लंबाई में वृद्धि होती है, मौलिक पिच कम हो जाती है। इस पद्धति का उपयोग लगभग सभी पीतल का एक यंत्र पर किया जाता है।
 * स्लाइडिंग (सुषिर काष्ठ वाद्य) तंत्र का उपयोग करके नली को लंबा और/या छोटा करके कंपन वायु स्तंभ की लंबाई बदलना। इस विधि का उपयोग तुरही और स्लाइड सीटी पर किया जाता है।
 * नली के किनारे में छिद्रों को खोलने या बंद करने के माध्यम से कंपन की आवृत्ति को बदलना। यह छिद्रों को उंगलियों से ढक कर या एक कुंजी (साधन उपकरण) को दबाकर किया जा सकता है जो फिर छिद्र को बंद कर देता है। इस पद्धति का उपयोग लगभग सभी वाद्य यंत्रों में किया जाता है।
 * हवा के स्तंभ की लंबाई को बदले बिना हवा के स्तंभ को अलग-अलग हार्मोनिक्स पर कंपन करना (प्राकृतिक हॉर्न और हार्मोनिक श्रृंखला (संगीत) देखें)।

प्रकार
पवन उपकरणों को आम तौर पर दो परिवारों में वर्गीकृत किया जाता है:
 * पीतल के उपकरण ( सींग, तुरही, ट्रॉम्बोन्स, यूफोनियम और ट्यूब्स)
 * सुषिर काष्ठ वाद्य (रिकॉर्डर (संगीत वाद्ययंत्र), बांसुरी, ओबो, शहनाई, सैक्सोफोन और अलगोजा)

सुषिर काष्ठ वाद्ययंत्र मूल रूप से लकड़ी के बने होते थे, ठीक वैसे ही जैसे पीतल के वाद्य यंत्र पीतल के बने होते थे, लेकिन यंत्रों को इस आधार पर वर्गीकृत किया जाता है कि ध्वनि कैसे उत्पन्न होती है, न कि उनके निर्माण के लिए प्रयुक्त सामग्री के आधार पर। उदाहरण के लिए, सैक्सोफ़ोन सामान्यतः पीतल के बने होते हैं, लेकिन सुषिर काष्ठ वाद्य होते हैं क्योंकि वे कंपायमान ईख (साधन)  के साथ ध्वनि उत्पन्न करते हैं। दूसरी ओर, डिगेरिड्यू, लकड़ी के कॉर्नेट (कॉर्नेट के साथ भ्रमित नहीं होना), और सर्प (वाद्य यंत्र) सभी लकड़ी (या कभी-कभी लोचक) से बने होते हैं, और ओलिफ़ेंट (वाद्य यंत्र) हाथी दांत से बने होते हैं, लेकिन ये सभी पीतल के वाद्ययंत्रों के परिवार से संबंधित हैं क्योंकि कंपन की शुरुआत वादक के होठों से होती है।


 * पीतल के वाद्ययंत्रों में, वादक के होंठ स्वयं कंपन करते हैं, जिससे वाद्य के भीतर की हवा कंपन करती है।
 * सुषिर काष्ठ वाद्य में, खिलाड़ी या तो:
 * एक ईख (वाद्ययंत्र) को कंपन करने का कारण बनता है, जो हवा के स्तंभ को उत्तेजित करता है (जैसे सैक्सोफोन, शहनाई, ओबो या डुडुक में)
 * एक किनारे के खिलाफ एक खुले छिद्र के पार (एक रिकॉर्डर (संगीत वाद्ययंत्र) या सीमा शुल्क  के रूप में), या
 * एक खुले छिद्र के किनारे पर (बांसुरी के रूप में) उड़ता है।

संगीत वाद्य यंत्रों के वर्गीकरण की होर्नबोस्टेल-सैक्स योजना में वायु वाद्य यंत्रों को आवाज़ का विपुलक के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

ध्वनि उत्पादन की भौतिकी
सभी पवन यंत्रों में ध्वनि उत्पादन गुंजयमान कक्ष (गुंजयमान यंत्र) से जुड़े प्रवाह-नियंत्रण वाल्व में हवा के प्रवेश पर निर्भर करता है। गुंजयमान यंत्र सामान्यतः एक लंबी बेलनाकार या शंक्वाकार नली होती है, जो दूर के सिरे पर खुली होती है। वाल्व से उच्च दबाव की एक नाड़ी ध्वनि की गति से नली से नीचे जाएगी। यह कम दबाव की वापसी नाड़ी के रूप में खुले सिरे से संकेत प्रतिबिंब होगा। उपयुक्त परिस्थितियों में, वाल्व नली में एक स्थायी तरंग बनने तक, बढ़ी हुई ऊर्जा के साथ पल्स को वापस प्रतिबिंबित करेगा।

शहनाई या ओबो जैसे ईख वाद्य यंत्रों में एक लचीला ईख (साधन) होता है या मुखपत्र पर रीड्स होते हैं, जो एक दबाव-नियंत्रित वाल्व बनाते हैं। चैम्बर के अंदर दबाव में वृद्धि से ईख में दबाव के अंतर में कमी आएगी; ईख अधिक खुलेगी, हवा का प्रवाह बढ़ जाएगा। हवा का बढ़ा हुआ प्रवाह आंतरिक दबाव को और बढ़ा देगा, इसलिए मुखपत्र पर आने वाली उच्च दबाव की एक पल्स नली के नीचे एक उच्च दबाव वाली पल्स के रूप में दिखाई देगी। नली के अंदर खड़ी तरंगें एक चौथाई-तरंगदैर्ध्य के विषम गुणक होंगे, एक दबाव नोड (भौतिकी) के साथ | मुखपत्र पर एंटी-नोड, और खुले सिरे पर एक दबाव नोड (भौतिकी)। ईख गुंजयमान यंत्र द्वारा निर्धारित दर पर कंपन करता है।

लिप ईख (पीतल के उपकरण) उपकरणों के लिए, खिलाड़ी अपने होठों में तनाव को नियंत्रित करते हैं ताकि वे उनके माध्यम से बहने वाली हवा के प्रभाव में कंपन करें। वे कंपन को समायोजित करते हैं ताकि होंठ सबसे अधिक बंद हों, और वायु प्रवाह सबसे कम हो, जब एक कम दबाव वाली नाड़ी मुखपत्र पर आती है, तो नली के नीचे एक कम दबाव वाली नाड़ी को प्रतिबिंबित करने के लिए। नली के अंदर खड़ी तरंगें एक चौथाई-तरंग दैर्ध्य के विषम गुणक होंगे, एक दबाव नोड (भौतिकी) के साथ। मुखपत्र पर एंटी-नोड, और खुले सिरे पर एक दबाव नोड (भौतिकी)।

एयर ईख (बांसुरी और फिपल-बांसुरी) उपकरणों के लिए, पाइप में एक उद्घाटन (मुंह) में बहने वाली पतली चराई वाली हवा की चादर (प्लानर जेट) ध्वनि उत्पन्न करने के लिए एक तेज धार (लेबियम) के साथ संपर्क करती है। जेट एक पतली भट्ठा (फ्लू) के माध्यम से उड़ाने पर खिलाड़ी द्वारा उत्पन्न होता है। रिकॉर्डर और फ़्लू ऑर्गन पाइप के लिए यह स्लिट उपकरण निर्माता द्वारा निर्मित होता है और इसकी एक निश्चित ज्यामिति होती है। एक अनुप्रस्थ बांसुरी या पैन बांसुरी में संगीतकारों द्वारा उनके होठों के बीच स्लिट बनाई जाती है।

पाइप के ध्वनिक दोलन के कारण पाइप में हवा वैकल्पिक रूप से संकुचित और विस्तारित होती है। इसका परिणाम पाइप मुंह के माध्यम से पाइप के अंदर और बाहर हवा के एक वैकल्पिक प्रवाह में होता है। प्लेनर एयर जेट के साथ इस अनुप्रस्थ ध्वनिक प्रवाह की अंतःक्रिया जेट के वेग प्रोफ़ाइल के एक स्थानीय गड़बड़ी के प्रवाह से बाहर निकलने (जेट की उत्पत्ति) को प्रेरित करती है। यह गड़बड़ी जेट की आंतरिक अस्थिरता से दृढ़ता से बढ़ जाती है क्योंकि द्रव लेबियम की ओर जाता है। इसका परिणाम लेबियम में जेट की वैश्विक अनुप्रस्थ गति में होता है।

सिगरेट के धुएँ के गुच्छे को देखते हुए एक जेट की आंतरिक अस्थिरता से गड़बड़ी का प्रवर्धन देखा जा सकता है। सिगरेट को पकड़ने वाले हाथ की किसी भी छोटी आयाम गति के परिणामस्वरूप प्लूम का दोलन होता है जो दूरी के साथ ऊपर की ओर बढ़ता है और अंततः एक अराजक गति (अशांति) होती है। उसी जेट दोलन को कमरे में कोमल वायु प्रवाह द्वारा ट्रिगर किया जा सकता है, जिसे दूसरे हाथ से लहराकर सत्यापित किया जा सकता है।

लेबियम के चारों ओर जेट के दोलन का परिणाम लेबियम पर वायु प्रवाह के उतार-चढ़ाव वाले बल में होता है। न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार लैबियम प्रवाह पर विपरीत प्रतिक्रिया बल लगाता है। कोई प्रदर्शित कर सकता है कि यह प्रतिक्रिया बल ध्वनि का स्रोत है जो पाइप के ध्वनिक दोलन को चलाता है।

एलन पॉवेल द्वारा इस प्रकार के ध्वनि स्रोत की प्रकृति का मात्रात्मक प्रदर्शन प्रदान किया गया है जब पाइप की अनुपस्थिति में एक तेज धार के साथ बातचीत करते हुए एक प्लेनर जेट का अध्ययन किया जाता है (तथाकथित एजटोन)। तेज धार (लैबियम) पर जेट प्रवाह द्वारा प्रेरित अस्थिर बल के माप से एजटोन से निकलने वाली ध्वनि की भविष्यवाणी की जा सकती है। किसी वस्तु के चारों ओर प्रवाह की एक अस्थिर शक्ति के लिए दीवार की प्रतिक्रिया से ध्वनि उत्पादन भी वायु प्रवाह (गायन तार घटना) के लिए सामान्य रखे गए सिलेंडर की एओलियन ध्वनि उत्पन्न कर रहा है। इन सभी मामलों में (बांसुरी, एजटोन, एओलियन टोन...) ध्वनि उत्पादन में दीवार का कंपन सम्मिलित नहीं होता है। इसलिए जिस सामग्री से बांसुरी बनाई जाती है वह ध्वनि उत्पादन के सिद्धांत के लिए प्रासंगिक नहीं है। सोने या चांदी की बांसुरी में कोई बुनियादी अंतर नहीं है।

एक बांसुरी में ध्वनि उत्पादन को एक गांठ वाले तत्व मॉडल द्वारा वर्णित किया जा सकता है जिसमें पाइप एक ध्वनिक स्विंग (मास-स्प्रिंग सिस्टम, गुंजयमान यंत्र) के रूप में कार्य करता है जो नली की लंबाई द्वारा निर्धारित प्राकृतिक आवृत्ति पर अधिमानतः दोलन करता है। जेट की अस्थिरता एक प्रवर्धक के रूप में कार्य करती है जो स्थिर जेट प्रवाह से लेबियम के चारों ओर दोलन प्रवाह के प्रवाह से बाहर निकलने पर ऊर्जा स्थानांतरित करती है। पाइप जेट के साथ फीडबैक लूप बनाता है। इन दो तत्वों को ग्रिप निकास और लेबियम पर युग्मित किया गया है। फ़्लू से बाहर निकलने पर पाइप का अनुप्रस्थ ध्वनिक प्रवाह जेट को परेशान करता है। लेबियम में जेट दोलन के परिणामस्वरूप ध्वनिक तरंगें उत्पन्न होती हैं, जो पाइप दोलन को बनाए रखती हैं।

स्थिर दोलन के लिए पाइप में ध्वनिक प्रवाह को स्थायी तरंगों के रूप में वर्णित किया जा सकता है। इन तरंगों में मुंह खोलने पर एक दबाव नोड होता है और विपरीत खुले पाइप समाप्ति पर एक और दबाव नोड होता है। ऐसी खुली-खुली नली के अंदर खड़ी तरंगें आधे-तरंग दैर्ध्य के गुणक होंगे।

मोटे तौर पर सन्निकटन के लिए, लगभग ४० सेमी की एक नली निम्नलिखित बिंदुओं के पास अनुनाद प्रदर्शित करेगा:
 * ईख या लिप-ईख वाद्य यंत्र के लिए: २२० हर्ट्स (ए३), ६६० हर्ट्स (ई५), ११०० हर्ट्स (सी#६) ।
 * एयर-ईख इंस्ट्रूमेंट के लिए: ४४० हर्ट्स (ए४), ८८० हर्ट्स (ए५), १३२० हर्ट्स (ई६)।

व्यवहार में, हालांकि, वायु वाद्य यंत्र से संगीत की दृष्टि से उपयोगी स्वरों की एक श्रृंखला प्राप्त करना काफी हद तक सावधान वाद्य डिजाइन और बजाने की तकनीक पर निर्भर करता है।

कंपन मोड की आवृत्ति हवा में ध्वनि की गति पर निर्भर करती है, जो हवा के घनत्व के साथ बदलती रहती है। तापमान में परिवर्तन, और केवल बहुत कम डिग्री में भी आर्द्रता में परिवर्तन, वायु घनत्व और इस प्रकार ध्वनि की गति को प्रभावित करता है, और इसलिए वायु उपकरणों के ट्यूनिंग को प्रभावित करता है। वायु पर तापीय प्रभाव की तुलना में वायु यंत्र के तापीय विस्तार का प्रभाव, यहाँ तक कि पीतल के यंत्र का भी, नगण्य होता है।

बेल
एक वाद्य यंत्र की घंटी मुखपत्र के विपरीत गोल, भड़की हुई होती है। यह शहनाई, सैक्सोफोन, ओबो, सींग, तुरही और कई अन्य प्रकार के वाद्य यंत्रों पर पाया जाता है। पीतल के उपकरणों पर, बोर से बाहरी हवा में ध्वनिक युग्मन सभी नोटों के लिए घंटी पर होता है, और घंटी का आकार इस युग्मन को अनुकूलित करता है। यह उपकरण के ध्वनिक अनुनाद को बदलने में भी एक प्रमुख भूमिका निभाता है। काष्ठ वाद्य पर, अधिकांश स्वर ऊपरवाले के खुले स्वर छिद्रों से निकलते हैं; प्रत्येक रजिस्टर के केवल सबसे निचले स्वर पूरी तरह या आंशिक रूप से घंटी पर निकलते हैं, और इस मामले में घंटी का कार्य इन नोटों और अन्य के बीच स्वर में स्थिरता में सुधार करना है।

सांस का दबाव
कुछ वायु वाद्य यंत्रों को बजाना, विशेष रूप से उच्च सांस दबाव प्रतिरोध वाले, अंतर्गर्भाशयी दबाव में वृद्धि का उत्पादन करते हैं, जो संभावित स्वास्थ्य जोखिम के रूप में आंख का रोग से जुड़ा हुआ है। पीतल और सुषिर काष्ठ वाद्य पर केंद्रित २०११ के एक अध्ययन में आईओपी में अस्थायी और कभी-कभी नाटकीय उन्नयन और उतार-चढ़ाव देखा गया। एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि अंतर्गर्भाशयी दबाव में वृद्धि का परिमाण उपकरण से जुड़े अंतर्मुख प्रतिरोध से संबंधित है और दृश्य क्षेत्र के नुकसान की घटना के लिए उच्च-प्रतिरोध वाले वायु उपकरणों को चलाने से अंतर्नेत्र दबाव के आंतरायिक उन्नयन से जुड़ा हुआ है। मूल अमेरिकी बांसुरी जैसे जातीय वायु वाद्ययंत्रों के विभिन्न वर्गों में सम्मिलित अंतर्मुख दबाव की सीमा को सामान्यतः पश्चिमी शास्त्रीय पवन वाद्ययंत्रों की तुलना में कम दिखाया गया है।

वैकल्पिक url 

यह भी देखें

 * आयोताना
 * एरोफोन
 * कॉन्सर्ट बैंड
 * ऑर्केस्ट्रा इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए आशुलिपि

अग्रिम पठन
Wind Instrument Summary CDs are: "Microsoft Musical Instruments" ( now out of production but sometimes available on Amazon ), and "Tuneful Tubes?" ( http://sites.google.com/site/tunefultubes )