Πώς λειτουργούν τα τύμπανα;

Ο ήχος ενός τυμπάνου δημιουργείται όταν το δέρμα, ή η μεμβράνη, του τυμπάνου χτυπηθεί από τα χέρια, τα ραβδιά ή τα σφυρί του παίκτη. Το ραβδί, το χέρι ή η σφύρα χτυπά το δέρμα, με αποτέλεσμα να δονείται και να δημιουργεί ηχητικά κύματα. Τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν μέσω του αέρα στα αυτιά μας, όπου γίνονται αντιληπτά ως ήχος.

Το ύψος του ήχου που παράγεται από ένα τύμπανο καθορίζεται από το μέγεθος, την τάση και το υλικό του δέρματος του τυμπάνου. Τα μεγαλύτερα δέρματα παράγουν ήχους χαμηλότερης έντασης, ενώ τα μικρότερα δέρματα παράγουν ήχους υψηλότερης έντασης. Τα πιο σφιχτά δέρματα παράγουν ήχους υψηλότερης έντασης, ενώ τα πιο χαλαρά δέρματα παράγουν ήχους χαμηλότερης έντασης. Τα παχύτερα δέρματα παράγουν πιο απαλό ήχο, ενώ τα πιο λεπτά δέρματα παράγουν πιο φωτεινό ήχο.

Το σχήμα του τυμπάνου επηρεάζει επίσης τον ήχο που παράγει. Τα στρογγυλά τύμπανα παράγουν έναν πιο ηχηρό ήχο, ενώ τα τετράγωνα ή ορθογώνια τύμπανα παράγουν έναν πιο εστιασμένο ήχο. Τα τύμπανα με βαθύτερο σώμα παράγουν μεγαλύτερη στήριξη, ενώ τα τύμπανα με πιο ρηχά σώματα παράγουν μικρότερη στήριξη.

Ο τρόπος που παίζεται το τύμπανο επηρεάζει επίσης τον ήχο που παράγει. Διαφορετικές τεχνικές παιχνιδιού, όπως το χτύπημα του τυμπάνου σε διαφορετικά σημεία, η χρήση διαφορετικών κολλημάτων και το παιχνίδι με διαφορετική δυναμική, μπορούν όλα να παράγουν διαφορετικούς ήχους.

Τα ντραμς χρησιμοποιούνται συχνά σε μουσικά σύνολα για να προσφέρουν ρυθμό και κρουστά. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως σόλο όργανα και υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη μουσικής που διαθέτουν ντραμς, όπως τζαζ, ροκ, μπλουζ και κάντρι.

Ακολουθεί μια πιο λεπτομερής εξήγηση της φυσικής του πώς λειτουργεί ένα τύμπανο:

Όταν χτυπηθεί το δέρμα του τυμπάνου, αναγκάζεται να απομακρυνθεί από τη θέση ισορροπίας του. Αυτό προκαλεί τη συμπίεση του αέρα στη μία πλευρά του δέρματος του τυμπάνου, ενώ ο αέρας στην άλλη πλευρά του δέρματος του τυμπάνου σπανίζει. Ο πεπιεσμένος αέρας ασκεί μια δύναμη στο δέρμα του τυμπάνου, αναγκάζοντάς το να μετακινηθεί πίσω προς τη θέση ισορροπίας του. Καθώς το δέρμα του τυμπάνου κινείται πίσω προς τη θέση ισορροπίας του, ο σπάνιος αέρας διαστέλλεται και ασκεί δύναμη στο δέρμα του τυμπάνου, αναγκάζοντάς το να απομακρύνεται από τη θέση ισορροπίας του. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται, δημιουργώντας μια δόνηση στο δέρμα του τυμπάνου.

Η συχνότητα της δόνησης του δέρματος του τυμπάνου καθορίζεται από την τάση του δέρματος του τυμπάνου και τη μάζα του δέρματος του τυμπάνου. Όσο μεγαλύτερη είναι η τάση του δέρματος του τυμπάνου, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα των κραδασμών. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του δέρματος του τυμπάνου, τόσο μικρότερη είναι η συχνότητα των κραδασμών.

Τα ηχητικά κύματα που δημιουργούνται από τη δόνηση του δέρματος του τυμπάνου ταξιδεύουν στον αέρα με ταχύτητα 343 μέτρων το δευτερόλεπτο. Το μήκος κύματος των ηχητικών κυμάτων είναι αντιστρόφως ανάλογο με τη συχνότητα των ηχητικών κυμάτων. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα των ηχητικών κυμάτων, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος.

Το ανθρώπινο αυτί μπορεί να ακούσει ηχητικά κύματα με συχνότητες μεταξύ 20 και 20.000 Hertz. Τα ηχητικά κύματα που δημιουργούνται από ένα τύμπανο έχουν συνήθως συχνότητες μεταξύ 50 και 5.000 hertz, έτσι ώστε να μπορούν να ακουστούν από το ανθρώπινο αυτί.