Огневой орган-пирофон и химическая гармоника. Научные игрушки

Подробности

Обновлено 14.06.2021 19:38

01.2015

Может ли огонь в трубе создать звук?
Можно ли представить себе музыкальные инструменты, в которых для извлечения звуков без огня не обойтись?
Экзотическая огневая поющая труба - химическая гармоника была очень популярна в Европе на рубеже 18-19 веков.

Впервые опыты по извлечению звуков из стеклянной вертикально установленной трубки с небольшой газовой горелкой, помещенной внутри этой трубки снизу, были произведены Брианом Хиггинсом (Bryan Higgins) в 1777 году. Это устройство получило название «химическая (газовая) гармоника».

В качестве газа Хиггенсом использовался легкий и горючий водород, хотя это мог быть и другой, например, светильный газ. Звучание химической гармоники вызывалось потоком нагретого колеблющегося воздуха в трубке.
Музыкальная публика приветствовала демонстрационные выступления Хиггенса и назвала химическую гармонику "поющим пламенем Хиггенса".

Позднее в 1869 году французский композитор, теоретик и музыковед Кастнер (Georges Frederic Eugene Kastner) при проведении опытов по исследованию «поющего пламени» также получил в стеклянной трубке чудесные звуки.

В результате работ в 1875 году Кастнером был создан новый музыкальный инструмент пирофон или "огневой орган".

«Звуки его …одновременно нежны, могучи, притягательны, и полны четкой выразительности. В них много закругленности и полноты. В них как бы чувствуется человеческое страстное дыхание. В них… чувствуется печальность, которая по-видимому составляет свойство всех природных гармоний. …можно подумать, что это женский голос, поющий с аккомпаниментом. Он создает созвучья, подобные аккордам эоловой арфы, и может также достигать диапазона органа самого величественного». Так описывал Кастнер в своей книге «Les Flammes Chantantes» нежное звучание созданного им на основе химической гармоники музыкального инструмента.

Пирофон Кастнера состоял из набора стеклянных трубок разной длины и небольшого диаметра и газовых горелок.

В нижней части каждой трубки находилось по горелке. При включении горелки в трубке возникала разность температур воздуха, он начинал колебаться, резонировал и возникал звук.

При регулировании силы пламени внутри трубы можно было получать разные звуки или же совсем убрать звук.

Кастнер определил, что тональность получаемого звука зависит от геометрических размеров трубки.

Подачей пламени в трубки и его силой Кастнер управлял с помощью трехрядной клавиатуры. При каждом нажатии клавиши тотчас возникал звук, это зажигалось и регулировалось пламя в какой-либо горелке. При отпускании клавиши горелка гасла и звук пропадал.
Позднее Кастнер видоизменил свой пирофон.

Теперь в каждую трубку помещались две горелки, языки пламени которых соприкасались. Когда с помощью клавиатуры в какой-либо трубке огоньки сдвигались по высоте и разъединялись, труба начинала звучать.

В 1885 году пирофон был выставлен матерью Кастнера (сам Кастнер умер в 1882 г.) на Международной выставке изобретений 1885 в Лондоне.

Из-за своей сложности и наличия опасных газовых горелок пирофон не получил широкого распространения, а однажды даже произошел взрыв во время выступления.
Так и остался пирофон в истории физики чудо-изобретением, а можно сказать иначе - «научной» игрушкой.