Lorsque l'on souffle fortement au raz de l'ouverture d'une
cavité (par exemple une bouteille vide), le souffle provoque une compression
qui a tendance à écraser l'air de la cavité. Cet air ne peut pas sortir car
il n'y a pas d'autre ouverture, il se compresse un peu mais son élasticité a
tendance à le ramener à sa position initiale. Il se détend donc, puis notre
souffle le contracte à nouveau, etc... Il se met donc à vibrer, ce qui produit
une note. Pour ceux qui n'ont pas trop rêvassé en cours de physique de seconde,
rappelez-vous : il s'installe dans le tube ce qu'on appelle une onde
stationnaire. Comme le tube est ouvert à l'unde de ses extrémités, seules les
harmoniques impaires sont conservées (1/2, 1/4, 1/8...). C'est la
superposition de ces harmoniques impaires qui donne sa sonorité à la
flûte. Vous voyez que la physique ça sert à quelque chose...
Plus la cavité est grande, plus la masse d'air est importante,
plus l'air met de temps à se comprimer et à revenir à sa position initiale, plus la
fréquence de vibration de l'air est petite, plus la longueur de l'onde
stationnaire est grande... plus la note produite est grave !
Les instruments de type "flûte de pan" devront
donc présenter une cavité fermée, et permettre de disposer de plusieurs
tailles de cavités pour produire plusieurs notes différentes. Il y a donc deux
types d'instruments :