ここから本題です。開管と閉管ということについて簡単に説明します。
クラリネットに限らず、管楽器は管の中の空気の振動が、管と共鳴することで
音ができます。管の中の空気の振動が音波のもとになるのですが、
その振動の様子が、管の端の状態によって変わってきます。
一つは開管で、文字通り管の端が開いています。
音波はそのまま外に飛んでいってしまいそうですが、実際には管の外側の大気圧と
釣り合うための逆の波が生じて、それが管の中を戻っていきます。
もう一つの閉管は、何かでふたをした状態と一緒です。音波は、この壁にぶつかって
そのまま反射します。これを絵で描くと、このようになります。
クラリネットの構造を見てみます。
見れば明らかですが、ベルの方は開管です。
一方、マウスピースの方はリードがふたをするような形になっていますから、
閉管です。現実には完全な閉管にはならないのですが、基本的に完全と見て
差し支えはないようです。 ですから、クラリネットの管の中にできる振動は、
一端開管・他端閉管の音波となり、左のような波になります。
この形の場合、倍音は3倍・5倍という奇数倍音しか存在しません。
ですから、クラリネットの倍音は12度(オクターブ+5度)になっているのです。