Pfeifen durchdringen oft das Gewebe des täglichen Lebens: Ein Schiedsrichter macht in den letzten Momenten eines Spiels einen entscheidenden Anruf; ein Bahnwärter signalisiert Kindern, dass es in Ordnung ist, die Straße zu überqueren; und ein Haustierbesitzer ruft einen Hund herbei, der zu weit gewandert ist. Züge oder Schiffe signalisieren ihre Annäherung. Während das Konzept der Pfeife einfach ist, erfordert das Erlernen ihrer Funktionsweise sowohl Kenntnisse in Musik als auch in Physik.
Ein einfaches Experiment veranschaulicht die Grundlagen – spitz die Lippen und puste oder puste über eine Flaschenöffnung. Pfeifen sind Aerophone, eine Familie von Instrumenten, die Töne erzeugen, indem sie eine Luftmasse durch einen begrenzten Raum drücken und so Vibrationen erzeugen. Aerophone umfassen Blechbläser, Holzbläser, Pfeifenorgeln und sogar Mundharmonikas. Die typische Pfeife besteht aus Metall, Kunststoff oder Holz, wobei Metall den stärksten Verstärkungseffekt erzeugt und Holz den leisesten Effekt erzeugt, da es mehr Schall absorbiert.
Beim Anblasen einer Pfeife wird Luft durch das rechteckige Rohr des Mundstücks gedrückt, bis sie in einen geschlitzten Rand mündet. Der Schlitz teilt die Luft in zwei Teile und erzeugt oszillierende Schallwellen, die dann um die Resonanzkammer oder das Fass herumwirbeln. Wenn die Druckluft am anderen Ende aus dem Loch entweicht, erzeugt sie einen hörbaren Ton. Die Tonhöhenfrequenz wird durch die Länge bestimmt – längere Pfeifen erzeugen tiefere Töne und kürzere Pfeifen erzeugen höhere Töne. Einige Pfeifen haben eine Kugel in der Kammer, die oft aus Kork oder synthetischem Kork besteht, die herumspringt und die Moleküle weiter stört, um einen Trillereffekt zu erzeugen. Dampfpfeifen verwenden Dampf, um die Luft anzutreiben, was sie ziemlich laut machen kann.