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乐器的声学构成


乐器的声学构成

从声学角度看,世界上任何完备的乐器都包含以下四个部分:

1.振动体,即产生振动的物体,如弦乐器的琴弦、木管乐器的簧片、空气漩流(就边棱音乐器而言)、作用于铜管乐器的人的嘴唇,等等。

2.激励体,即能够激发振动的物体,如弦乐器的琴弓、钢琴的琴棰,吹奏者和歌唱者胸腔中的气流等。

3.共鸣体,即扩散振动体振动能量的物体,如弦乐器的琴箱、管风琴的共鸣管、歌唱者的胸腔、口腔等。有些乐器的共鸣体同时还具耦合作用,即对发声体的音高起调节作用,如一些木管乐器的管、木琴和钟琴下面的共鸣管等。

4.调控装置,即对乐器的音响和演奏性能加以控制的装置,如钢琴的击键和止音装置、管乐器的按键、手风琴的风箱等。

乐器的基础音高取决于振动体的尺寸和刚性或张力。例如,琴弦的长短、粗细和张力,钟、磬的体积和刚性,对乐器的发音高度具有决定性的影响。而激励体的改变会对音高产生间接的影响。这主要发生在管乐器上,例如,改变气流的强度能够使气漩的振动频率发生变化,从而带动管乐器内空气柱的长度发生变化。

乐器的音色一般取决于乐器的激励体的材料和激励方式,以及共鸣体的构造。以小提琴为例,作为激励体的琴弓弓毛,是以马尾制成。假如换另外一种材料,譬如棉线来摩擦琴弦,音色马上会发生变化。假如换一种激励方式,譬如以跳弓替代长弓,音色也会改变。假如将小提琴的共鸣箱稍作改动,声音也会发生变化。

乐器的调控装置则对乐器的音高、音色、音强和音长都会带来变化,这一点在钢琴上体现得最为典型;调整钢琴的弦柱可以改变音高;调整琴锤位置和毛毡硬度可以改变音色;弱音踏板可以改变音强;延音踏板可以改变音长。

声学构成完备乐器,上述四个部分中的任何一个部分发生变化,都会直接影响该乐器的音响性能。

(数据更新至2016年12月15日)