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乐器的音调是如何改变的

2008-10-15陈传超

关键词:管乐器弦乐器音调

陈传超

八年级《物理》(人教版)上册第22页的“想想做做”提出:听不同的乐器演奏音调相同的声音,例如分别用口琴和笛子演奏C调的1(do),也可以听不同乐器演奏的同一首乐曲,如分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》.

我们生活的世界充满了各种声音.优美动听的乐曲可以陶冶情操,给人以美的享受,乐曲之美在很大程度上取决于音调的变化,音调是声音的一个重要特征,其高低与乐器振动部分的振动频率(即振动快慢)有关,振动的频率越大,发出声音的音调就越高,反之越低.发声体振动的快慢受其质量、长度、粗细、松紧程度等因素的影响.根据乐器发生方式的不同,可以分为以下三类:打击乐器、弦乐器、管乐器.

打击乐器以鼓锣为代表,靠敲打乐器本体,促使其振动而发出声音.以鼓为例,对于同一个鼓而言,鼓皮绷得越紧,在敲击时鼓皮振动得越快,音调越高,反之越低.对于鼓皮松紧程度相同的鼓,鼓皮质量大的(一般情况下鼓的质量也大)在受到敲击时,振动得慢,音调就低;鼓皮质量小的(一般情况下鼓的质量也小)在受到敲击时,振动得快,音调就高.所以通常情况下,小鼓的音调较大,鼓的音调要高.对于某一个打击乐器而言,音调一般是固定的,在发声过程中不会发生变化,演奏方式比较单一,如果要演奏富于变化的音调,则必须通过打击质量大小不同的乐器来实现,如架子鼓、编钟(如图1)等.

弦乐器以二胡、提琴、吉他、古筝(如下页图2)等为代表,通过摩擦、敲击乐器的弦,促使其振动而发出声音.不同的弦有长短粗细之分,其音调也不相同.长而粗的弦振动得慢,音调低;细而短的弦振动得快,音调高.以二胡为例,对于同一根弦而言,通过琴轴的转动可以调节弦的松紧变化,弦紧时振动得快,音调高;弦松时振动得慢,音调低.另外,由于手按压位置的不同(古筝利用的是琴柱的位置变化来改变振动部分长度的),导致弦的振动部分长短发生变化,手指按压的位置越靠近尾端,振动部分就越短,音调也越高.由于有了琴弦长短、松紧、粗细的不同,从而使弦乐器的音调变化更丰富、更细腻.

管乐器以长笛、唢呐、萨克斯、伸缩号等为代表,它们是靠空气柱的振动发声的,其音调的变化是通过改变空气柱长度来实现的.空气柱越长,振动得越慢,音调就越低;空气柱越短,振动得越快,音调越高.根据音调改变方式的不同可以分为有孔(或有键)管乐器与无孔(或无键)管乐器.有孔(或有键)管乐器用手指直接按孔(或操作按键)来控制管身上小孔的开关,使管中空气柱的长度产生改变而发出不同音调的声音.无孔(或无键)管乐器,其主要结构类似于音调可变的哨子(如图3),是通过图中活塞的上下移动来改变管内空气柱的长度,从而改变音调,其代表性成员是伸缩号.伸缩号的管身上装有直径一大一小的双重套管,它的音调变化是利用双套管的伸缩来决定,而不像有孔管乐器那样通过手指的抬起与按下来控制音调.

责任编辑 程哲

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