张婷玉，姜 晶，杨 虹

（北京信息科技大学，北京 100101）

弦乐器、管乐器和打击类乐器是常见的三种乐器，其中，管乐器占有重要的地位。一般而言，管乐器发出的乐音是由管内空气柱做周期性的振动形成驻波而产生的。实际上，管乐器的音效会受多重因素的影响，需要对此进行深入探索。

管乐器的发展历史悠久，种类繁多，宋元时期便有了双凤管、双管、七星管、骆驼管[1-2]等。根据声学性质，一般可以将管乐器划分为开管乐器和闭管乐器两大类。常见的管乐器中，如竹笛、大管的管子等，都属于开管乐器，而单簧管、巴乌等属于闭管乐器。不同的管乐器，其演奏效果有很大差别，比如笛子的音色清脆、明亮，演奏技巧很丰富，表现力强，可以演奏不同风格的乐曲，而箫的音色则是圆润、柔和的[3-4]，适合吹奏悠长、抒情的乐曲。

即便对于同一种管乐器，由于演奏技巧的差异，也会产生不同的音效，由此也就展示了不同流派（吹奏大师）在音乐表现上的独特魅力。这些独特的技巧包含对气流高超的掌控能力，这就是艺术。了解管乐器的发音机理，并研究音效与气流流速、吹角、吹口位置等多重因素之间的复杂关系，便是悟理。从术到理，可以更好地指导演奏者吹奏乐器，提升演奏表现能力。

本文从设计边棱音管到拾取音频信号，并对音频信号进行分析处理，结合CFD模拟对气流流速与音效之间的关系进行深入探索。

1 边棱音管乐器的发音机理

边棱音管乐器的发音，是由管口处气源形成的稳定气流，撞击管口边缘产生边棱音，同时激发管中空气柱做周期性振动，并耦合放大后产生的[5-6]。……