应有勤

（上海音乐学院，上海 200031）

乐器声学的振动原理是从各种实际存在的乐器状况总结出来的，本文着重阐述棒振动、管振动及棒管组合的振动方式和应用原理。在现代乐器学分类中，棒振动属于体鸣乐器（Idiophone），管振动属于气鸣乐器（Aerophone）。人们关注到棒振动与管振动结合的“棒-管分体式耦合共鸣”（Coupling resonance of rod system vibration separated from pipe system vibration），但较少注意到“棒-管一体式耦合共鸣”（Rod vibration and tube vibration are coupled resonance on the same object），对其振动方式和应用模式总结得较少。以下对这三种乐器声学原理的应用模式展开剖析。

1 棒振动乐器的三种振动模式

无论原生态棒振动乐器，还是现代创新的棒振动乐器，棒振动模式的乐器的实体形态非常多。其既有两端自由的固体棒，根据橫截面形状的不同，可以是扁平矩形棒、圆形棒、圆管棒、方管棒、矩形管棒等；还有一端固定、另一端自由的棒振动，这种弹性棒或称“舌”更合适；另有一种较罕见的两端固定的棒振动。

1.1 两端自由的棒振动

两端自由的固体棒（图1）振动时，有两个对称的“波节”（node）和三处“波腹”（antinode）（图2）。如木琴音条、铝板琴、非洲木琴（Balaphon）等乐器的音条，靠敲击中间波腹处发音。

图1 两端自由的固体棒

图2 结构示意图

非洲民间仍存在原生态的音条乐器（图3）。

图3 原生态音条乐器

1.2 一端固定、另一端自由的棒振动

一端固定、另一端自由的弹性体振动是靠拨动如舌尖的一端振动发音（图4）。

图4 一端固定、另一端自由的棒振动及其发音原理

非洲民间仍存在原生态的拨簧乐器。

（1）非洲的姆比拉（mbira）、桑扎（sansa）（拨奏）（图5）。

图5 非洲拨奏乐器