乐器的发声原理

乐器的发声原理

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　　乐器可分为三种主要的类型

　　1.打击乐器 鼓、锣等乐器受到打击时发生振动，产生声音。以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调就越高。击鼓的力量越大，鼓皮的振动幅度就越大，声音就越响亮。

　　2.弦乐器 二胡、小提琴和钢琴通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振幅越大，声音就越响。弦乐器通常有一个木制的共鸣箱来使声音更洪亮。

　　3.管乐器 长笛、箫等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。各种号也是常见的管乐器。

　　乐器的发声原理

　　(一) 弦乐器：弦乐器是应用振动琴弦而发出声音，这些乐器由於操作方式的不同，又可分成「弓弦乐器」与「拨弦乐器」两种类型。 　　1.弓弦乐器：弓弦乐器的主要组成份子包括了大家都非常熟悉的小提琴、中提琴、大提琴及低音提琴等提琴家族的四大成员。另外今天人们称之为古提琴的维奥尔族提琴(这种古提琴兴起於十五世纪，十八世纪后被提琴家族所取代)，也属於 弓弦乐器 。 　　弓弦乐器的发声原理是应用琴弓上的弓毛磨擦琴弦而发声，演奏者将弓与弦放成直角，再以适当的速度和压力拉动琴弦使琴弦振动。改变拉弓的速度或压力，可以改变振幅而使音量产生变化。至於音高的变化，则是靠左手按弦，改变琴弦的振动长度而达成;而其音色的控制，主要取决於弓法(运弓技巧)及左手按弦的技巧，如抖音。 　　2.拨弦乐器：拨弦乐器的发声原理是利用手指或琴拨来拨动琴弦而发声。它的主要成员包括了吉他、鲁特琴、竖琴和曼陀林。

　　(二) 木管乐器：是由木料制成的管状吹奏乐器。包括了长笛、短笛、单簧管、双簧管、英国管、低音管及倍低音管。其中长笛和短笛到了近代多以改用金属制造，但由於先前的历史，人们还是把他归在木管乐器的范围。 　　木管乐器的发声原理是演奏者向管中吹气，以吹出的气流使管中的空气柱发生振动而发声。至於高音的变化则是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的音高。 　　木管乐器按照吹奏方式以及使空气柱振动装置的不同，可以分「无簧」、「单簧」与「双簧」三种类型。 　　1.无簧木管乐器：成员包括了长笛及短笛。长、短笛在管身均开有一个小吹口，吹口周围围著一块弯曲的薄板，演奏者将气吹过这块薄板，使气流被嘴唇对面小孔的锋利边缘所分散，这股受压的气流便会振动管中的空气柱而发出声音。这种吹气的方式，其实和我们对著酒瓶口斜斜地吹气而发声，在原理上是一样的。 　　2.单簧木管乐器：主要是由竖笛家族的成员所构成。竖笔又叫做 单簧管，称它为一个家族，是因为竖笔族包含了好几种不同大小及调性的成员，在交响乐团中最常用的是降B调的竖笛。竖笛和长笛在吹奏方式上不同的地方，在於竖笛管身上没有吹气用的小孔，而是在管身顶端加装了一个吹嘴。吹嘴上固定了一个薄簧片，演奏者口含吹嘴吹气，使簧片发生振动进而使气流振动管中空气柱而发声。至於竖笛在音高上的改变则是透过按键构造的操作来达成。 　　另外值得一提的是，在近代古典曲目中经常被采用，甚至也有作曲家专门为它谱写古典乐曲的萨克斯管，虽然它的管身是金属制成，但是它的吹奏装置和单簧管一样都是利用一个簧片的振动而发声，因此萨克斯管也是一件属於「单簧」的乐器。 　　3.双簧木管乐器：成员包括了双簧管、英国管、低音管及倍低音管。双簧乐器在管身上插有一个细长的金属管，金属管上端固定了两个薄簧片，演奏者口含簧片吹气，使簧片发生振动，受压的气流再振动管中空气柱而发声。至於双簧乐器的音高变化，也是透过按键系统来达成。

　　(三) 铜管乐器：主要成员包括了小号、短号、法国号、伸缩号以及低音号等。它们之间的共同特色除了它们都是用金属制成之外，每一种铜管乐器管身的末端均被做成像「牵牛花」状的开口，而且它们都有一个漏斗形的吹嘴。铜管乐器的吹奏方式是由演奏者将嘴唇顶著吹嘴吹气，此时吹奏者是以他的嘴唇做为振源，漏斗形的吹嘴则有助於按唇以及改变若干的音色。 　　铜管乐器按操作方式的不同又可分成「有键铜管」及「无键铜管」两类。有键铜管是利用活塞的机械装置来改变铜管中空气柱的长度而调整音律高低。有键铜管通常有三个活塞，分别由食指、中指、无名指来按键操作。小号、短号、法国号及低音号均属於有键铜管。至於无键铜管这一类，它的代表性成员就是伸缩号了，伸缩号的管身上装有直径一大一小的双重套管，它的音高变化是利用双套管的伸缩来决定，而不像铜管乐器的其他成员的利用有按键的活塞装置。正因为伸缩号是利用双套管的伸缩来调整音高，当拉管伸长时它的长度比其他的铜管乐器来得长，所以也有人称伸缩号为「长号」。

　　(四) 敲击乐器：靠敲打乐器本体而发出声音的乐器，我们就称它为敲击乐器。敲击乐器的种类可以说是包罗万象、不胜枚举。但基本上它们可以分成两大类： 　　1.有调的敲击乐器：可以奏出特定音高或音阶变化的打击乐器，就称为有调的敲击乐器。它的主要成员包括了定音鼓、木琴、铁琴、管钟及电颤琴(Vibraphone)等。 　　2.无调的敲击乐器：无法奏出特定音高或音阶变化的敲击乐器都属於无调的敲击乐器。无调敲击乐器的数量比起有调的敲击乐器可以说多得相当多，对一个专业的打击乐团而言，任何可供敲打的物体，均可拿来当做无调的敲击乐器，但是在一般的古典音乐(不是专门为打击乐团所写的曲目)中，较常用到的无调敲击乐器则有小鼓、大鼓、三角铁、铙钹、响板、铃鼓及锣等等。

　　(五) 键盘乐器：键盘乐器指演奏者透过键盘操作而发声的乐器。在古典音乐中最常见到的键盘乐器有钢琴、管风琴及大键琴。有趣的是，虽然这三件乐器都是利用键盘的操作来演奏，但三者的发声原理却各不相同。