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乐器的发声原理你了解了吗?
时间:2018-09-11 16:23:24来源:汉斯出版社
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提要:很多同学都喜欢乐器,这是因为不仅乐器演奏出来的声音使人愉悦,弹奏乐器的过程也使人专注或放松。这些声音是如何产生的,大家都知道与物理学知识有关。乐器可分为弦乐器、管乐器和打击乐器等类型。由于乐器的发声原理不同,其背后的物理原理也不尽相同。

很多同学都喜欢乐器,这是因为不仅乐器演奏出来的声音使人愉悦,弹奏乐器的过程也使人专注或放松。这些声音是如何产生的,大家都知道与物理学知识有关。乐器可分为弦乐器、管乐器和打击乐器等类型。由于乐器的发声原理不同,其背后的物理原理也不尽相同。

汉斯出版社《应用物理》期刊上,有论文作者季福云等学者们首先介绍乐器的分类和相应原理,系统说明了乐器发声的一些基本物理原理,然后具体分析几种典型乐器发声的物理原理。

其实,不同的物理发声机制决定了不同乐器的分类:1)弦乐器:包括钢琴、吉他、提琴、琵琶、古筝等。其发声原理为:弦乐器的发音方式是使拉紧的弦振动发音,弦乐器通常用不同的弦演奏不同的音,有时则须运用手指按弦来改变弦长,从而达到改变音高的目的。2)管乐器:包括长笛、萨克斯等。其发声原理为:吹孔气鸣乐器管体为圆柱型,嘴唇振动时,气流冲击在吹孔锋利的边缘上而分开,进入管中的气流就引起管内空气柱振动而发音。3)打击乐器:包括架子鼓、云锣、编钟等。其发声原理为:乐器受打击时,发生振动,从而产生声音。

可见,三种乐器的发声原理不同,其背后的物理原理也不尽相同。但是现在的大学物理中,很少系统地介绍发声的相关知识,使人难以系统了解乐器发声的基本物理原理。现有的文献中也多以乐器展开,没有系统介绍乐器发声的物理原理,使人遇到相关物理知识时感到有些凌乱。本文首先系统介绍基本物理原理,然后依据物理原理具体分析几种典型乐器发声的不同机理,从而对乐器发声的基本物理原理有比较全面的认识,真正认识到物理学是乐器原理的基础。

吉他、小提琴、钢琴是弦乐器的代表。人们称钢琴为乐器之父,小提琴为乐器之母,古典吉他为乐器王子。不仅会发出基频波,也会发出高级数的谐波,这些波在空间叠加就会形成和谐的乐音,乐音的频率决定。

管乐器也是乐器中的一大家族,主要有各种形状的管状体和激声系统构成,它们的共同特点是通过管中空气柱振动作为声源,所以其是通过改变空气柱振动的长度,改变驻波的波长。

借助捶打、敲击等方法可以使物体发声,打击乐器就是利用这种方式发出乐音的乐器。典型乐器有各种各样的鼓,木琴,编钟等。那些是靠膜振动发声的传统的鼓,振动方程很复杂。

物理学是研究物质基本运动现象和规律的基础科学,在科技和生活中各个方面都有应用,在音乐方面也是一样。通过本文可以看到,乐器的发声、音调和音色,以及乐器的制作和调整方法,都与物理原理有关。了解乐器中的物理原理,对乐器不仅知其然,更知其所以然。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=26098

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乐器 发声 原理 了解 了吗

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作者系郭珊珊

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