氣鳴樂器縱橫談

張波

（綏芬河市群眾藝術館，黑龍江 牡丹江 157300）

氣鳴樂器縱橫談

張波

（綏芬河市群眾藝術館，黑龍江 牡丹江 157300）

以氣流擊發聲源體振動的樂器稱為氣鳴樂器。本文就氣鳴樂器的原理、演奏技巧進行了簡單的闡述。

氣鳴樂器；原理；技巧

從聲源體的結構差別來看，氣鳴樂器要比其它類樂器復雜得多，它實際上是邊棱音振動、簧振動、空氣柱振動三種振動方式交錯結合而成。

當一股氣流射向一個管口尖銳的入口處（邊棱）時，氣流即分成兩股，形成上下兩列分離的渦漩，這時渦漩之間出現了空吸現象。由于管口的壓強低于大氣壓而使兩列渦漩相互吸引，產生碰撞而振動發聲。這就是邊棱音發聲過程。而頻率的高低變化決定于氣流對邊棱噴射的角度。在邊棱音產生的許多范圍內（要根據邊棱角的情況而定），角度越大，頻率越高。這是因為射流的角度越大，邊棱處渦漩的碰撞次數就越多，頻率就越高。此外，流速對頻率的變化也有影響。一般情況下，隨著射流角度的加大，流速亦相應加快，特別在頻率跳動很大（如八度超吹）時，流速變化更為顯著。在一定條件下，流量越大，對邊棱施加的力越大，振幅就越大。當流量過大，使管內氣壓大于大氣壓力時，就會失去邊棱音效應而失音。

邊棱音效應在所有氣鳴樂器上，都或多或少地起作用。長笛、竹笛、簫、豎笛和塤等樂器，是以邊棱音振動作為發聲源的，其它如唇振動樂器、簧管樂器、風琴類樂器和人聲樂器都與邊棱音振動有密切關系。邊棱音可能美化它們的音色（減弱不諧和諧波的振幅），也可能丑化它們的音色（增加不諧和的成分）。特別是當它處于強迫振動的地位時，將出現極為復雜的共振現象。

中國是最早使用簧振動原理來制造樂器的國家。早在春秋時期的《詩經》中就有“吹笙鼓簧”的句子，足證殷、周時（公元前15世紀至10世紀）流行用簧制成的樂器。1972年長沙馬王堆漢墓出土的竽，證實漢代已經熟練地使用點綠的原理來改善簧的發聲。埃及在公元前4世紀出現了雙管，而歐洲使用簧作樂器是公元十五世紀以后。

樂器上所用的簧是指用金屬或植物制成的彈性薄片。它的一端夾持固定在封口或簧室，另一端可上下活動。當氣流通過封口或簧室時，氣流壓力大于封口（或簧室）的氣壓，于是把簧片帶向平衡位置的另一邊，當簧的勁度和彈性恢復力大于氣流壓力時，簧以很快速度返回并越過平衡位置。這時氣流再次將簧推向反方向，這樣周而復始產生簧振動而發聲。

簧的振動方式因兩種不同安裝方法而不同。一種方法是將簧裝在封口的中間，簧片振動時可以經過封口做上下均勻運動，稱為簧的自由式振動。笙、口琴、手風琴、風琴等樂器的簧都是自由式振動。演奏時無論進氣還是出氣，都能擊發簧的振動而發聲。另一種安裝方法是將簧片安放在封口的上邊。簧片振動時經過平衡點做不等距振動，稱為拍打式振動。單簧管、雙簧管、管子、嗩吶等樂器的簧都是拍打式振動，只能在進氣時擊發簧的振動而發聲。

簧振動的頻率，決定了簧舌越長、越寬、越厚、密度越低，振動的頻率就越低，反之亦然。因此只要改變上述四個因素中的一項，就能改變發音的高低。為風琴、手風琴的簧片調音時，往往在發音偏高的簧片根部（固定端）削去少許，從而降低發音偏高的彈性恢復力（勁度），使頻率下降；在發音偏低的簧片頂部（自由端）削去少許，使簧片變薄，從而提高頻率，在笙的簧片上采用傳統的方法“點綠”，也就是在簧舌上貼上一點銀珠（礦物質），加重了簧的自由端，從而降低了彈性恢復力，于是降低了頻率。

在氣鳴類樂器中，大多數樂器與空氣柱振動有關。通常我們把以空氣柱振動原理來制造的樂器稱為管樂器。人類最早使用的管樂器是獸角與螺殼。我國的周朝已出現了兩端開口的玉石律管。歐洲在兩千多年前出現了用銅和銀等金屬制成的號角。

管就是用各種材料制成的中空的圓柱體。當管中的空氣柱受到擊發后，會產生縱方向上（與管長方向一致）的振動和橫方向上（與管長垂直）的振動。同弦的振動方向相反，因為空氣是流體彈性物質，所以空氣柱振動以縱振動為主，決定了振動的基頻和一系列諧波的頻率。而模振動會產生高次諧波（即所謂柱面波）。由于空氣柱振動中不同成分的縱振動和橫振動的疊加，形成了管樂器的不同音色特點。

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1005-5312（2014）05-0117-01