二、铜管乐器的原理/阿诺德·迈尔斯
所有的铜管乐器都由一根管子构成,这根管子的一端是号嘴,号嘴的形状构成原则,就是当演奏者把嘴唇抵在号嘴上时不跑漏空气。铜管乐器的音响特性取决于演奏者(特别是口腔和嘴唇)、乐器内部的空气柱和乐器另一端口的外围空气之间的交互作用。当演奏者把他的嘴唇抵在号嘴上并发出蜂鸣声时,就会激发管体内部的气柱从而引起振动。在铜管乐器上保持长音,需要“驻波”(standing waves),即声波从一端传播到另一端并且从两端来回反射,就像浴缸里的水波一样。但是,演奏者通过吹气而打开他的双唇,因为当他使他的嘴唇产生蜂鸣时,嘴唇有效封闭的时间足够容许大部分声波通过乐器朝嘴唇的方向传播。无论该乐器的另一端是直筒形亡像步号(bugle)那样)还是带有一个外展的喇叭口(像小号那样),声波都会从喇叭口或从外展体反射回来。乐器内部的音响紧张度比被空气环绕的乐器外部产生的音响紧张度高许多。乐器的喇叭口必须精心设计,为的是能够反射足够的音响,从而建立驻波,同时,还必须容许具有适当的紧张度和足以被听到的音响逸出,以便于音乐应用。因此,铜管乐器的喇叭口形状的变化是有限的一一例如,留声机喇叭形状的喇叭口是无法使用的。
驻波作为被听到的音响,当它与外部空气相接时,会失去部分能量,有些驻波与乐器的管壁形成摩擦,还有少量的驻波到达演奏者的嘴唇,这部分驻波被迫以某种频率振动,而这种频率在某种程度上是由乐器来支配的。与此同时,演奏者通过在恰当的频率上向蜂鸣着的嘴唇吹气,来为振动的气柱添加能量,从而补偿了正在消散的音响能量。
铜管乐器的一端是通过嘴唇而有效的封闭着,它的另一端是开放的,其内部的空气能够以某种十分稳定的频率而保持驻波,这叫做气柱的“振动模式”频率。
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