笛子的發(fā)聲原理 長笛的構(gòu)造和發(fā)聲原理介紹

笛子是利用空氣振動發(fā)聲和空氣柱共鳴的原理制成的。流動的氣體壓強(qiáng)減小，流速越快，壓強(qiáng)越小。

示例：飛機(jī)在跑道前進(jìn)時，由于機(jī)翼上下表面特殊的設(shè)計(jì)，使得流過上表面得氣體流速大于下表面的氣體流速，因而下表面氣體對機(jī)翼的壓力大于上表面氣體對機(jī)翼的壓力，當(dāng)這個差值大于飛機(jī)的重量時，飛機(jī)就升空了。

笛子的發(fā)聲原理和這個是一樣的。當(dāng)我們吹笛子時，氣體從吹孔邊緣進(jìn)入笛子內(nèi)部，在吹孔處做渦旋運(yùn)動，這樣吹孔內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)就減小，于是笛尾的氣體就向吹孔運(yùn)動（這個速度很快的，要把空氣想象成很有彈性的東西，實(shí)際上也是這樣的），在吹孔處發(fā)聲積壓，這個運(yùn)動又造成吹孔處壓強(qiáng)增大，但是口風(fēng)又在繼續(xù)吹響吹氣（物理上叫激勵），又把氣體推向笛尾，然后吹孔處壓強(qiáng)又減小，氣體又向吹孔運(yùn)動，如此循環(huán)，振動發(fā)出聲音。

大家不要把振動簡單的想象成這樣的機(jī)械運(yùn)動，這樣笛子內(nèi)部的空氣振動形式是駐波，什么是駐波？這個東西我想編寫一個動畫程序來演示，不過今天是完不成的。簡單的說一下：橫波的駐波可以這樣形成：在墻上固定一個很有彈性質(zhì)量很小的的繩子的一段，手拿另一端上下運(yùn)動，繩子上的波就是駐波。駐波的特點(diǎn)是：峰和谷相互轉(zhuǎn)換，就是說第一秒的峰在第二秒下降成谷，第一秒的谷在第二秒上升為峰。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看來這個橫波駐留在原地踏步不前進(jìn)，所以叫駐波。

但是空氣不是橫波，是縱波，縱波的駐波比較抽象，笛子內(nèi)部的縱波是沿著笛子振動的，它是這樣的：假設(shè)沿笛子內(nèi)部分布有a b c d e f....等好多點(diǎn)，某一時刻ace位置上空氣是稀疏的，壓強(qiáng)小，bdf位置上是密集的，壓強(qiáng)大；下一時刻ace位置處空氣變成密集的，壓強(qiáng)大，bdf兩點(diǎn)空氣變成稀疏的，壓強(qiáng)小，如此循環(huán)，循環(huán)變化。固定看任何一點(diǎn)，這個地方的空氣是疏密交替變化的。這就是笛子內(nèi)的真實(shí)的振動。見示意圖 笛膜是怎樣振動的呢？理解了笛子內(nèi)部真實(shí)的駐波，這個問題就好理解了。笛膜下方的空氣也是疏密疏密交替變化的，這樣壓強(qiáng)就交替變化，而笛膜外界的壓強(qiáng)是恒定的，這就造成了膜的振動。笛子內(nèi)部笛膜處壓強(qiáng)大，笛膜向外界運(yùn)動；笛子內(nèi)部笛膜處壓強(qiáng)小，笛膜就向下運(yùn)動，這就是笛膜的振動。

然而笛膜的振動還有其他問題。因?yàn)榈炎觾?nèi)部的空氣運(yùn)動是有阻力的，靠近笛子內(nèi)壁的氣體，振動速度慢，因?yàn)樗艿降炎觾?nèi)壁的阻力。就像河水一樣，越靠近岸邊的水流速度越慢。而笛子內(nèi)部中間的氣體沒有阻力，振動就快（嚴(yán)格說是有阻力的，因?yàn)榭拷臍怏w必然距離笛子內(nèi)壁更近，而這部分氣體速度比中間氣體的速度慢，因而對中間的氣體有阻力）。這就是要把笛子內(nèi)壁做得很光滑的一個原因。當(dāng)?shù)炎觾?nèi)壁對空氣阻力太大得時候，就會影響發(fā)音得靈敏度。嚴(yán)格的說，笛子內(nèi)部不是只有一個駐波，而是許多個駐波，所以笛子演奏出來的音不是單純的一個頻率，處于笛子內(nèi)中間部分的駐波起著決定作用，但是這還不是笛聲是好多頻率聲音的混音的主要原因，主要原因在于人的口風(fēng)。

人的口風(fēng)里各個位置處的風(fēng)速是不一樣的，這樣就造成了笛子內(nèi)部的駐波振動有好多個。理論上說，你口風(fēng)里有多少個速度，笛子內(nèi)部就有多少個駐波，那么此時發(fā)出的聲音有多少個頻率。泛音是怎么吹來的呢？泛音是比較純的音了，泛音中其他頻率成分的音很少，原因就是吹泛音的時候口風(fēng)很細(xì)，口風(fēng)中的各部分氣流速度都很接近，所以吹出的頻率聽起來比較單一，這就是泛音。口風(fēng)的速度決定了主要頻率的高低。

長笛的構(gòu)造和發(fā)聲原理

長笛演奏時能夠很自然地使用波動音，有點(diǎn)像人聲，音色十分優(yōu)美。長笛音域?qū)拸V，而且非常靈巧，既可以演奏抒情、緩慢的旋律，又可以毫無困難地演奏快速的、上下跳動的音型，以及裝飾音、頗音等華彩性旋律。所以它在管弦樂隊(duì)、軍樂隊(duì)、重奏樂隊(duì)和輕音樂隊(duì)中一直受到重視。

傳統(tǒng)稱謂的長笛是指一組樂器，它由C調(diào)短笛、C調(diào)長笛、G調(diào)中音長笛和C調(diào)低音長笛組成。在管弦樂隊(duì)和軍樂隊(duì)中，用得最多的是C調(diào)長笛和C調(diào)短笛。

長笛是西洋樂器中體積最小、重量較輕的樂器。它價格便宜，較容易掌握，吹奏方法和我國的笛子相似，無論兒童或成年人都很容易上手，是一件易學(xué)、好玩的樂器。有條件可以在老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，但也可以自學(xué)。不少自學(xué)的人通過幾個月的學(xué)習(xí)，就可以參加樂隊(duì)合奏。

一、樂器的構(gòu)造

長笛可以分為笛頭、笛身和笛尾三部分。

笛頭是樂器的第一段，上面有吹孔，其作用是發(fā)聲。笛頭的頂部是笛帽，笛帽有一根螺絲與笛頭內(nèi)的木塞相連。旋轉(zhuǎn)笛帽，可以調(diào)整木塞在笛頭內(nèi)的位置。請注意，木塞在笛頭內(nèi)的位置在樂器出廠時已經(jīng)調(diào)好，若沒有特殊情況，學(xué)生不要隨意轉(zhuǎn)動笛帽。

笛身是第二段，笛尾是第三段，上面有音孔和聯(lián)動按鍵。打開或關(guān)閉音孔，就會改變發(fā)音的高低。

二、發(fā)音的基本原理

長笛的發(fā)音和中國笛子一樣，屬于邊棱音發(fā)音方式。簡單地說，就是當(dāng)我們對準(zhǔn)吹嘴吹氣時，由于氣流在管內(nèi)發(fā)生碰撞而發(fā)出聲音，并由共鳴管產(chǎn)生共鳴。所以吹奏時的嘴形和吹氣角度對音色有直接的影響。長笛是十二平均律樂器，如果將音孔全部按上，就發(fā)出長笛的最低音，從最下端算起，每打開一個音孔，就升高半音。但高音區(qū)則需要使用交錯指法。