樂器的音調(diào)是如何改變的

陳傳超

八年級(jí)《物理》（人教版）上冊(cè)第２２頁的“想想做做”提出：聽不同的樂器演奏音調(diào)相同的聲音，例如分別用口琴和笛子演奏Ｃ調(diào)的１（ｄｏ），也可以聽不同樂器演奏的同一首樂曲，如分別用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》.

我們生活的世界充滿了各種聲音．優(yōu)美動(dòng)聽的樂曲可以陶冶情操，給人以美的享受，樂曲之美在很大程度上取決于音調(diào)的變化，音調(diào)是聲音的一個(gè)重要特征，其高低與樂器振動(dòng)部分的振動(dòng)頻率（即振動(dòng)快慢）有關(guān)，振動(dòng)的頻率越大，發(fā)出聲音的音調(diào)就越高，反之越低.發(fā)聲體振動(dòng)的快慢受其質(zhì)量、長度、粗細(xì)、松緊程度等因素的影響.根據(jù)樂器發(fā)生方式的不同，可以分為以下三類：打擊樂器、弦樂器、管樂器.

打擊樂器以鼓鑼為代表，靠敲打樂器本體，促使其振動(dòng)而發(fā)出聲音.以鼓為例，對(duì)于同一個(gè)鼓而言，鼓皮繃得越緊，在敲擊時(shí)鼓皮振動(dòng)得越快，音調(diào)越高，反之越低.對(duì)于鼓皮松緊程度相同的鼓，鼓皮質(zhì)量大的（一般情況下鼓的質(zhì)量也大）在受到敲擊時(shí)，振動(dòng)得慢，音調(diào)就低；鼓皮質(zhì)量小的（一般情況下鼓的質(zhì)量也?。┰谑艿角脫魰r(shí)，振動(dòng)得快，音調(diào)就高.所以通常情況下，小鼓的音調(diào)較大，鼓的音調(diào)要高.對(duì)于某一個(gè)打擊樂器而言，音調(diào)一般是固定的，在發(fā)聲過程中不會(huì)發(fā)生變化，演奏方式比較單一，如果要演奏富于變化的音調(diào)，則必須通過打擊質(zhì)量大小不同的樂器來實(shí)現(xiàn)，如架子鼓、編鐘（如圖１）等.

弦樂器以二胡、提琴、吉他、古箏（如下頁圖２）等為代表，通過摩擦、敲擊樂器的弦，促使其振動(dòng)而發(fā)出聲音.不同的弦有長短粗細(xì)之分，其音調(diào)也不相同.長而粗的弦振動(dòng)得慢，音調(diào)低；細(xì)而短的弦振動(dòng)得快，音調(diào)高.以二胡為例，對(duì)于同一根弦而言，通過琴軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)弦的松緊變化，弦緊時(shí)振動(dòng)得快，音調(diào)高；弦松時(shí)振動(dòng)得慢，音調(diào)低.另外，由于手按壓位置的不同（古箏利用的是琴柱的位置變化來改變振動(dòng)部分長度的），導(dǎo)致弦的振動(dòng)部分長短發(fā)生變化，手指按壓的位置越靠近尾端，振動(dòng)部分就越短，音調(diào)也越高.由于有了琴弦長短、松緊、粗細(xì)的不同，從而使弦樂器的音調(diào)變化更豐富、更細(xì)膩.

管樂器以長笛、嗩吶、薩克斯、伸縮號(hào)等為代表，它們是靠空氣柱的振動(dòng)發(fā)聲的，其音調(diào)的變化是通過改變空氣柱長度來實(shí)現(xiàn)的.空氣柱越長，振動(dòng)得越慢，音調(diào)就越低；空氣柱越短，振動(dòng)得越快，音調(diào)越高.根據(jù)音調(diào)改變方式的不同可以分為有孔（或有鍵）管樂器與無孔（或無鍵）管樂器.有孔（或有鍵）管樂器用手指直接按孔（或操作按鍵）來控制管身上小孔的開關(guān)，使管中空氣柱的長度產(chǎn)生改變而發(fā)出不同音調(diào)的聲音.無孔（或無鍵）管樂器，其主要結(jié)構(gòu)類似于音調(diào)可變的哨子（如圖３），是通過圖中活塞的上下移動(dòng)來改變管內(nèi)空氣柱的長度，從而改變音調(diào)，其代表性成員是伸縮號(hào).伸縮號(hào)的管身上裝有直徑一大一小的雙重套管，它的音調(diào)變化是利用雙套管的伸縮來決定，而不像有孔管樂器那樣通過手指的抬起與按下來控制音調(diào).

責(zé)任編輯 程哲