第三章 乐器常识
 
3.3 共鸣腔
 
  乐器的共鸣腔形状各异,但它们都有共同的性质:
  (1) 它们必须由坚硬的弹性材料制成,这是为了让声波在共鸣腔内得到充分反射。例如弦乐器和木管乐器的共鸣腔用红木类的硬质木材(如紫檀木、花梨木等),差一点的可以用胶木(业余型的单簧管)或复合板(业余型的吉他),长笛用的是纯银、白铜或镍合金,萨克斯管和铜管乐器用的是黄铜。
  (2) 它们必须具有一定的体积,体积越大则音量越大,例如小提琴和大提琴发出同样的音高,大提琴的音量一般比小提琴大。钢琴的共鸣腔也称为琴胆,立式钢琴的琴胆尺寸受钢琴高度和厚度的限制,而三角钢琴的琴胆则可以做得更大,这就是为什么三角钢琴音色比立式钢琴好的原因。
  (3) 它们必须具有一定的长度。根据物理原理,某一频率的声音若要在共鸣腔里产生共振,它的波长不能超过共鸣腔长度的4倍。例如,小提琴琴箱的长度为0.34米,那么引起共振的声音波长不得超过1.36米,这一波长声音的频率为250Hz (假设声速为每秒340),这样G弦上b(246.9Hz)以下音的第一谐音几乎是听不到的(但是高频谐音可以听到),所以声音感觉很“空”,同样的音高在大提琴上感觉就很厚实。
  现在再来看它们各自的形状。为什么有的乐器共鸣腔是圆的,有的是扁的,有的是长的?这和乐器的发音原理有关。前面(第一章)曾提到,共鸣腔有特定的共振频率,在这个共振频率上,声音将得到最大的共振效果,然而在别的频率上,特别是靠近共振频率的频率上,共振效果也是有的。形状很长的共鸣腔,共振频率非常明显,在频谱上呈现出很尖的共振峰,而圆的和扁的共鸣腔,共振频率不是很明显,共振峰很圆滑。下面将要介绍,为什么管乐器要使用长的共鸣腔,而弦乐器和定音鼓要使用扁的或圆的共鸣腔。
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