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[笛子教程] 气温差异对竹笛频率的影响

时间:2015-07-30  2015-07-30  笛子教程  手机阅读
【作 者】 黄涌国
   【机 构】 浙江省嘉善县文化局
   【刊 名】 乐器.2001(6).-64-65
  
   众所周知,温度的变化对笛箫频率会产生重要影响,掌握它变化的规律对笛箫制作和演奏均具有十分重要意义。不少专家、名前辈对笛子制作进行了长期的探索和研究,积累了丰富的经验,为笛箫等乐器事业的发展作出了贡献,但还有不少问题尚未得到圆满解决。就温差对笛箫频率的影响问题,笔者对周林生同志《笛箫的温差与音差》①与陈正生同志《也谈温差对笛箫频率的影响》②所述气温每升高1度,笛箫的音高升高3音分,有不同看法。本人经过多年频率计算制笛实践和对此间题的研探,得出的结论是气温每升高1度,笛箫的音高升高2音分,而非3音分。
  
   我们知道,当环境温度[气温]升高1度时,笛子管内平均温度并非也升高1度。如环境温度从15℃升高至25℃时,温度升高了10度,但管内平均温度相应从22℃升高至28.67℃,只升高了6.7度。若将环境温度代公式计算,则得出频率升高30音分。若将管内平均温度代入公式计算,则得出频率升高20音分。两种办法计算,产生两个不同的结果,哪个更符合客观实际呢?显然,笛子不吹不会响,笛子不经人吹,何来声波和频率,温度又如何去作用于笛子呢? 而笛子一经人吹奏,则笛内温度就不等于环境温度了。由此,我们可以认定.以管内平均温度求得的结果是符合客观实际的,是正确的。于是,我们可作出如下表述:当环境温度(气温)每升高1℃时,笛箫频率将相应升高2音分。
  
   我们可以用很简便的计算方法来举例说明这个问题。本文就以周林生同志文中所举“例一”为例:
   在15℃条件下制作的筒音为a1(440HZ)的笛子,处于25℃或5℃气温时,其间的音差是多少?[根据赵松庭先生《横笛频率计算与应用》公式进行计算]
  
   一、根据管内平均温度σ=气温+1/3(36—气温)公式,先算出气温在15℃时,笛子管内平均温度为22℃,再把管内平均温度代入声速公式(331.29+0.61σ),算出此时声速为344.71米/秒.然后根据公式F=C/2L,算出a1在气温15℃时的有效管长L为39.17厘米。
  
   二、以同样方法算出气温在25℃肘的声速为348.78米/秒。
  
   三、根据同一笛子在不同气温下吹奏,其有效管长不变的道理,将上面求得的有效管长39.17厘米和声速348.78米/秒代入公式F=C/2L,算出处于气温25℃时a1频率为445.21的HZ。查《音分频率对照表》知a1频率增高20音分。说明环境温度从15℃升高至25℃时,其音高增高20音分。
   同理同法可算出,在15℃条件下制作的笛子,处于5℃气温时吹奏(a 434.82的HZ),其音高将降低20音分。
  
   因此,可把本例计算结果归纳为:在15℃条件下制作的筒音为a1(440HZ)的笛子,处于25℃或5℃时,3个a的频率分别为445.21HZ、440 HZ、434.82HZ,其间的音差为20音分。也就是说当气温±10℃时,笛箫的音频差±20音分。
  
   所以,我们在制作笛子时,不管环境温度多少度,只要按照环境温度每±1℃,音差相应±2音分的方法,可制作出预期适应于某种环境温度时吹奏的笛子。
  
   实践是检验夏理的唯一标准,经过多年的制笛实践,我觉得这个结论是符合客观实际的。常敦明与俞逊发同志在《关于竹笛制造的探讨》③一文中有这么一段话:“实践证明,在30℃条件下制作的笛子,在0℃的环境中吹奏,开始时要偏低65音分;吹奏5分钟后,音提高10—15音分。”周林生同志在他的文中说“有经验的制作者通过长期的实践发现,一支笛子冬季和夏季的音差约为半音…”,这些实验和经验都接近于气温每升高1度音高增高2音分的结论。希望大家共同来检验这个结论正确与否。
  
   从理论上讲,要制作一支达到预期要求的笛子,不拘于制作笛子时的环境湿度,即不凭吹奏可完成制作,但我们的制作条件还不可能达到这个要求,受制约的因素,诸如笛竹为天然生长之物,其管体变化复杂,不易测量准确,测量管壁、管内径的工具也达不到这个要求等。因此,无论怎样耐心细致的测量计算,最终还是要在某种环境温度中通过吹奏与凭借仪器来鉴定,然后微调音频,使之达到制作要求。在这种情况下.按照温差对笛箫频率影的关系来制作笛箫是十分有益的。
  

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