笛子里的物理知识

不论在中国或者外国都有笛子,很少有人没见过笛子的。不管是作为一种乐器来吹也好,还是由于好奇随便吹上几下玩玩也好,许多...
  不论在中国或者外国都有笛子,很少有人没见过笛子的。不管是作为一种乐器来吹也好,还是由于好奇随便吹上几下玩玩也好,许多人都吹过笛子。笛子是最古老的乐器之一,人们拔一根苇管来吹,这就是最原始的笛子。我国1987年在河南出土的骨笛——在兽骨上开几个孔,已远在8000年以前。

     现在我们看到的笛子是横吹的,在中国古代,横吹的、竖吹的都叫作笛,只是到了后来才把竖吹的叫作箫,到现在也还有竖吹的叫竖笛。

     西洋乐器里,正规的管弦乐队中有长笆和短笛,短笛发的音要比长笛高一个八度。如老斯特劳斯的“拉科齐进行曲”,用短笛在高处“挑”几下,别有味道。中国笛最普通的有曲笛和梆笛两种。曲笛长,用于昆曲等剧种;梆笛短,用于梆子等。一般梆笛比曲笛的音高出四度。

     笛子是一种管乐器。笛子越长,吹出的音调越低;笛子越短,吹出的音调就越高。你可以做一个实验:把开水灌进暖瓶里,可以听到从低到高连续的声音,这是因为暖瓶里的水面逐渐升高,从水面到瓶口这一段“管长”越来越短的缘故。当然这个实验中的管是一端闭口,一端开口的“闭管”,而笛子是两头都开口的“开管”。开管与闭管的区别,我们前面已讲过了。

     我们已经讲过,吹笛子的时候,用手按住或放开一些侧孔,就是改变管长,也就是改变音调,可以吹出“1(dol)”、“2(rei)”、“3(mi)”、“4(fa)”、“5(sol)”等不同音调的音来。当然,事情没有那么简单,笛管的粗细,外径和内径的大小、形状、变化程度,管壁的厚度,侧孔、吹孔的大小、形状,管尾——即最后一个侧孔以下的长度等等,都与音调有关。

     以上这些结构因素,不但影响音调,也影响音色。一个明显的例子是,笛子的管径太细,吹出来的声尖里尖气,很不好听,或甚至吹不出声来。

     使用笛膜是我国竹笛的一种特色。在笛膜上大有学问。常用天然的竹子管内的“竹衣”做笛膜。笛膜的贴法也很重要,有了好的笛膜,可以加强气流的振动,发出浑厚、脆亮而动听的声音。不信还可以做一个极端的实验:用一张纸做笛膜,声音就不堪入耳了。笛膜距吹口距离也与音色有关:距离近,高音亮;距离远,低音亮。

     笛子的材料也与音色有关,金属材料比较稳定,竹子则易变形。好的竹笛用材要经过严格挑选,因为在笛管里形成驻波的质量与材料的密度、弹性膜量、厚度等都有关。当然还要求不开裂,无虫眼,无疤痕,无汗渍,表面光洁等。何处生产的竹子、什么品种的竹子适宜做什么,都是有规定的。还要对材料进行烘烤处理,太干则还要加湿。

     笛子的吹奏技巧也至关重要。吹奏无非是“运气”和“运指”。口形,吹气的角度、强弱,口与吹口的距离不同,就可以有不同的气流在管内耦合,得到不同的音色。“气振音”是使气流振动,“气变音”是改变口风及气流使音调改变,“气冲音”是用丹田气冲击发出断音。还有用舌头改变气流,有“轻吐”、“单吐”、“双吐”、“三吐”等。

     至于指头上的功夫,可以有滑音,即连续改变按住一个音孔的多少面积;微分音,即按住一部分音孔;颤音,即快速、反复地使按音有微小变化;叠音,即很快的上倚音;指震音,即手指在音孔旁震动以变化强弱;垛音,即强的叠打音,等等。这些也都是改变管长或气流的运动方式。

     最后讲一下笛子的音调随温度的变化很大。如果温度改变10℃,音调可以改变约1/3个“半音”。这是一般人都能听得出来的,会使整个乐队的音搞得一塌糊涂。这是一个很实际的问题,弄得不好,笛子的音会越吹越高的。把竹笛改成两截,微微的调节管长,可以调整音调。这是从外国学来的
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