樂器的音調是如何改變的

陳傳超

八年級《物理》（人教版）上冊第２２頁的“想想做做”提出：聽不同的樂器演奏音調相同的聲音，例如分別用口琴和笛子演奏Ｃ調的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．優美動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的變化，音調是聲音的一個重要特征，其高低與樂器振動部分的振動頻率（即振動快慢）有關，振動的頻率越大，發出聲音的音調就越高，反之越低.發聲體振動的快慢受其質量、長度、粗細、松緊程度等因素的影響.根據樂器發生方式的不同，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，促使其振動而發出聲音.以鼓為例，對于同一個鼓而言，鼓皮繃得越緊，在敲擊時鼓皮振動得越快，音調越高，反之越低.對于鼓皮松緊程度相同的鼓，鼓皮質量大的（一般情況下鼓的質量也大）在受到敲擊時，振動得慢，音調就低；鼓皮質量小的（一般情況下鼓的質量也?。┰谑艿角脫魰r，振動得快，音調就高.所以通常情況下，小鼓的音調較大，鼓的音調要高.對于某一個打擊樂器而言，音調一般是固定的，在發聲過程中不會發生變化，演奏方式比較單一，如果要演奏富于變化的音調，則必須通過打擊質量大小不同的樂器來實現，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，促使其振動而發出聲音.不同的弦有長短粗細之分，其音調也不相同.長而粗的弦振動得慢，音調低；細而短的弦振動得快，音調高.以二胡為例，對于同一根弦而言，通過琴軸的轉動可以調節弦的松緊變化，弦緊時振動得快，音調高；弦松時振動得慢，音調低.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部分長度的），導致弦的振動部分長短發生變化，手指按壓的位置越靠近尾端，振動部分就越短，音調也越高.由于有了琴弦長短、松緊、粗細的不同，從而使弦樂器的音調變化更豐富、更細膩.

管樂器以長笛、嗩吶、薩克斯、伸縮號等為代表，它們是靠空氣柱的振動發聲的，其音調的變化是通過改變空氣柱長度來實現的.空氣柱越長，振動得越慢，音調就越低；空氣柱越短，振動得越快，音調越高.根據音調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，使管中空氣柱的長度產生改變而發出不同音調的聲音.無孔（或無鍵）管樂器，其主要結構類似于音調可變的哨子（如圖３），是通過圖中活塞的上下移動來改變管內空氣柱的長度，從而改變音調，其代表性成員是伸縮號.伸縮號的管身上裝有直徑一大一小的雙重套管，它的音調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.

責任編輯 程哲