握住科学钥匙 打开科学之门

首页 > 正文

笛子里的物理问题

2020-05-13 13:05  来源: 新华网

笛子作为一种乐器,历史悠久。在古代,人们曾用较长动物的骨骼,如鸟类的翅骨、腿骨制作笛子。在河南舞阳县挖掘出的竖吹骨笛,就是用鸟禽肢骨制成的,距今已有8000多年的历史。到了今天,中国的笛子已有了很成熟的造型,通常采用竹制成管身,有一个吹孔、一个膜孔,六个按音指孔,以及两个前出音孔、两个后出音孔。

声音是由物体的振动引起的,比如簧片、琴弦或钢丝振动了就能发出声音。笛子属于吹孔气鸣乐器,吹笛子时,气体从嘴中发出,这实际上就是在用外力刺激空气柱,空气柱受到不同的刺激就会按照一定的频率产生振动,继而发出声音。笛身侧面的指孔通过手指来进行按压或放开,从而控制空气柱的长度。如果我们把六个洞口都按住,笛子里面就形成了一条最长的空气柱,空气柱越长,振动的频率越低,音调也就越低,这时的声音也是最低的。

笛子的材料影响着其音色,金属材料结构稳定,而竹子较易发生形变。材料的密度、弹性膜量、厚度等决定了在笛管里形成驻波的质量,所以上等的竹笛在用材上要经过精挑细选,笛身不能有任何的开裂、虫眼等缺陷,尤其表面要有非常好的光洁度。竹笛容易受到季节的影响,夏季天气炎热,笛子管壁会膨涨,使得其内径变小,导致笛子的音准偏高。相反的,冬季天气寒冷,笛子管壁会收缩,使得其内径变大,导致笛子的音准偏低。因此,在竹笛的制作过程中安装了插口,可对笛管的长度进行微调,用以抵消掉热胀冷缩带来的影响,调整音准。

想要吹出一首悦耳动听的笛音,还与笛子演奏者的吹奏技巧、指头上的功夫有关,只有好的乐器配上演奏者好的演奏能力,才能演奏出真正美妙的音乐。

本文由北京市第六十五中学一级教师胡晓艳进行科学性把关。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

作者: 田维   [责任编辑: 郭童]

相关稿件

笛子,乐器,演奏