關於笛子物理的問題解析

2021-01-14 快速學樂器

不論在中國或者外國都有笛子,很少有人沒見過笛子的。不管是作為一種樂器來吹也好,還是由於好奇隨便吹上幾下玩玩也好,許多人都吹過笛子。笛子是最古老的樂器之一,人們拔一根葦管來吹,這就是最原始的笛子。我國1987年在河南出土的骨笛——在獸骨上開幾個孔,已遠在8000年以前。

現在我們看到的笛子是橫吹的,在中國古代,橫吹的、豎吹的都叫作笛,只是到了後來才把豎吹的叫作簫,到現在也還有豎吹的叫豎笛。

西洋樂器裡,正規的管弦樂隊中有長笆和短笛,短笛發的音要比長笛高一個八度。如老史特勞斯的「拉科齊進行曲」,用短笛在高處「挑」幾下,別有味道。中國笛最普通的有曲笛和梆笛兩種。曲笛長,用於崑曲等劇種;梆笛短,用於梆子等。一般梆笛比曲笛的音高出四度。

笛子是一種管樂器。笛子越長,吹出的音調越低;笛子越短,吹出的音調就越高。你可以做一個實驗:把開水灌進暖瓶裡,可以聽到從低到高連續的聲音,這是因為暖瓶裡的水面逐漸升高,從水面到瓶口這一段「管長」越來越短的緣故。當然這個實驗中的管是一端閉口,一端開口的「閉管」,而笛子是兩頭都開口的「開管」。開管與閉管的區別,我們前面已講過了。

我們已經講過,吹笛子的時候,用手按住或放開一些側孔,就是改變管長,也就是改變音調,可以吹出「1(dol)」、「2(rei)」、「3(mi)」、「4(fa)」、「5(sol)」等不同音調的音來。當然,事情沒有那麼簡單,笛管的粗細,外徑和內徑的大小、形狀、變化程度,管壁的厚度,側孔、吹孔的大小、形狀,管尾——即最後一個側孔以下的長度等等,都與音調有關。

以上這些結構因素,不但影響音調,也影響音色。一個明顯的例子是,笛子的管徑太細,吹出來的聲尖裡尖氣,很不好聽,或甚至吹不出聲來。

使用笛膜是我國竹笛的一種特色。在笛膜上大有學問。常用天然的竹子管內的「竹衣」做笛膜。笛膜的貼法也很重要,有了好的笛膜,可以加強氣流的振動,發出渾厚、脆亮而動聽的聲音。不信還可以做一個極端的實驗:用一張紙做笛膜,聲音就不堪入耳了。笛膜距吹口距離也與音色有關:距離近,高音亮;距離遠,低音亮。

笛子的材料也與音色有關,金屬材料比較穩定,竹子則易變形。好的竹笛用材要經過嚴格挑選,因為在笛管裡形成駐波的質量與材料的密度、彈性膜量、厚度等都有關。當然還要求不開裂,無蟲眼,無疤痕,無汗漬,表面光潔等。何處生產的竹子、什麼品種的竹子適宜做什麼,都是有規定的。還要對材料進行烘烤處理,太幹則還要加溼。

笛子的吹奏技巧也至關重要。吹奏無非是「運氣」和「運指」。口型,吹氣的角度、強弱,口與吹口的距離不同,就可以有不同的氣流在管內耦合,得到不同的音色。「氣振音」是使氣流振動,「氣變音」是改變口風及氣流使音調改變,「氣衝音」是用丹田氣衝擊發出斷音。還有用舌頭改變氣流,有「輕吐」、「單吐」、「雙吐」、「三吐」等。

至於指頭上的功夫,可以有滑音,即連續改變按住一個音孔的多少面積;微分音,即按住一部分音孔;顫音,即快速、反覆地使按音有微小變化;疊音,即很快的上倚音;指震音,即手指在音孔旁震動以變化強弱;垛音,即強的疊打音,等等。這些也都是改變管長或氣流的運動方式。

最後講一下笛子的音調隨溫度的變化很大。如果溫度改變10℃,音調可以改變約1/3個「半音」。這是一般人都能聽得出來的,會使整個樂隊的音搞得一塌糊塗。這是一個很實際的問題,弄得不好,笛子的音會越吹越高的。把竹笛改成兩截,微微的調節管長,可以調整音調。這是從外國學來的。

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