提到樂器，大家可能想到的是鋼琴、吉他、小提琴、長笛……然而，人類的腦洞遠不止於此，在我們身邊還有許多造型奇特、音色詭異、玩法炫酷的奇葩樂器。
今天，小編就來給大家介紹兩種奇葩的樂器，以及它們蘊含的科學原理。
小聲告訴大家，其中一個還能在我們北京科學中心找到哦！
萌萌的電音小蝌蚪—otamatone
首先登場的是萌萌的「電音小蝌蚪」。
怎樣，有沒有被它萌到？這個樂器叫otamatone，是一種電子樂器，它以八分音符的形狀為原型設計，又酷似小蝌蚪，深受年輕人喜愛。
otamatone的操作方法有點像二胡，通過按壓杆部的條形壓力感應器就可以發聲，按壓的位置越高，音調越低；按壓的位置越低，音調就越高。
演奏者還能通過調整「小蝌蚪」嘴部的口型來改變音色，使它發出「哇」或「嗚」的聲音。
作為電子樂器，它的聲音不是由人撥動琴弦產生，而是由電路產生。當人按壓條形壓力傳感器的特定部位時，傳感器會把帶有位置信息的信號傳遞給晶片。
晶片接收到位置信息後，會根據人按壓位置的不同一一對應地產生特定頻率的周期性電信號，這個信號的頻率便是按壓位置對應音調的頻率。
然而，由於晶片運行的電壓很低，其自身性能也有限，只能產生十分微弱的信號，以至於它幾乎無法帶動揚聲器振動，這時就需要功率放大器來幫忙。
功率放大器是一種十分實用的晶片，它可以接收低功率的電信號，經過其內部電路的處理，再輸出大功率的信號，而且還能保證放大前後的信號波形、頻率都一致，不會使信號失真、變形。
信號經過功率放大器放大後，來到揚聲器內的線圈，由於信號是周期性的，線圈也會周期性地通過磁場推動揚聲器，使揚聲器按照信號的頻率振動起來。
我們都知道，不同音調的聲音是由於物體以不同頻率振動產生，於是，揚聲器便發出了特定音調的聲音。
演奏者通過以一定節奏按壓條形壓力傳感器上的不同位置，就可以控制otamatone奏出各式各樣的音樂。
otamatone最大的特點便是它那可張可合的「小嘴巴」了，這個小嘴巴的部分實際上是共鳴腔，共鳴腔可以聚攏聲音，使其內部的空氣與實際發聲的部分（揚聲器）一同振動。
在空氣的帶動下，聲音被進一步放大，變得更加洪亮。人的口腔、吉他的木製音箱、二胡底部的音箱，都屬於共鳴腔。
然而，otamatone的共鳴腔與二胡和吉他不同，它可以像人的口腔一樣改變形狀，一旦形狀改變，聲音也會發生變化，就如同人通過口腔形狀變化發出不同的聲音一樣。這也是otamatone廣受大家喜愛的原因之一。
電容器也能當樂器—特雷門琴
下面介紹的這種樂器可不一般，它是世界上第一個電子樂器，由前蘇聯物理學家利夫·特爾門（Lev Termen）教授於1919年發明。同為電子樂器的otamatone見到它，都得叫一聲「前輩」。
特雷門琴最大的特點就是不用接觸就能演奏，只需要在琴附近按照一定姿勢揮舞手掌即可，有點像指揮的動作，這也是迄今為止唯一一種不用接觸就能演奏的樂器。
在湖南衛視的一期綜藝節目上，歌手周筆暢還曾經演奏過這種樂器，驚豔全場。
怎樣，是不是很酷炫呢？下面就讓小編為大家介紹下特雷門琴的結構和原理吧。
作為一款琴，肯定少不了「琴鍵」啦，圖中那根直直立起的「天線」便是特雷門琴的「琴鍵」。
不過，這個琴鍵既不用人的手去擊打，也不用去撥動，甚至根本不用接觸到它，擺個姿勢就能響。
當演奏者的手靠近這根天線時，琴發出聲音的音調會變高；當手遠離它時，音調會變低。
然而，這還不足以使特雷門琴演奏出優美的樂曲，演奏者還需要用另一隻手控制一側的環形天線。當手靠近環形天線時，音量會變小；當手遠離環形天線時，音量會增大。
這樣，通過一手控制音調，一手控制音量就可以完美地進行演奏了。
作為電子樂器，特雷門琴內部由十分複雜的電路構成，其中包括了音調控制與調節電路（外接直天線）、音量控制電路（外接環形天線）、濾波器和放大器、揚聲器四大部分。
它們分別負責調控音調、調控音量、放大電信號，將放大後的電信號轉換為人們可聽見的聲音。
音調控制與調節電路的作用是產生特定頻率的周期性電信號，具體包括三個部分：音調可變振蕩器（外接直天線）、音調參考振蕩器、混頻器。
其中，最最最核心的部分便是音調可變振蕩器，也就是與直天線相連接的部分。這部分電路可以看作一個LC迴路。
LC迴路是用來產生某一頻率周期性電信號的裝置，由一個電感器（L）和一個電容器（C）組成。
一開始電容器被充上電，它的極板上帶有許多電荷，電荷被釋放，在迴路中定向運動形成電流，電流通過電感後，由於電流的磁效應，會在電感內產生磁場。
但是電容器中的電荷很快就會被釋放完，一旦電荷快釋放完，迴路中的電流就會迅速減小，電感中的磁場也會隨之減小，於是電感的特性開始被凸顯出來。
電感有一個特點，它傾向於維持內部磁場不變，一旦磁場變大、變小或是改變方向，電感內部都會形成一個感應磁場來抗拒這種變化。
物理學告訴我們，電流與磁場永遠是互相呼應，密不可分的，於是，由於感應磁場的存在，電路中也會產生感應電流。
在感應電流的帶動下，電路中的電流不會立即消失，而是維持一段時間，當電荷運動到電容器極板時會積聚在極板上，電容器再次被充上電。
充上電的電容器會再次釋放電荷，如此形成循環。一旦循環形成，就會產生頻率一定的周期性電信號，而且這個頻率與電容器和電感器的特性有關。
特雷門琴調節音調的部分便是LC迴路中電容器的部分，人體、直立天線、內部電路共同構成了一個LC迴路。
演奏者通過改變手與天線的距離，可以改變電容器電容的大小，進而改變LC迴路中周期電信號的頻率。
而這個頻率最終會被音調參考振蕩器、混頻器調製，再經放大器和揚聲器轉變為一定音調的聲音，被我們聽到。
而音量調節的原理和音調調節類似，人體和環形天線構成一個電容器，演奏者通過改變手到環形天線的距離來改變LC迴路中電信號的頻率。
之後，複雜的電路會把這個頻率信號「翻譯」成放大器可識別的音量大小信號。放大器可根據傳來的信號來調整輸出信號功率的大小，功率越大，音量就越大。
了解完特雷門琴的發聲原理後有沒有大吃一驚呢？沒想到外形看起來如此簡約的樂器背後竟然有如此高深、複雜的原理。
在北京科學中心主題館一層臨時展廳裡就有一臺特雷門琴，感興趣的小夥伴不妨來我們的展廳看一看，親自感受下這種電子樂器的魅力吧！