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口圈盟等器第2章乐器声和语声
图2-1(a)所示为拨弦乐器(吉它、竖琴、曼托林、琵琶、三弦等)的时间过程特性。由于用手拨弦时,琴弦及振动系统的其他部分积蓄了势能,当手离开琴弦时,势能突然释放出来,因此,启振时间非常短。由于这类乐器振动机构的声辐射抗与声辐射阻之比很大,因而衰减时间较长。
图2-1(b)所示为打弦乐器(钢琴、扬琴等)的时间过程特性。由于琴锤的快速运动,动能在非常短的时间内传给振动机构,所以启振时间很短,由于共鸣器的面积很大,有效质量也较大,因而声辐射抗与声辐射阻之比也很大,使衰减时间较长。如果踩下钢琴的衰减踏板,或用手按住扬琴琴弦,则衰减时间将减短,如图中虚线所示。
图2-1(c)所示为弓弦乐器(小提琴、大提琴、胡琴等)的时间过程特性。由于弓使弦产生强迫振动,所以启振时间很短。当弓离开弦时,使弦产生自由振动,衰减时间较长。如果使弓与琴弦接触,则衰减时间较短,如图中虚线所示。
图2-1(d)所示为管乐器、簧乐器(小号、大号、单簧管、萨克管、喷呐、笙、口琴、风琴、管风琴和手风琴等)的时间过程。这种乐器大部分时间是工作在中声频段的。管乐器的振动系统大多是管中的空气,声辐射抗与声辐射阻之比大多较小,因此,启振时间和衰减时间都稍短。簧乐器中风琴和手风琴的启振时间和衰减时间都稍长些,管风琴的启振时间和衰减时间要更长。
图2-1(e)所示为具有固定音调类型的打击乐器(木琴、钟琴、编钟和锣等)的时间过程特性。这类乐器受快速运动的锤子敲击后,很快地接受了动能,因而启振时间很短。这类乐器的质量通常较大,并且声辐射阻很小,因而衰减时间大多较长。带有阻尼器的这类乐器,在加给阻尼后,衰减时间将减短,如图中虚线所示。
图2-1(f)所示为无固定音调类型的打击乐器(鼓、梆子、木鱼和钱等)的时间过程特性。这类乐器较轻,受快速运动锤子敲击后启振时间很短。这类乐器比较小,但振动部分面积较大,声辐射阻也较大,因而声辐射抗与声辐射阻之比较小,衰减时间较短。
2.1.4乐器发声的指向性
乐器辐射的声波波长如果比乐器发音体的尺度大时,声波会均匀地向各方向辐射,即无指向性。乐器辐射的声波波长如果小于乐器发音体的尺度时,声波会集中在正前方的一个圆锥形区域内。频率越高,圆锥形将越尖锐,声波的指向性将越强。图2-2(a)所示为低音萨克管的指向性图形。可以看出,低音萨克管在1000Hz以下时,指向性还比较均匀,大于1000Hz时,指向性就比较明显了。图2-2(b)所示为三角钢琴打开盖时水平面内的指向性图形,情况与低音萨克管的指向性相似。了解乐器的指向性,在拾音时可将传声器置于乐器发音特性表现最好的方向上。
管乐器中的铜管乐器是从喇叭口辐射声能,木管乐器则除喇叭口外,管身下方音孔在发高频声时也辐射一部分声能。
我国民族乐器的胡琴等,膜面大多辐射高频声,琴窗大多辐射低频声和中频声。因此,高频的辐射在演奏者的右方,而中、低频辐射在演奏者的左方,放置传声器时应考虑到这一特点。
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