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03 和谐之声 Sounds in Harmony（第7页）

的乐器。

低音鼓和小军鼓这样的鼓是没有音调的，但定音鼓有音调。

大多数有音调的乐器都是通过敲击或拨弄弦、线、板或其他固体来发声，也有一些通过肺部或风箱提供能量使空气柱振动来发声。

在这些情况下，乐器由共振加上泛音（在有铃铛的时候还有底音，也称为次谐波）来提供所需的声音。

这使得制作乐器看似挺简单，但实际上有三个难点。

第一点，像金属板这样的物体不仅在两倍于其长度的波长上共振，在两倍于其宽度和厚度的波长上也共振，它旋转时还会发出其他声音。

对弦乐器演奏者来说，第二点非常有用。

当一个物体，比如说120厘米长的弦被击打（或弹奏、运弓），它的运动模式不仅取决于它的长度，还取决于击打的位置点。

因为击弦点只能是一个波腹，而弦的末端只能是节点，所以如果弦在距离端点40厘米的地方被击打，它就会形成一个节点与反节点距离为40厘米的基频，因此波长会达到160厘米。

此外，还会有一种节点与反节点距离为80厘米的声音。

当弦的振动变成它的固有振动模式时，这些成分会迅速消失，这种振动模式的中心有一个腹点，因此会产生240厘米波长的音调。

主观上的影响是，近中点拨弦发出的声音更柔和，近端点拨弦发出的声音更刺耳。

风笛和管乐器的工作方式与此类似。

在一个开放的管中，最常见的是有一个可以自由运动的开口端和不能自由运动的封闭端（封闭端不可能有自由运动）。

12厘米长的管会有一个基本节点在0厘米处，第一波腹在12厘米（由于终端修正会多出一点点），因此波长约48厘米。

但是，就像在弦乐器中的情况一样，这还没完。

虽然基频是由管的长度来定义的，但是其他的共振会根据管道的宽度来产生。

这些与基本音及其泛音的混合产生了不同的音色，在更宽的管子里，较低谐波中有更多的能量，音色更圆润，而更薄的管子音色则更明亮（或更尖锐，每个人的感觉不同，因而描述也会不同）。

乐器制造商最后要考虑的是，一根位于两点之间的弦只会发出非常小的声音，因为它非常薄的横截面只会影响到周围很小体积的空气。

为了把弦变成乐器，必须使更大体积的空气运动。

在电吉他中，这是通过使用金属弦的振动在拾音器（用细线缠绕的磁铁）中产生小电流来实现的。

在原声吉他和其他弦乐器中，顶部木质共鸣板受弦影响而振动，它的面积更大，比弦本身能够移动的空气更多。

此外，在低频段，这些乐器的空心体充当亥姆霍兹谐振器。

非电子的乐器没有能量输入。

相反，它们将琴弓、拨片或气流所提供的能量转化为一种声学形式。

在某些情况下，当乐器的主体将频率移到4千赫左右时会听起来更响，尽管由于摩擦损失，声音功率实际上减少了一点。

这种响度的增加源于我们听觉系统的结构，我们将在第4章中看到。

[1]　原文note统一译为音符。

但实际原意更接近单音，和其让人产生的听觉感受。

[2]　tempo是意大利语“乐曲速度”

的意思。

[3]　指在五声音阶CDEGA中间添加F和B这两音构成七声调式，其中B就是那个导音。