乐器的音调是如何改变的

陈传超

八年级《物理》（人教版）上册第２２页的“想想做做”提出：听不同的乐器演奏音调相同的声音，例如分别用口琴和笛子演奏Ｃ调的１（ｄｏ），也可以听不同乐器演奏的同一首乐曲，如分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》.

我们生活的世界充满了各种声音．优美动听的乐曲可以陶冶情操，给人以美的享受，乐曲之美在很大程度上取决于音调的变化，音调是声音的一个重要特征，其高低与乐器振动部分的振动频率（即振动快慢）有关，振动的频率越大，发出声音的音调就越高，反之越低.发声体振动的快慢受其质量、长度、粗细、松紧程度等因素的影响.根据乐器发生方式的不同，可以分为以下三类：打击乐器、弦乐器、管乐器.

打击乐器以鼓锣为代表，靠敲打乐器本体，促使其振动而发出声音.以鼓为例，对于同一个鼓而言，鼓皮绷得越紧，在敲击时鼓皮振动得越快，音调越高，反之越低.对于鼓皮松紧程度相同的鼓，鼓皮质量大的（一般情况下鼓的质量也大）在受到敲击时，振动得慢，音调就低；鼓皮质量小的（一般情况下鼓的质量也小）在受到敲击时，振动得快，音调就高.所以通常情况下，小鼓的音调较大，鼓的音调要高.对于某一个打击乐器而言，音调一般是固定的，在发声过程中不会发生变化，演奏方式比较单一，如果要演奏富于变化的音调，则必须通过打击质量大小不同的乐器来实现，如架子鼓、编钟（如图１）等.

弦乐器以二胡、提琴、吉他、古筝（如下页图２）等为代表，通过摩擦、敲击乐器的弦，促使其振动而发出声音.不同的弦有长短粗细之分，其音调也不相同.长而粗的弦振动得慢，音调低；细而短的弦振动得快，音调高.以二胡为例，对于同一根弦而言，通过琴轴的转动可以调节弦的松紧变化，弦紧时振动得快，音调高；弦松时振动得慢，音调低.另外，由于手按压位置的不同（古筝利用的是琴柱的位置变化来改变振动部分长度的），导致弦的振动部分长短发生变化，手指按压的位置越靠近尾端，振动部分就越短，音调也越高.由于有了琴弦长短、松紧、粗细的不同，从而使弦乐器的音调变化更丰富、更细腻.

管乐器以长笛、唢呐、萨克斯、伸缩号等为代表，它们是靠空气柱的振动发声的，其音调的变化是通过改变空气柱长度来实现的.空气柱越长，振动得越慢，音调就越低；空气柱越短，振动得越快，音调越高.根据音调改变方式的不同可以分为有孔（或有键）管乐器与无孔（或无键）管乐器.有孔（或有键）管乐器用手指直接按孔（或操作按键）来控制管身上小孔的开关，使管中空气柱的长度产生改变而发出不同音调的声音.无孔（或无键）管乐器，其主要结构类似于音调可变的哨子（如图３），是通过图中活塞的上下移动来改变管内空气柱的长度，从而改变音调，其代表性成员是伸缩号.伸缩号的管身上装有直径一大一小的双重套管，它的音调变化是利用双套管的伸缩来决定，而不像有孔管乐器那样通过手指的抬起与按下来控制音调.

责任编辑 程哲