樂器的發聲

熟悉吉他的同學都知道，吉他一共有六根琴弦，其中四根是銅材質，另外的兩個是鋼材質的，而且粗細都不同，每一跟琴弦自吉他的底部延伸，跨過琴馬，至指板尾部以弦軫固定，為何吉他是如此的構造呢?那我們得來了解一下吉他的發聲原理：吉他是撥弦樂器，其發聲原理是演奏者以適當的力度用手指或琴撥來撥動琴弦而發聲，改變壓力，可以改變振幅而使音量發生變化，至于音調的改變，則是靠左手按弦，改變琴弦的振動長度而實現，或者右手撥動不同粗細的弦，對于音色的控制則主要取決于手指撥弦的技巧和琴弦材質的選擇。

我們大家現在都已經知道聲音的三個特征，就是我們剛才提到的響度、音調和音色，而一首樂曲的演奏可以使用不同的樂器，但唯一不變的是樂曲的旋律，事實上就是音調變化的規律是不變的，換句話說就是演奏一首樂曲就是控制音調，而琴弦發聲的音調的高低又是由什么來控制的呢?

琴弦發聲的高低決定于琴弦的長短、粗細、松緊，愈短、愈細、愈緊的琴弦，所發出的聲音愈高。

活動一：現在同學們可以和我一起來動手來做一個小實驗看看琴弦發聲的音調是不是如我所講的這樣。

目的：探究琴弦的長短、粗細、松緊對音調的影響。

器材：兩根粗細不同的鋼絲、鉤碼、兩個三棱鏡(或其他的柱形物體)、小滑輪以及課桌。

步驟：如圖，將一根鋼絲的一端固定在一個桌腿上，另一端繞過桌邊的小滑輪，掛上幾個鉤碼，使鋼絲在桌面上拉緊。再用A、B兩個三棱鏡將鋼絲支起，然后撥動鋼絲就可以聽到聲音了。

方法：控制變量法(每次實驗只能改變其中一個因素而要保持其他因素都不變)

1，在細鋼絲的一端掛兩只鉤碼，改變B的位置，比較發現：當弦的粗細、張緊程度相同時，弦越長音調越低。

2，保持B的位置不變，改變鉤碼的個數，比較發現：當弦的粗細、長短相同時，弦拉得越緊音調越高。

3，換另一根較粗的鋼絲，保持B的位置和鉤碼的個數不變，比較發現：當弦的長短、張緊程度相同時，弦越細音調越高。

同學們應該都認識圖中這兩種樂器吧，這是我們中國特有的兩種弦樂器：左邊是弓弦樂器二胡，右邊是撥弦樂器琵琶，用這兩種樂器演奏樂曲時跟西洋的吉他是異曲同工，也是靠改變弦的長短、粗細、松緊程度來控制聲音的音調的。

下面有個例題請同學們思考：

例　拉二胡時手指在琴弦上來回移動是通過

來改變音調的高低的，

解析手指來回移動是控制振動部分弦的長度從而改變聲音的音調。跟前面提到的上下按吉他的琴弦的位置的作用是一樣的。

我們身邊的弦樂器有很多，給我們的世界帶來太多美妙的聲音，除此之外，用來演奏樂曲的還有敲擊樂器、管樂器等等，當我們了解弦樂器的發聲原理和影響音調的因素后?？梢酝茝V到其他類的樂器，先來看看敲擊樂器是如何發聲的，讓大家跟我一起來做個實驗。

活動二：取8個相同的啤酒瓶，如圖從左到右依次增加水量，然后用小棒敲打啤酒瓶，注意聽聲音音調的變化，你會有什么發現呢?

現象：大家會發現從左到右聲音的音調會逐漸變低。

要想解釋這個現象首先得思考兩個問題：

第一，敲瓶發聲是什么物體振動發聲的?

第二。敲瓶發聲的音調跟瓶內水的多少是什么關系?

用棒敲擊啤酒瓶，振動的是啤酒瓶以及其中的水，而隨著水的增多，發聲的音調在不斷地變低_由此我們可以知道振動的物體本身質量越小音調越高。質量越大音調越低，就像同體能的一個瘦子和一個胖子在上下跳，瘦子比胖子跳得快一樣。質量小的物體振動快、頻率高從而音調高，對于這樣一個振動的物體而言，質量越小音調就越高，比如現在你們說話的聲音就比童年時的聲音要低，沒有那么清脆，是因為隨著青春期的發育，你的聲帶也在變粗，還有男生的聲音相對于女生的而言，聲音也稍顯渾厚沉穩，也是因為男生的聲帶比女生要厚一些。

現在同學們已經知道敲擊樂器是由樂器本身振動發聲的，而音調跟物體的質量、松緊有關，生活中現在用來演奏的很多敲擊樂器都是基于這一原理，比如定音鼓、木琴、管鐘等等，保存至今最完好最早的此類樂器要數我國湖北隨州曾侯二墓出土的戰國時期的編鐘了，這套編鐘共65套，依天小順序分成三層八組，由圖中可知，這些編鐘的大小不同，質量不同，所以在敲擊不同的編鐘時所發出的聲音的音調也就不同，隨著編鐘質量的減小音調不斷地升高，古人用他們無窮的智慧巧奪天工地做成這件曠世珍寶。

這個原理也被人們廣泛應用于其他行業。醫生通過叩診聽聲音可以判斷病人的胸腔、腹腔是否有積水等病變，如果聲音音調稍高則表示沒有，如果音調稍低則表示有，另外檢漏工人常用一根金屬棒一端貼在地上一端貼在耳朵上“聽漏”確定自來水管爆裂的位置，都是應用的這個原理。

活動三：我們仍用活動二的實驗器材。只要把原來用小棒敲擊啤酒瓶改成用嘴對著瓶口吹，就可以制成簡單的管樂器了，試試看你會有什么新發現?你會發現這次聲音音調的變化跟用小棒敲擊正好完全相反，為什么會發生這么奇怪的現象呢?是這樣的：敲擊時振動的是瓶子和水柱，從左到右，水柱的長度逐漸變長，因而音調在不斷降低，但是用嘴對著瓶口吹氣振動發聲的卻是瓶中液面上方的空氣柱，從左到右，空氣柱的長度逐漸變短，因而音調在不斷升高。

同學們可以利用所學知識自己做一件簡單的小樂器，看看哪位同學的作品最有創意，發聲效果最好。