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为了揭示弦作为一种区别于棒、簧、板、膜、管(空气柱)的振动体的本质

简介: 为了揭示弦作为一种区别于棒、簧、板、膜、管(空气柱)的振动体的本质特征,人们从声学物理角度给它下了一个相对缜密而严谨的定义:弦是从两端用力拉紧的细长而柔顺、劲度不明显、振动取决于张力的固体物质的线。

本篇集中、系统地介绍了与钢琴调律紧密相关的音乐声学知识,暂不涉及与调律手法关联的物理力学问题。

本篇的特点是,以钢琴的发音体——弦为主线,逐步深入并适度展开。

主线的内容是:弦的基本特征,理想弦的频率表达式,弦的振动方式,弦的谐音系列,声音,音高与频率,音程计算,音律与律音,五度相生律,纯律,十二平均律,运用律学知识指导调律实践,调律方法与程序种种,纯点的利用,吻合谐音,拍音的形成,拍频的计算,拍频的规律,基准音组的音区定位,音准曲线的成因等。

扩展部分介绍了一些具有连带性的知识,如:击弦点,裸弦与缠弦,乐音的性质,音高的听觉生理,音分,国际标准音高,形形色色的律制,乐音与分组以及十二平均律音级与频率实用换算方法等。

通过本篇学习,能有效提高对于钢琴调律原理、方法、程序及其结果的认识,使操作更理性化。

以往,钢琴调律的教学,以口传心授为主,注重经验、技艺的传授而忽视了理论的学习,这无助于整个行业的知识化进程。

知识就是力量,当你掌握了钢琴调律的基本技能,同时也通晓了其中道理,你就不再满足于既有的技能和既定的方法,而会去探索、去开拓新的天地,工作中更富想像力、更多创造性。

学习钢琴调律理论知识,需要具有一定的数理基础与音乐素养,最好再懂得一些乐器的构造与原理,并且能将它们融会贯通。

弦的基本特征乐器的振动体,主要有弦、棒、簧、板、膜、管(空气柱)6种。

弦振动在乐器中应用极广,在现代乐器分类学中“弦鸣乐器”是一个大的类群。

在定义什么是琴弦之前,不妨让我们先仔细观察一下实用乐器的弦,看看它具有哪些外在的特征及内在的物理性质。

以一根小提琴弦为例,人们首先看到的是它那细长的形体,继之会发现它比较柔软随顺;如果把它的中段按定而将弦体两端压拢,一旦将中段松开,弦便会往两边略为回弹,这说明弦并非绝对柔顺而有一定刚性(劲度)。

为了揭示弦作为一种区别于棒、簧、板、膜、管(空气柱)的振动体的本质特征,人们从声学物理角度给它下了一个相对缜密而严谨的定义:弦是从两端用力拉紧的细长而柔顺、劲度不明显、振动取决于张力的固体物质的线。

一个细长的振动体,不管是丝质的、金属的还是尼龙的,其截面形状是圆的、扁的还是六角的,也不管其材料、工艺品质是好是差,只要符合上述条件,就可以认定它是“弦”,而不是其他振动体。

然而,我们所能观察和接触到的细长的振动体并非都是弦,如果其劲度在振动中起主导作用,只要给它一二个支点或固定其一端,敲击时就能发出乐音,那么这种细长的振动体就不是弦,而是“棒”。

还应指出,一根细长而随顺的弹性物体,都会有一定的劲度,或者说柔顺性、刚性兼而有之。

比较而言,钢琴的弦偏于强劲,而小提琴、二胡的弦更趋柔顺。

也就是说,它的振动、发音是否取决于张力。

理想弦的频率表达式据资料记载,早在公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯(Pythagoras)就对振动的弦进行了较为系统的研究,而最为成功的研究是由梅森(Mersenne)于17世纪完成的。

后来,引入了线密度(单位长度的质量)这个物理量,于是就把一根粗细均匀、非常柔顺的接近理想模型的弦的频率用下式来表达:由上式可看出:频率与弦长成反比,频率与张力的平方根成正比,频率与线密度的平方根成反比。

显然,改变弦长是用以改变频率的最便捷的途径。

因为乐器中实际应用的弦并非完全柔顺,而是有一定刚性的,其振动也非完全是受张力作用。

针对实用弦的具体情况,有人提出一些修正公式。


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