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笛子吹孔与发音灵敏度

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   笛子的发声最主要的要素之中的两个,就是气流被吹孔外侧切割产生边棱音,以及边棱音与空气柱的藕合! 在竹笛上这个耦合过程就决定了笛子的灵敏度。边棱音越纯净,在耦合过程中能量损失越小,耦合过程中空气柱能量达到峰值越快,笛子的灵敏度就越好。
  边棱音如何达到能量损失最小,也就是说如何才能有效的与空气柱耦合,使空气柱能量达到峰值越快?答案是:①边棱音发生在空气柱的切点上;②空气柱是正圆形;③吹孔内气流回旋规侧。
  第一个条件在竹笛上要满足起来很难。原因在于:笛子竹管的厚度导致边棱音无法发生在管腔空气柱的切点,要做到只能①将竹管吹孔处外层去掉,只剩薄薄的一层。②将内斜角度恰好通过内腔圆的切线。可是第二个方式却产生了另外两个个问题:边棱音与空气柱切点距离增大,导致其能量衰减;影响吹孔处内腔的空气柱剖面形状。如果再加上吹孔内侧角度的影响,最终导致再吹孔处空气柱与管腔内差别增大,导致第二个条件无法很好的满足,进而影响到第三个条件。
  这样的综合结果就是:最终只能通过调整吹孔外侧的内斜角度来达到较高的灵敏度。角度过大(越接近内腔的切点),边棱音能量损失越大,到达切点的时间越长,灵敏度下降,但是由于其切割了最大有效空气柱的切点,所以音量增大且显得爆,使高音笛音不纯;角度过小,虽然边棱音衰减少了,可是由于入射气流切割的空气柱有效面积变小,耦合后的能量得不到充分的放大,对于低音笛就显得不饱满。
  一个典型的大家容易理解的比喻就是脚踏水车。边棱音就是你的脚,吹口内腔空气柱就是水车的转盘。脚的力量越是顺着转盘的切线,转盘越圆,着力点离圆心越远,脚的着力点离切点越近,就越省劲,转盘的转动也越灵敏!
  所以有一个误解可以澄清了:竹材的厚度是真正制约笛子发音灵敏度的主要因素之一。竹子不是越厚越好。理论上讲,如果竹材的强度足够大的话,象长笛的厚度就足够了!但是往往竹材薄了其竹龄又不够,密度小。竹材老了密度虽然大了,却太厚。所以最佳选择就是厚度适中的老竹材。
  最后有必要说的是,对于不同的管腔大小和竹材厚度,其吹孔的角度是可以计算的。虽然不一定能够满足大规模生产的需要,可是对于如何调整才能达到较好的灵敏度是有帮助的。
 
   所以相对来讲从材质上的选择并非越厚越好,而金属材质的可控性和主动设计性,即使比竹笛薄,也不会影响到其使用性,甚至更超越于竹制笛令综合数据达到音质的最大体现(当然,这和制作工艺技巧及经验包括演奏者本人的技巧等都息息相关)。


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