声学知识

大跑

第一讲 现代乐器声学入门
一、学习现代乐器声学的意义
我们正生活在一个琳琅满目的乐器世界，单就中国各民族乐器数量而言，已经超过1千多种，全世界乐器种类更是数不胜数。在不同的人眼中，乐器具有不同的属性，譬如曾侯乙编钟，在古代王侯贵族的眼中，代表着一种地位和权势；在今天百姓的眼中，则是一种表现音乐的艺术工具；在作曲者眼中，编钟代表着一种音色，而在音乐声学人士看来，所有的乐器都是一种独特的声音装置。
这里要介绍的“现代乐器声学”，是基于最新的音乐声学进展，探讨乐器音乐性能的学术范畴。它涉及的主要内容包括：
1、乐器声学分类理论
2、乐器的发声机理及特征分析
3、乐器制作材料和工艺与音响效果的相关性
4、乐器与环境声场的相关性
5、自然乐器的人工模拟与合成技术
6、最新乐器声音品质的主、客观评价标准
需要注意的一点是，乐器声学并不包含乐器制造技术的内容，读者千万不要以为，掌握了现代音乐声学知识，就可以制造出优良的乐器。因为优良的乐器是综合了从材料、制作工艺到声音调试所有过程之后的成果，任何一个环节存在缺陷都无法制造出优良的乐器。乐器声学理论能够帮助我们的，是在制造乐器过程中发现、分析乐器在声音上存在的问题，并指导我们采用科学的方法予以解决，最终制造出声、形俱佳的乐器来。
对于从事乐器设计、改良和声音调试的工作者来说，乐器声学知识显得更为重要。譬如，当我们想要改良一件乐器，使之音量更大一些，就需要利用乐器声学知识作为基础性指导：首先要分析影响该乐器音量的因素来自何方，然后分析所有因素中，哪些因素与音量的相关性最强，同时还要分析这些因素与演奏方式和技巧发挥的相关性，并考虑工艺的复杂性和制造成本等因素，之后我们就可以选择那些对提高音量最有效、同时对演奏方式和技巧发挥影响最小、制造成本最便宜的因素，作为突破口进行改良。这种科学的分析工作，不仅可以避免改良工作走弯路，节省时间，同时也可以保证改良出来的乐器在音乐实践和销售市场中得到承认。
二、学习现代乐器声学需要具备的基础知识
要想学好现代乐器声学，应当具备以下基础知识：
1、音乐基础知识
乐器是用来演奏音乐的工具，乐器声学知识自然也是以音乐为核心而展开。如果没有一点音乐基础知识，自然无法学好乐器声学。与乐器声学联系比较紧密的音乐知识，包括“基本乐理”和“辨音能力”两大部分。学习基本乐理可以让我们掌握识谱能力和相关的一些音乐常识，而辨音能力的培养则可以提高我们的音乐听觉水平，增强对乐器声音效果的感性认识，对将来研究乐器音质的主观评价问题极为有利。此外，有条件的话，读者还可以学习一些音乐发展史和艺术发展史方面的知识，特别是其中所包含的乐器演变的历史情况，这些知识可以有助于提高我们音乐修养，从而站在更高的层面认识和理解乐器声学的发展规律。
2、音乐声学基础知识
乐器声学属于音乐声学中的一个分支，许多基本概念和计算公式都来自音乐声学，因此，掌握一些音乐声学基础，对学习乐器声学极为有利。与乐器声学联系比较紧密的音乐声学知识，主要包括在“声学基础理论”当中，譬如“振动”、“共振”、“声波基本性质”、“声波传播特性”、“乐音基本属性”、“纯音与复合音”、“泛音列与频谱分析”、“声场环境对乐音的影响”等。这些知识我们会随着后续知识的学习而逐步带入。
3、人耳音乐听觉感知基础知识
“人耳听觉特性”知识，在我国常常被学习音乐和乐器的人所忽略，这是极大失误。我们知道，音乐是通过听觉来感知的一门艺术，无论哪一种音乐声学理论，最终都要通过人的听觉检验才有应用价值。如果我们只是埋头于仪器和计算公式，忽视人耳听觉特点，研究出来音乐声学理论与实际听觉效果不相符合，这种理论的价值就等于零。与乐器声学联系比较紧密的人耳听觉特性知识，主要包括“听觉系统的生理构成与功能”、“听觉损伤和听力检测”、“人耳对乐音属性的感知机理”、“音乐听觉中的非线性现象”等。这些知识我们也会随着后续知识的学习有针对性地介绍。
三、学习现代乐器声学的方法
1、理论联系实际
乐器声学本身属于理论知识的范畴，但正如前面讲到的，学习这门学科的目的和意义，应当是用于指导乐器制作的实践。因此，学习者应当尽可能结合乐器演奏和制造的实际情况来学习。乐器演奏者和制作者，还可以尝试进行更多的实验，籍以加深对理论的理解。已有的乐器声学理论都是建立在已经发生过的乐器声学现象基础之上，对此，学习者可以通过实验来证实这些理论的有效性，甚至还可以进一步探索新的乐器理论。面对乐器技术日新月异的发展，乐器声学只有不断从实践中汲取经验，才能使理论保持常新。
2、搞清基本原理
总体上讲，乐器声学知识中的基本原理都比较简单，但由于声学具有“看不见、摸不着”的特点，缺乏直观性，有时要通过大脑的想象力来理解基本原理，所以对一些读者来说还是具有一定的难度。譬如以弦乐器的共鸣箱为例：不了解乐器声学的人往往会产生误解，以为共鸣是一种音量放大现象，其实共鸣体本身并不具有放大音量功能，它的作用是将来自振动体的能量通过共鸣体迅速地向四周辐射扩散，使之骤然达到能量限度内的最大值，其能量本身并没有增加。换言之，共鸣体本身不能产生能量，但它却可以将来自振源的能量“充分发挥”，因而让人们产生“声音变大了”的感觉。搞清这个基本原理，如果我们想要增大某件乐器的音量，就要在共鸣体的共振效能上想办法，而不会一味去扩大共振体的尺寸。

空馅的包子

真是复杂啊！