弦鸣乐器的弦鸣乐器-原理

弦鸣乐器的弦鸣乐器-构造~

弦鸣乐器一般由以下主要部分构成：①琴弦；②共鸣器；③弦的支撑结构和张力调节装置；④有些乐器上有键盘、踏瓣、激发机、指板、琴弓、拨片或槌等附件。琴弦的材料，普遍用钢丝、羊肠和尼龙；有些地区用马尾和丝弦；个别地区用植物的根、茎、叶纤维，人发，猫、马、鱼等的肠衣,动物皮革,兽禽腿腱筋等。各种弦乐器上的弦有多种不同的名称、用法和结构，如异弦、自弦、开放弦（一译空弦）、按位弦、旋律弦、共鸣弦、同音弦组、裸弦、缠弦和捻股弦等。共鸣器是弦乐器上的发音器和放大器。除少数原始的、简单的弦乐器没有共鸣器或有共鸣器而不与弦相结合，一般共鸣器上的音板或张紧的音膜均与弦紧密结合。支撑和调节结构是为承受和调节弦的张力。一把胡琴或小提琴上弦的总张力达数百牛顿；一台钢琴的张力近 200千牛顿。琴体本身即为一个支架结构。对本类乐器的再分类即按不同的支撑结构划分。弦张力的调节装置一般位于支撑结构的一端,主要有3种方式:①栓结;②弦环；③弦轴。现在普遍应用弦轴。有圆锥形木质弦轴，如胡琴（称轸子）和小提琴等；有圆柱形金属弦轴，如钢琴和扬琴等；有齿轮弦轴，如吉他和低音提琴等。

弹拨弦鸣乐器:古筝、柳琴、阮（大阮、中阮、小阮）、古琴、蝶筝、玄琴、伽倻琴、雅托噶、五弦琴、独弦琴、五弦琵琶、纳西琵《信息之舟网》 www.kepusoft.com 琶、火不思、忽雷、考姆兹、苏古笃、扎木年、弹布尔、赛依吐尔、碧约牛腿琴、独它尔、喀什热瓦普、多朗热瓦普、热瓦普、巴朗孜库木、库木日依、阿肯东布拉、乐队东布拉、月琴、贵州咸宁彝族布依族月琴、彝族四弦、苗族四弦、侗族大琵琶、侗族中琵琶、侗族小琵琶、其布厄、大三弦、龙头三弦、彝族小三弦、拉祜族小三弦、傈僳三弦、赛玎、壮族《 信息之舟网》 w w w . k e p u s o f t . c o m 三弦、垤施三弦、彝族大三弦、彝族中三弦、苗族三弦、天琴、竖箜篌、凤首箜篌、双排弦箜篌、雁柱箜篌、转调箜篌、卡龙、弓琴、达比亚、傣玎、托甫秀尔、东布尔、菲特克呐、三线琴，等等。
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弦鸣乐器的发声机构，是一个从机械运动变为空气振动的能量转换系统。弦是声源体，对发声起策动激励作用；音板以至整个共鸣箱在与弦的耦合作用下,既起向空气扩大辐射振动面积的作用，又影响乐器发声中各个谐波频谱的形成，即对乐器发音起放大”和“润色”的重要作用。
弦振动包含一系列复杂运动，其总振动系由多种不同的振动形态组成。横振动是最基本的，其全长振动产生基音，决定该弦音高；分段振动产生一系列谐音（泛音），决定音色；振动幅度决定音强。纵振动是随横振动引起的沿弦长方向的周期性伸缩位移运动，对横振动起增强某些谐音振幅的作用。扭转振动是有些激发方式产生的一种振动形态，如用弓擦弦或手指拨弦，都会迫使弦发生扭转运动，对改变音色起一定作用。
弦在受不同方式的外力激发振动时，常会影响其自然谐音系列的组成而使音色发生变化。如激发点位于某谐音的波腹上，该谐音即被加强；如在波节上，该谐音则被抑制。所以选择弦上适当的激发点，对改善音色是重要的。一般选择弦振动长度的1/7、1/9、1/11处为激发点，可起到抑制或削弱不协和的第7、9、11谐音的效果。在演奏中，常利用各种激发手法，以产生不同效果。如在擦弦乐器上运弓离弦马远近、弓毛与弦的接触面大小、弓压力的变换等；在拨弦乐器上用手指或用拨片拨弦，在击弦乐器上用不同软硬、轻重或宽窄的槌击弦等，均会使谐音系列的组成起变化而产生不同的音色和音量。在弦上以手指轻触某波节点而发泛音，是抑制了基音而加强了该谐音所致。这里，扭转振动对音色的影响也较明显；如在离弦马较远处运弓或以手指拨弦，扭转运动较烈，发音比扭动较弱的在近弦马处运弓或以拨片拨弦显得柔和。击弦不致扭动，横振动居主，钢丝金属声明显。通常感觉肠衣弦和金属弦在音色上有所不同，这主要是纵振动的作用。
实际的弦难免有劲度，其顺性和张力作用因而降低，从而振动时产生纵向弯曲和扭曲等畸变现象，使其谐波频率的比例关系受影响，高次谐波与基频不再是自然的谐音系列关系。这也是钢弦比肠衣弦不协和成分多的原因。弦越刚硬，由于频移而出现的非协和成分越多，振幅（能量）损耗也越大，音色越贫乏枯燥。低音弦以较柔顺的缠弦取代粗而刚硬的单根裸弦，音质即大为改善。弦的质地的硬软，还影响音板以至整个共鸣器的频响特性。
弦本身纤细，不能驱动足够密度和面积的空气媒质及于人耳,仅靠弦振动所发的声音是极微弱的。所以,弦必须借助于与某种共鸣器结合；当弦振动时，使共鸣器受迫振动，帮助把弦的振动能量大面积地向空气辐射传播出去。所以人听到的弦鸣乐器声音，实际源自弦而发自共鸣器。两者之间是耦合关系。共鸣器以其面板（音板）或张紧的皮膜与弦相结合。这里既有弦振动，又有板或膜振动（见和）。以小提琴为例，面板和背板受弦振动的激励，在板上形成一系列封闭的波节线，整个共鸣箱及腔内空气也随之振动，各有各自的固有频率，形成整个琴体的频响特性。弦和琴体各部分的固有频率组合呈现一系列共振频率的峰和谷。这些峰和谷在频率上的分布若较均匀，乐器的发音一般是好的；否则就可能出现高低音不均衡的现象，甚至产生音调起伏不定的“狼音”。弦马、音柱和低音梁等的作用是向琴体各部分传递振动，其材质、尺寸、形状和位置等，对面板、背板以至整个琴体的振动状态和固有频率，均有一定影响并起调节作用，故与乐器的音质优劣也有一定关系。

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