管乐器的发声原理

管乐器通常是依靠气息发生的乐器种类，管乐器根据材料划分，分为木管乐器和钢管乐器两种类型。管乐器最高可以追溯到远古时代。管乐器乐器有很多，例如葫芦丝、唢呐、萨克斯管、双簧管、笛子等各种吹奏型的乐器，都属于管乐类。

管乐器的发声原理

概括讲，管乐器都是以管内或腔内空气振动来发声，但如何使空气振动起来，即所谓激励方式，不同的乐器之间有所区别。总体上可归纳为三大类：边棱音激励、簧片激励和唇激励振动。

所有管乐器的演奏，首先都是由不同的激励方式带动管乐器内的空气柱产生振动，然后通过各种调控机件改变空气长度、强度和持续时间，从而使管乐器有了音高、音强和音长的变化。

埙的共振体比较特殊，他不是管，而是腔。它的音高变化主要是通过腔体的空气容积决定。此外，影响管乐器音色的因素较为复杂，最基本的因素来自于激励方式、乐器材料和开管闭管类型。

管乐器的激励声源的振动频率(如边棱音的频率、簧片的频率和嘴唇的频率)与管乐器内空气柱的振动频率并不一致，前者的频率受气的强度、喷射角度以及振动体的质量的影响，后者则取决于管体的长度或体积的大小。当激励声源的振动激发起空气柱振动时，二者在振动频率上会发生相互调制，这一调制过程就称为耦和。

在耦和过程中，空气柱的振动频率起主导作用，这一点其它乐器有很大差异。对弦乐器或大部分打击乐器来说，激励声源的音高就是所发出的音高，例如小提琴来说，琴弦是激励声源，那么琴弦的振动频率就决定了这把小提琴的音高。琴箱只是起扩大音量的作用。

同样，对定音鼓来说，鼓膜是振动源，那么鼓膜的振动频率也就是这架定音鼓的音高。而管乐器却不然，它的音高绝大多数情况不是由激励体来决定，而是由共振体，也就是管子的长度来决定。激励体所起作用，主要是让共振体内的空气柱振动起来。

管乐器的音色特点

管乐器受管的质地、形状和簧片的影响，音色差异很大。其中簧片的影响最大，气簧发出很虚的声音，芦苇哨片的声音很硬，而唇簧音色则像嘶哑的喉咙。竹笛上的笛膜其实是辅助的哨片，它位于音孔和吹嘴之间，加上笛膜后竹笛的音色就特别嘹亮。

对于木管来说，木质的好坏决定了乐器的发音，但对音色影响不大，例如长笛是用合金做的，低音区或演奏顿音时却发出类似木头的声音，短笛是木质的，声音却非常刺耳。

影响铜管音色的则是管的粗细和形状，铜管可以大大改善唇簧的音色，其中细长而弯曲的圆号可以发出圆润的声音，小号和长号比圆号粗直，发出的声音就比较嘹亮。

木管和铜管的音色有很大的区别，铜管音色融合性比较好，特别是小号和长号具有非常接近的音色，而圆号音色圆润优美，和大提琴比较接近，它往往起到融合铜管、木管和弦乐三者的作用，被很多指挥家誉为管弦乐队中的灵魂。

木管的音色则比较突出，表现力非常强，管弦乐作品中的独奏乐段大部分都由木管来承担。有趣的是，同一种木管在不同音区上的音色是不一样的，最能体现木管优美音色的音区称为表情音区，木管在表情音区音准也更好，配器法的教科书上对各种木管的表情音区均有说明。

管乐器的音量控制

管乐器的音量由气流流量决定。这里要注意的是，气流的流速和流量并不是同一个概念，流速主要由口形和机械装置控制，而流量主要靠气息的力度控制。

但是，流速和流量是相互制约的，特别是长笛的低音区和铜管，低音不可能奏得太强，否则会因为流速过大而产生超吹，反过来，高音不可能奏得很弱，否则流速不足以产生足够高的泛音。

对于铜管来说，加弱音器可以降低音量。铜管的弱音器是梨装的塞子，可以塞住号口一半以上的面积，就像 唱歌 时把嘴捂上一样，音色沉闷并带有更强的金属声音。

圆号的闭塞音也是如此，把手伸入号口的效果比弱音器更强。加弱音器和闭塞音都会缩短管的有效振动长度，导致发音偏高，特别是闭塞音，可以比正常音高半个音。所以大多数圆号有第四个键，由拇指控制，专门用来校正闭塞音。