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1、浅议乐器中的物理学摘要：伴随着社会的不断发展，艺术与科学也呈现出了更为紧密的联系，分别对彼此的发展有一定的重要意?x。生活中，当我们听到不同乐器所演奏出来的音乐时，应当会出于本能的进行思考，这些美妙的声音是从何而来，它们为何有这么大的差别。基于此，本文对乐器中的物理学应用进行简要的介绍，希望有助于大家更加了解乐器发声的物理学原理。 /1/view-13029582.htm关键词：乐器 物理学 发声当我们听到由各种乐器演奏出来的不同的声音时，我们首先应当思考，这些声音是如何产生的，而这一问题的解答就需要相应的物理学知识。既然声音是乐器发生作用的表现，而声音的来源又需要通过物理学的知识加以阐释，所
2、以我们可以毫不夸张的说，物理学是乐器学的基础，物理学的发展对乐器的发明创造有着非常重要的推动作用。物理学在乐器中的具体应用为：不同的物理发声机制决定了不同乐器的分类；不同原材料的基本物理性质决定了乐器间不同的表现与性质；各种物理技术例如老化、加湿、添加保护层等，影响了同一类乐器，使其具有不同的品质；一些特殊的物理环境，例如温度、湿度，光感等等，影响了乐器的性能总而言之，物理学对乐器的影响是存在于方方面面的，下文我们就将具体来介绍这一学科在乐器发声中的体现。一、发声的物理机制是乐器分类的标准我们可以依据不同乐器所采用的不同的发声物理机制，将其分为以下几种：（一）弦乐器。这一乐器的发声是通过外力，
3、使得紧绷的弦线产生振动，从而发出了一定的声音。因为人的外力是有限的，这就使得弦乐器的发音量也是在一定范围之内的。我们通常见到的弦乐器，主要包括：大、中、小提琴，二胡、竖琴、琵琶、吉他等等，然后根据其具体发音方式的不同，我们可以将其分为弓拉弦鸣乐器以及弹拨弦鸣乐器。在实际操作中我们可以直观的看到，弦乐器的弦越粗、越长，其发出的声音越显得低沉、粗犷；而弦乐器的弦越细、越短，它发出的声音就越显得尖锐、急促。这一系列现象也是符合物理学中，有关振动现象的一些基本常识。（二）管乐器。管乐器的作用机制，就是将空气吹入乐器内壁，使其产生周期性的振动，从而形成了管乐器的发声过程。需要注意的是，管乐器的发声不是单
4、纯的空气振动的结果，而是需要通过相应的装置，使得空气可以进行有规律的周期性振动。我们普遍将管乐器分为以下几种：吹孔气鸣乐器、单簧气鸣乐器、双簧气鸣乐器以及唇簧气鸣乐器。前三种都是起源于芦管乐器的一些传统乐器，因其音色缺乏金属感，比较贴近自然的感觉，所以我们也称其为木管乐器；而唇簧气鸣乐器的音色有着较强的金属感，所以我们也可以称其为铜管组。（三）膜板乐器。其发声原理在与膜与板之间在外力的作用下，发生振动作用，产生了一定的声音。我们根据其具体的发声方式，可以将其分为以下几种，分别为：膜振乐器、板振乐器以及体振乐器。第一种主要包括我们常见的各种鼓乐器，第二种主要包括梆子、木琴等一系列依靠外力敲击而发
5、声的“硬振乐器”，最后一种则主要包括一些通过拉弓，从而产生振动的乐器。最后一种就是电子乐器了。它的发声原理在于，依靠电子线路来模拟不同乐器的乐音，从而实现发声的目的。在这一过程中，一般会采用声频振荡器或者是拾音器等设备产生声频信号，然后发挥电子线路的扩音作用，最后用扬声器来实现声音的放出。二、乐器的共鸣与物理学我们可以以吉他这一常见的乐器为例，通过研究其共鸣箱的物理特征，从而探究乐器的共鸣与物理学之间的关系。在吉他这一乐器的各个组成部分中，其中有一部分是由内部的音梁以及外部面板侧板背板共同组成的，我们称其为吉他的共鸣箱。大家通常认为，所谓的共鸣箱，应该是通过共鸣这一方式起到增强吉他乐音的作用，
6、但实际情况并非如此。物理学对“共鸣”这一概念做出了如下的定义：如果一个器件的频率与外力的频率一致，就会出现由共振现象引起的发声，这就是“共鸣”。在物理课上我们曾经做过这样一个实验，准备两个音叉，并且相隔一定的距离，敲击其中一个，另一个也会产生一定的振动，并且发出声音。这就是“共鸣”这一现象的具体体现。共鸣这一现象的产生，最基本的条件就是要求频率保持一致。根据相关人员的研究表明，吉他这一乐器的音高，所具有的频率是连续的，这就意味着它不可能产生长时间的共鸣。所以在吉他发声的过程中，共鸣箱并不是依靠“共鸣”这一形式，实现了声音的扩大化，而是其所具有的庞大的箱体，可以有效增大发声体声音的辐射面积，从而实现乐器音量的提高。三、结语总而言之，每种乐器的发声都与物理学有着十分密切的关系，这既可以说明艺术与科学的关系日益紧密，同时也可以说明物理学的发展推动了更多的乐器的发明与完善。这也就意味着，我们要想更加深入的了解有关一些乐器的知识，必须具备一定的物理学基础。如此，才能更好的领悟到不同乐器中的奥秘。参考文献：1龚镇雄，董馨.音乐中的物理学M.湖南教育出版社，2013.2?a秉聪，胡海云.大学物理M.北京国防工业出版社，2014.3李海霞.物理学与音乐M.广西教育出版社，2013.
