声音与人耳听觉 59

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　　第二章乐声
　　的频谱产生影响，主要表现在两个方面：其一是使高次谐波频率降低，这一点与其圆锥形和钟形喇叭口的作用相矛盾；其二是加强了某些谐波，使频谱在一定频率范围形成共振峰。
　　（4）活塞和伸缩管
　　从前面分析知道，铜管乐器的管内能够产生基频的二次、三次、四次等谐波，但是，如果仅仅靠这些谐波频率，则很难构成组成音乐的完整音阶。例如基频和二次谐波之间音程为八度，缺失中间的11个半音音阶；二次谐波和三次谐波之间音程为纯五度，缺失6个半音音阶。虽然高次谐波之间的音程较小，但是仅靠唇簧控制音高又很困难。解决这个问题的办法是采用伸缩管或活塞机械装置改变管长，从而控制和改变音高。长号是唯一利用U形伸缩管演奏的铜管乐器，其他铜管乐器则使用活塞按键进行演奏。图2-23所示为利用活塞机械装置改变管长的工作原理示意图，其中a表示穿有孔洞的活塞；b表示活塞在里面滑动的圆柱管；c表示活塞按键抬起时的状态，其下方细实线显示管道的路径；d表示活塞按键按下的状态，下方也显示此时管道的路径。可见，通过按下活塞可以增加一定的管长。
　　图2-23利用活塞改变管长工作原理示意图
　　大多数铜管乐器共有三个活塞按键，其中第二个按键用中指控制，按下则使音高下降一个半音；第一个按键用食指控制，按下则使音高下降两个半音即一个全音；第三个按键用无名指控制，按下则使音高下降三个半音。利用这三个活塞按键，依次增加管长，可以演奏出三次谐波