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