声音与人耳听觉 109

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　　第二章乐声
　　2.6.3弓弦乐器的指向性
　　弓弦乐器的声音主要是从面板、音孔和琴码向外辐射。由于共鸣板不同位置的振动振幅和相位不同，因此形成了指向性。一般每一个乐器都有自己的音色和指向性特点，因此不能用某一乐器的指向性来代表这类乐器的指向性。然而同类乐器的指向性有许多共同点，这些共同点形成了这类乐器的指向性特点。这类乐器的指向性可以通过对多个乐器的指向性进行统计平均以后得到。
　　1.小提琴
　　对多个小提琴的指向性进行统计平均后，可以得到小提琴在某个平面某个方向形成主要声辐射（-3dB）的概率。如果概率为1，则表示所有被测试的乐器都在该方向形成主要声辐射，那么该方向特性具有代表性；如果某个方向形成主声束的统计概率很小，则说明该方向不是主要声辐射区域。图2-75所示为小提琴的主要声辐射方向在垂直平面（琴码所在平面）的统计结果，其中横坐标为表示方向的角度，纵坐标为某方向属于主要声辐射区的概率。图2-76所示为小提琴在水平面的主要声辐射方向的统计结果。由图可知，在垂直平面上，当频率低于400Hz时，在所有方向的概率都是1，说明声辐射没有指向性；之后随着频率升高，小提琴的指向性变化较大，似乎没有明显的规律，但还是可以看出声辐射集中在上方，即270°~0°~90°的区域；当频率高于2500Hz时，声辐射的范围进一步变窄，并聚集在0左右的方向上。在水平面上，当频率低于500Hz时，除了在180°方向略有减弱外，声辐射基本上没有指向性；当频率升高时，声辐射开始向演奏者右侧聚集。
　　图2-77所示为小提琴在水平面的简化指向性图。