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二胡是一樣傳統樂器,深受大眾喜愛,但製作過程一直蒙上神祕面紗,我們用科學觀點談談製琴涉及知識

避免讓人看了頭痛公式,盡量以平白的舉例,偶有用到專業名詞盡量有圖有文,希望讓大家更能理解二胡

 

發音聲學理論二胡的科學理論

在前篇文(失落的基頻)中,二胡內弦空弦DEFG是屬於合成音,因此低音音質跟琴筒容積響應頻率有極大關係,換句話說二胡低音部分音質受琴筒影響最大。

再來就是外弦聲場,當演奏者聆聽自己所拉琴聲主要發音源位置,如果製作得宜,低頻高頻主要發音源位置是不同的,這就有了立體聲場。

運用聲波傳送位置方向,人左右耳接收聽覺差距,聲學名稱為相位差

 

聲音傳遠性 這是聲音投送能力,讓聲音傳得比較遠,有些練習琴近聽非常大聲,只要離一段距離,音質模糊衰落,這是皮膜分割振動,音波與音波干涉相互抵銷並產生較多雜音,怎樣提高傳遠力,就像颱風在海上長浪可以傳送數千公里,第一讓音質集中減少產生干涉,皮質優劣是先天條件,皮質不能太薄,尤其琴皮鱗片層不能太薄太軟才具備一定剛性,才能產生足夠彈性模量,再來是燙皮處理,提高聲音集中度。

做琴木材是否越硬越好,通常木材越硬(偶有例外) 彈性模量越高,聲音越集中,但也代表音質尖不夠柔,所以二胡要剛柔並濟,皮發音音質集中,筒子稍柔一些,所以在諸多木料裡面,老紅木效果最佳。

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紅色圈位置就是雜音

燙皮功能還有讓皮美觀鮮亮,因為燙皮要使用蠟會封住皮表面毛細孔,使得皮不容易吸收濕氣,燙皮處理就涉及生物化學

常常聽到共鳴共振這個名詞,二胡所使用都是硬木,面積又不大如何振得起來?

前篇文(二胡怎麼開聲)提到倍頻,就是琴筒空間容積響應頻率跟琴皮基本振動頻率,形成八度音,這時皮振動基本頻率是筒空氣容積響應頻率的一倍,音量就會增大而且產生共鳴和聲。

筒子容積越大則空間容積響應頻率越低,皮振動基頻八度倍頻頻率高度當然也要跟著降低,那麼整把琴就趨向低一些音色,筒空間容積響應頻率需要用頻譜去測,簡易方法把琴筒拆下摀住音窗,從琴桿孔側吹,然後用調音器量測。

演奏二胡音高由弦產生經琴碼振動琴皮,加上琴皮基本振動頻率,皮蒙的越緊音調越高,發出音色就類似有的是女低音有的是女高音,這種音色音質概念。

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這是一張皮基頻跟琴筒響應聲譜圖,452琴筒響應頻率,990琴皮基頻,再往右是皮的第2泛音

20170901補充 : 皮基本振動頻率的第2泛音為什麼是2.4K,而不是990的2X=1980

第2泛音確實是 1980 此圖是琴筒響應 1980+452=2432

(合成音不只向下也向上)  

設定參數千位數只顯示百位其餘四捨五入,所以顯示2.4K

這是傅立葉變換 如果想更進一步了解 請看這篇 http://blog.xuite.net/lapuda.chen/PaulBlog/221866406-%E5%A6%82%E6%9E%9C%E7%9C%8B%E4%BA%86%E6%AD%A4%E6%96%87%E4%BD%A0%E9%82%84%E4%B8%8D%E6%87%82%E5%82%85%E9%87%8C%E8%91%89%E8%AE%8A%E6%8F%9B%28Fourier+Transform%29%EF%BC%8C%E9%82%A3%E5%B0%B1%E9%81%8E%E4%BE%86%E6%8E%90%E6%AD%BB%E6%88%91%E5%90%A7%21

20170902補充 :  有關圖中DB值,就請自行參考維基百科  https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E8%B2%9

20170912補充 : 聲音傳遠性 這是聲音投送能力,讓聲音傳得比較遠。如果聲波在琴筒中反射很多次,每一次反射琴筒都會吸收消耗部分聲波能量,導致降低傳遠性。
常說聲音形容詞<空>內部反射次數增加時,聲波會產生延遲,這現象就是<音色發空>原因之一。

 

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二胡亂台

楊正棟 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(0) 人氣()