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二胡屬於弦樂器 這一回我們來,試析一下共鳴箱的共振效能

不理解樂器聲學的人常常會產生誤解,以為共鳴是屬於一種音量放大現象,其實共鳴體本身並不具有放大音量的功能,它的功用是將來自振動體的能量通過共鳴體聚集然後向四周輻射擴散,盡可能達到能量限度內的最大值,其能量本身並沒有增加。

先解釋一些名詞意義

機械能

動能和位能合稱為力學能或機械能

力學能(如位能、彈性位能等在力學裡常遇到的形式) 拉弓振動弦透過琴碼驅動蟒皮振動,即屬於這一類。

位能 :水庫放水發電,及利用高度落差產生位能。

化學能

1. 食物中貯存的化學能,藉由酵素所引起的化學變化而釋放出來。

2. 食物在體內進行化學變化,產生能量,使我們能夠呼吸,血液循環、維持體溫、以及有力量工作或跑步。

3. 酒精、木材、汽油、煤、火藥等燃料中也貯存著化學能。

4. 酒精與氧發生化學變化時,產生的熱來提高物體的溫度,家庭用天然氣或液化石油氣等氣體與氧燃燒發生化學變化時,產生的熱來燒開水或烹煮食物;汽車則是利用汽油在引擎中燃燒,產生動力。

5. 電池是利用內部物質間的化學反應,將化學能轉換為電能,提供電器使用。

6. 火藥燃燒而釋放能量,屬於化學作用燃燒放熱的能量,瞬間作用可以從常溫急遽升高至千度釋放出熱能。

 

能量守恆定律

1. 不同形式的能量之間,可以互相轉換,是能量重要的特性。能量既不會無中生有,也不會頻空消失,只是由一種形式的能量轉換成另一種或多種形式的能量,但能量的總值是維持不變的,這種關係稱為能量守恆定律。

2. 能的轉換過程中,通常會伴隨熱能發生,若完全沒有熱能損失時,才是真正的能量守恆。

3. 轉換前的能量=轉換後能量+熱能。

力學能守恆定律:物體在運動過程中,在沒有受外力作用的情況下,則物體的動能和位能之總和不變,此稱為力學能守恆定律。

實際上弦,碼,琴皮,本身就有重量。振動中空氣也有阻力,琴皮周邊黏在琴筒上,振動位移反作用力也會抵消部分能量,這些可統稱為<阻尼>

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搞清基本原理

總體上講,樂器聲學知識中的基本原理都比較簡單,但由於聲學具有“看不見、摸不著”的特點,缺乏直觀性,有時要通過大腦的想像力來理解基本原理,所以對部份人來說還是具有一定的難度。譬如以二胡的共鳴箱為例:不理解樂器聲學的人常常會產生誤解,以為琴筒共鳴是屬於一種音量放大現象,其實共鳴箱本身並不具有放大音量的功能,它的功用是將來自振動體的能量通過共鳴體聚集然後向四周輻射擴散,盡可能達到能量限度內的最大值,其能量本身並沒有增加。

換言之,共鳴箱體本身不會產生能量,但它卻可以將來自激勵源的能量“充分發揮”,而使人們產生“聲音變大了”的感覺。理解了這個基本原理,如果我們想要增大二胡的音量,就要在共鳴箱體的共振效能上想辦法,而不會一味去擴大琴筒的尺寸。

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楊正棟

二胡亂台

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