琴筒裡的聲輻射能傳播現象

1.硬度越高固有頻率越高

2.體積越小固有頻率越高

3.彈性模量高固有頻率越高

 

琵琶吉他以及提琴,振動面板都採用比重較輕木板,背板則採用相對硬質木料,背板是屬於音響反射板,國樂器琵琶也都是採用紅木紫檀這類硬木,一小塊二胡琴筒備用料敲起來鐺鐺響,固有頻率比前幾種都還要高許多,不易跟皮膜振動頻率產生物理上的頻率共振。

二胡不宜用軟木作琴筒,質輕的木材,反射後混響會產生混濁嗡嗡響,好比一個人講話口齒不清。

二胡琴筒不擔任振動發音,而是聲音反射與聚集。

二胡琴皮非對稱振動聲能傳播

非對稱性振動正面.jpg

琴筒非對稱側面.jpg

輻射在物理學上指的是能量以波移動的型態,聲輻射(radiation of sound)是指聲源在介質(空氣)中形成聲場的過程。聲源是由產生聲音的物體(弦),它的振動引起周圍的介質振動(碼 ---> 琴皮),藉由琴筒音箱空氣柱振動混響後向外傳播,形成聲波和聲場(註1)

聲輻射最主要的性質是其產生的聲場的性質,如聲場的頻率、強度和空間分佈等。

在我們的印象中,習慣地認為,聲音傳播時前後左右上下的音強度(音量)是相等的。其實不然。因為物體振動時通常不是整體均衡振動,而是局部振動,物體充分振動的一面亦即振幅最大的一面,它所輻射的聲波也最強。

除此之外,二胡由於使用墊布,更使琴皮振動面成為非對稱振動模式。

有些高胡會在音窗下半部,加一小塊橫條,是因為高胡筒是直筒,聲波在琴筒內反射音停留時間較短。

音頻混音(殘響不足)音質就顯得乾扁,聲音有殘響像拖長尾巴。

反射音疊加.jpg

反射音跟主音時間差小的時候,聽覺心理會有聲線加寬加厚作用

具體的二胡在室外,就是缺少空間回聲殘響(註2),二胡如果在挑高夠,地板又是拋光石英磚音質就會好的非常多(二次殘響)

琴筒內是一次混音跟殘響,當舊琴皮變鬆了,琴皮發音低頻變的較多,低頻又在琴筒裡來回反射,此時琴聲音會產生過多低頻的嗡嗡聲(註5),如果在琴筒中擺上一面紙來吸收聲輻射能,即可改善,不過音量也會因此降低。

聲源只有在透過介質才能傳播,液體 固體 氣體 都是介質,真空環境下聲音無法傳播傳遞。

有關樂器所發出聲音的波形,從樂音的要素這個網頁(註3)有一張圖可以了解,二胡六角形琴皮,就是構成聲音波形要素,也就是說只要是六角形膜,無論是纖維布,定音鼓皮,人造膜蒙在六角琴筒上,所發出樂音波形 就是二胡聲音波形。

J1IA1-181-3.jpg

圖片來源  https://www.nani.com.tw/nani/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_3_3.htm

<註3>有該網頁連結

聲音音質,這樣比喻吧吃一份牛排,新鮮及肉質很好,這是音質好

或是一件衣服料子很好,聲音音質關鍵在皮的韌性

再繼續吃牛排,廚師料理好不好,煮太久了或調味過度,這就是製琴人員技巧

聲音音色,則在於琴筒木料種類,目前一致公認,舊料老紅木為首選

內外弦聲線均衡,在於蒙皮鬆緊跟內開口大小與琴筒容積搭配

高把位音質在於皮的工序處理

琴當然音量要大又集中,但在追求音量之餘,動態反應大又及時,而不是追求音量。

1. 音量超大,音散又躁

2.二胡即使音量夠大,音質集中,但只要跟西洋樂器合奏,聲量完全被淹沒

3. 動態反應大 是指強音跟弱音對比以外,聲量音階可區分層次,敏感就是及時反應演奏者弓壓弓速

4.二胡的小三度滑音,能最適切檢視這種性能。

註1 : 聲音在一個空間中傳播,會跟反射聲波結合形成殘響,琴筒內空間即是一例

註2 :在空曠空間,無反射物,也沒有反射聲

註3 : 樂音的要素 連結 https://www.nani.com.tw/nani/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_3_3.htm

註4 聲音的三要素 ——響度、音調、音品  http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/html.php?html=modules/sound/section2

註5 20191201補充  琴皮變鬆嗡嗡響,跟琴筒用輕木形成嗡聲  性質不同。

 

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    楊正棟 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()