如果将手指轻轻放在扬声器上,您会感觉到它在振动-如果它正在大声演奏低音,您会看到它在移动。当它向前移动时,它将压缩旁边的空气,从而增加压力。这些空气中的一部分向外流动,压缩了下一层空气。空气中的扰动以行进的声波传播。最终,这种声波会在您的耳膜中产生非常小的振动-但这是另一回事了。 |
在靠近声源的空气中的任何一点,分子都在向前和向后移动,并且气压的上下波动很小。每秒的振动次数称为频率,以每秒的周期数或赫兹(Hz)为单位进行测量。音符的音高几乎完全由频率决定:高频表示高音,低频表示低音。例如,每秒110次振动(110 Hz)是吉他上A弦的振动频率。高于该值的A(G弦上的第二个品格)为220 Hz。下一个A(高E弦上的第5音格)为440 Hz,即管弦乐队的音调A。(吉他A弦弹奏通常写在低音谱号底部的A。但是,在吉他音乐中,这通常是我们可以听到大约15 Hz到20 kHz(1 kHz = 1000 Hz)的声音。标准吉他的最低音调为E,约为83 Hz,但贝司吉他的最低音调可低至41 Hz。普通吉他可以弹奏基频高于1 kHz的音符。人耳对1到4 kHz之间的声音最为敏感-大约比中音C高2到4个八度。虽然吉他音符的基本频率通常不会上升到该范围,但是该乐器确实会在此范围内输出声功率。大多数音符的高次谐波。 (有关谐波的介绍,请参见尽管吉他音符的基频通常不会上升到该范围,但乐器的确会在此范围内以大多数音符的高次谐波输出声功率。 (有关谐波的介绍,请参见尽管吉他音符的基本频率通常不会上升到该范围,但乐器的确会在此范围内以大多数音符的高次谐波输出声功率。 (有关谐波的介绍,请参见弦和驻波。要将注释与频率相关联,请参阅注释和频率。)
振动弦的音高取决于四件事。
琴弦的质量:较大的琴弦振动更慢。在钢弦吉他上,弦会从高到低变粗。在古典吉他上,尺寸的变化由于密度的变化而变得复杂:低密度尼龙弦从E到B到G变得更粗;则从D到A到E的高密度线绕尼龙线会变粗。
也可以通过使用音调钉改变琴弦中的张力来改变频率:越紧,音高越高。这就是您调优时所做的事情。
频率还取决于自由振动的弦的长度。在演奏中,您可以通过用左手的手指将琴弦牢牢地握在指板上来改变它。缩短琴弦(将其停在较高的品格上)可获得较高的音高。
最后是振动模式,这本身就是一个有趣的话题。有关弦和谐波的更多信息,请参见弦和驻波。
琴弦本身几乎不会发出任何噪音:它们很细,很容易在空气中滑动而不会造成很大的干扰-声波是对空气的干扰。没有放大器的电吉他几乎不会发出噪音,而没有琴桥和琴身的振动,原声吉他会更安静。在民谣吉他中,琴弦的振动通过琴桥和鞍座传递到吉他的顶板主体。
主体用于将桥梁的振动转换成桥梁周围空气的振动。为此,它需要较大的表面积,以便可以前后推动一定量的空气。制成的顶板可以使其相对容易地上下振动。它通常由云杉或其他轻巧的弹性木材制成,厚约2.5毫米。在板的内部是一系列的括号。这些加强了盘子。一个重要的功能是使板保持平坦,而不管弦线的作用如何使鞍座旋转。撑杆也影响顶板振动的方式。有关顶板和车身振动的更多信息,请参见下面的链接。在大多数频率下,背板在声学上的重要性要小得多,部分是因为它靠着玩家的身体。吉他的侧面在垂直于其表面的方向上振动不大,因此不会发出太多声音。
值得说明的是,从技术上讲,人体不会放大声音。电子放大器以小功率获取信号,并利用市电将其转换为更强大的信号。在民谣吉他中,人体产生的所有声能最初都来自吉他手手指输入到弦中的能量。该主体的目的是使转换过程更有效。在电吉他中,弹拨弦的能量很少转换为声音。
体内的空气非常重要,尤其是对于仪器的低范围。当您吹过顶部时,它可能像瓶子中的空气一样振动。实际上,如果您将耳朵靠近音孔并在F#2和A2之间(取决于吉他)唱歌,则您会听到体内的空气在共鸣。这称为亥姆霍兹共振,下面介绍。听到这种共振影响的另一种方法是弹奏开放的A弦,并在声音发声时,在声孔之间来回移动一块纸板或纸。这样可以停止共振(或将其移至较低的频率),并且当您关闭孔时,您会注意到低音响应的损失。内部的空气也有效地耦合到顶板的最低共振。它们一起在主空气共振上方大约八度的范围内产生强烈的共振。空气还会在一定程度上耦合顶板和背板的运动。
吉他的亥姆霍兹共鸣归因于音孔中的空气振荡,这是由体内空气的弹性所驱动的。我希望每个人都吹过瓶子的顶部,并享受到令人惊讶的低音调效果。最低的吉他共鸣相似。空气有弹性:压缩空气时,其压力会增加。考虑音孔处的空气“结块”。如果它进入人体一小段距离,它将压缩内部空气。现在,该压力将空气“团块”排出,但当空气到达其原始位置时,其动量将其带到体外一小段距离。这稀疏了体内的空气,然后将“块状”空气吸回。它因此可以像弹簧上的质量一样振动。在实践中,不仅是体内空气的压缩,而且还会膨胀身体本身,从而产生更高的压力。对此进行了定量分析亥姆霍兹共振。
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