前阵子有幸接到一个工作 是台湾某个乐团委托设计公司制作影音互动教学系统的案子 因为老师介绍让我去帮助他们做乐器的拆解3D图和乐器的介绍 刚好前三个乐器其中有一项是长笛 看了前几篇文章发现有些人对长笛的发声原理不太了解 趁着晚上睡不着把影片节录下来给大家参考 https://youtu.be/YWAjX7R1-Ms 因为这APP的对象是没有学过乐器的民众与小朋友 所以只介绍了粗浅的概念，并没有很深入 这边用文字解释一下 长笛是管乐团(交响乐团)中唯一一项吹口外放的乐器 当吹长笛时大约有1/3吹出来的气流是在外部形成一道气柱，也就是我们说的气簧 而另外的2/3经由吹口切开进入长笛的管身内部，形成螺旋的气流在管身内旋转 当气流在螺旋转动时中间会有一道反方向的气流从第一个开孔键外部吸入空气流向吹口 (记得小时候去台中科博馆地下室有个实验室可以看到龙卷风气流的流向，跟长笛的 内部气流道理是相同的) ========================================================================== 这里先定义一下不同气流的代号 吹出来在外面的气是A1 在管体内螺旋动作的气流是A2 音管体内螺旋的气流吸回来的气流称为A3 假设空气中的气压为一大气压 吹出来的A1会因为管身内吸回来的A3气流在吹口处往上冲 此时A1的气压大於一大气压 当接触到空气时气压会逐渐减弱，当低於一大气压时会被气压压下来 压回来的同时又会被A3气流往上推 而这样的反覆作用产生震动，进而产生声音。 所以用手指将吹口挡住时会阻碍A1与A3的流动而没有办法发出声音。 每把乐器的焦距(A1气流长短)不同，改变A1焦距会产生不同的频率 泛音也会增加或减少(音色丰富度改变):ALTUS制作者田中修一老师讲座时有提到 此时气簧的震动会传导至管体，待会再来讨论这个问题 =========================================================================== 现在镜头转到A2 越靠近吹口的A2气流流速越快，气压也越大 而越靠尾管的气压会逐渐解弱， 所以短笛的管径越靠尾端管径越小是为了增强流向尾端的气压。 长笛按的按键越少，A2的气压会越大，产生的A3气压越大流速也越快。 此时在吹口与A1气流推挤也会越激烈，产生更高的振动频率。 而按键按的越多时A2气流的能量会逐渐减少，A3也会随着降低能， 与A1推挤气流的力量就没那麽大，频率会降低。 若按键的开阖度过低，会产生音准偏低或声音变闷的现象 有能是开阖度不够时对流的A3气流没办法顺利流进管身所造成 反之开阖度过大有能会音准偏高或音色太亮等现象 ============================================================================ 以下是我的推导 在高音域的替代指法是为了改变管体中A2的气压产生不同流速的A3 让A1可以发出适当的频率 不同的指法A3的流速与能量都不同，虽然与A1作用时会产生一样的震动频率，但是在 音色与音准上会有差异性 当然每支乐器制作的技术与Know how不同会有更多差异性 这在其他的木管乐器上会有更多的应用，像是萨克斯风的高音泛音 ============================================================================== 气簧在震动时会传导到管身，而传导的途径是 气簧->唇垫->吹口台->头管->头管接合处->管身->尾管接合处->尾管 其中头管还包含了反射板、软木、头冠等等 管身也包刮了音孔(焊孔拔孔)、键柱、按键等等 而不同的材质会有不同的重量与密度和传导性，吹起来的效果也不同 所以在初阶镀银的长笛上会有唇垫、吹口台或接合处全银的设计 这也是为了增加重量与传导，提升音色 市面上有种东西叫做音桥，它的作用是装在不同部位的接合处，或乐器转弯处 接合处是为了增加传导，转弯处(尤其是铜管乐器)会因为弯折管体时产生厚薄不均 和气流传导的问题 所以用手握住管身或加装配件吹时会感觉到音色变化 有能是增加了重量，也有可能是管体的震动被压制住了 ============================================================================== 再来讨论开孔闭孔的问题 A2气流在管体内旋转时接触的每个部位都会影响他的流速与能量 当按键是闭孔时流经按键的部位时因为接触面是金属，被吸收的能量比较小，气流可以 保持一定的能量与流速 当按键是开孔时流经按键时接触面是我们的手指肌肤，因为肌肤较金属软，所以被吸收 的能量也比金属还要多，这时产生的音色会不同 当然还有因为开孔增加的容积问题，这里不做讨论 所以不同的皮垫和反射板的材质与造型也会造成不同的音色效果 ============================================================================== 後记: 一打下去发现有越来越多要打的东西，好像偏离了主题，但是又围绕在发声原理周围 一定有很多东西是我没想到或是有缺失的部分，有想到再来补充 长笛的发声原理是我参考郑德渊老师的着作《 乐器的科学》一书 网路上有很多提到长笛的原理，但是很多都讲得很肤浅或不清不楚 当然自己在做这部分时也发现有一定的难度在 关於这个APP因为尚未上架所以我的影片先设定为不公开 等厂商确认上架後在公开我想会比较好 我知道版上有很多的技师前辈和长笛老师 比起来我只是个鼻屎大的菜鸟 如果上面的解释有错误或不足的地方，也请各位多加指正与补充 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 36.229.6.77 ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Flute/M.1525737267.A.1AB.html ※ 编辑: ym90184 (36.229.6.77), 05/08/2018 08:21:08 ※ 编辑: ym90184 (36.229.6.77), 05/08/2018 08:41:47 如果是封闭管(像是宝特瓶或盖住尾端的吹头管)是靠吹进去的气流反射回来推气簧 手边只有一个旧吹头可以测试 如果手掌慢慢盖住尾端音准会降低。 但是如果只留一个小孔这时候吹头内的气流会完全流失 没办法由外部吸入空气，也没足够的气流可以反射回来推动气簧 开孔吸入空气的问题我再想想有没有办法可以视觉化测试 毕竟看不到空气有点难确认 感谢您提供YAMAHA的网页 我只注意气流的流向，把管体内的压力改变忽略了 想请问一下如果要查询类似的原理，有没有关键字可以搜寻国外的网站呢？ ※ 编辑: ym90184 (223.136.131.59), 05/08/2018 20:34:19 ※ 编辑: ym90184 (223.136.131.59), 05/08/2018 20:36:37 说实话我看不太懂 如果不拍照或拍影片的话可以麻烦您画张图吗？ 而且我们这里没有讨论实验B的问题吧？ ※ 编辑: ym90184 (223.136.131.59), 05/08/2018 21:55:35 感谢Mephist和milleniasho 我会仔细了解一下 看得懂一点点日文，但是会很辛苦 说不定我会改app的内容 真是太感谢了 如果还有其他介绍的网页也麻烦提供给我多方参考 ※ 编辑: ym90184 (223.136.131.59), 05/08/2018 23:37:28