笛子怎样改变乐器声音的高低

发布网友发布时间：2022-11-10 20:12

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热心网友时间：2024-11-29 09:47

摘要笛子是利用空气振动发声和空气柱共鸣的原理制成的。流动的气体压强减小，流速越快，压强越小。示例：飞机在跑道前进时，由于机翼上下表面特殊的设计，使得流过上表面得气体流速大于下表面的气体流速，因而下表面气体对机翼的压力大于上表面气体对机翼的压力，当这个差值大于飞机的重量时，飞机就升空了。笛子的发声原理和这个是一样的。当我们吹笛子时，气体从吹孔边缘进入笛子内部，在吹孔处做涡旋运动，这样吹孔内部的气体压强就减小，于是笛尾的气体就向吹孔运动（这个速度很快的，要把空气想象成很有弹性的东西，实际上也是这样的），在吹孔处发声积压，这个运动又造成吹孔处压强增大，但是口风又在继续吹响吹气（物理上叫激励），又把气体推向笛尾，然后吹孔处压强又减小，气体又向吹孔运动，如此循环，振动发出声音。大家不要把振动简单的想象成这样的机械运动，这样笛子内部的空气振动形式是驻波，什么是驻波？这个东西我想编写一个动画程序来演示，不过今天是完不成的。简单的说一下：横波的驻波可以这样形成：在墙上固定一个很有弹性质量很小的的绳子的一段，手拿另一端上下运动，绳子上的波就是驻波。驻波的特点是：峰和谷相互转换，就是说第一秒的峰在第二秒下降成谷，第一秒的谷在第二秒上升为峰。远远看来这个横波驻留在原地踏步不前进，所以叫驻波。见示意图。但是空气不是横波，是纵波，纵波的驻波比较抽象，笛子内部的纵波是沿着笛子振动的，它是这样的：假设沿笛子内部分布有a b c d e f....等好多点，某一时刻ace位置上空气是稀疏的，压强小，bdf位置上是密集的，压强大；下一时刻ace位置处空气变成密集的，压强大，bdf两点空气变成稀疏的，压强小，如此循环，循环变化。固定看任何一点，这个地方的空气是疏密交替变化的。这就是笛子内的真实的振动。见示意图笛膜是怎样振动的呢？理解了笛子内部真实的驻波，这个问题就好理解了。笛膜下方的空气也是疏密疏密交替变化的，这样压强就交替变化，而笛膜外界的压强是恒定的，这就造成了膜的振动。笛子内部笛膜处压强大，笛膜向外界运动；笛子内部笛膜处压强小，笛膜就向下运动，这就是笛膜的振动。然而笛膜的振动还有其他问题。因为笛子内部的空气运动是有阻力的，靠近笛子内壁的气体，振动速度慢，因为它受到笛子内壁的阻力。就像河水一样，越靠近岸边的水流速度越慢。而笛子内部中间的气体没有阻力，振动就快（严格说是有阻力咨询记录 · 回答于2021-10-24笛子怎样改变乐器声音的高低笛子是利用空气振动发声和空气柱共鸣的原理制成的。流动的气体压强减小，流速越快，压强越小。示例：飞机在跑道前进时，由于机翼上下表面特殊的设计，使得流过上表面得气体流速大于下表面的气体流速，因而下表面气体对机翼的压力大于上表面气体对机翼的压力，当这个差值大于飞机的重量时，飞机就升空了。笛子的发声原理和这个是一样的。当我们吹笛子时，气体从吹孔边缘进入笛子内部，在吹孔处做涡旋运动，这样吹孔内部的气体压强就减小，于是笛尾的气体就向吹孔运动（这个速度很快的，要把空气想象成很有弹性的东西，实际上也是这样的），在吹孔处发声积压，这个运动又造成吹孔处压强增大，但是口风又在继续吹响吹气（物理上叫激励），又把气体推向笛尾，然后吹孔处压强又减小，气体又向吹孔运动，如此循环，振动发出声音。大家不要把振动简单的想象成这样的机械运动，这样笛子内部的空气振动形式是驻波，什么是驻波？这个东西我想编写一个动画程序来演示，不过今天是完不成的。简单的说一下：横波的驻波可以这样形成：在墙上固定一个很有弹性质量很小的的绳子的一段，手拿另一端上下运动，绳子上的波就是驻波。驻波的特点是：峰和谷相互转换，就是说第一秒的峰在第二秒下降成谷，第一秒的谷在第二秒上升为峰。远远看来这个横波驻留在原地踏步不前进，所以叫驻波。见示意图。但是空气不是横波，是纵波，纵波的驻波比较抽象，笛子内部的纵波是沿着笛子振动的，它是这样的：假设沿笛子内部分布有a b c d e f....等好多点，某一时刻ace位置上空气是稀疏的，压强小，bdf位置上是密集的，压强大；下一时刻ace位置处空气变成密集的，压强大，bdf两点空气变成稀疏的，压强小，如此循环，循环变化。固定看任何一点，这个地方的空气是疏密交替变化的。这就是笛子内的真实的振动。见示意图笛膜是怎样振动的呢？理解了笛子内部真实的驻波，这个问题就好理解了。笛膜下方的空气也是疏密疏密交替变化的，这样压强就交替变化，而笛膜外界的压强是恒定的，这就造成了膜的振动。笛子内部笛膜处压强大，笛膜向外界运动；笛子内部笛膜处压强小，笛膜就向下运动，这就是笛膜的振动。然而笛膜的振动还有其他问题。因为笛子内部的空气运动是有阻力的，靠近笛子内壁的气体，振动速度慢，因为它受到笛子内壁的阻力。就像河水一样，越靠近岸边的水流速度越慢。而笛子内部中间的气体没有阻力，振动就快（严格说是有阻力