“小白,我來串門來了!”趙興盛拎著一大袋子各種零食,跟著夏聰走進了穀小白的實驗室。
穀小白的實驗室開張了,怎麼也得慶祝一下。
他進門就看到裏麵兩個光頭教授,正在電腦前麵敲敲打打,似乎是在做文字工作。
穀小白坐在他的房間裏,正在看書。
趙興盛拎著零食走進去,仔細一看,發現穀小白看的是幾本關於電磁學的書,還在旁邊寫寫畫畫。
“你們不是搞聲學嗎?怎麼還在學電磁學?”趙興盛納悶。
“哦……聲學和電磁學其實是相通的。”穀小白道。
趙興盛:“?????”
我是個文科生,我讀書少,你別騙我。
穀小白一邊在旁邊寫寫畫畫,不知道又在推導什麼公式,還是在計算什麼,一邊對趙興盛解釋:
“其實兩者可以用同一個公式計算,19世紀70年代,德國物理學家亥姆霍茲,從電磁波的波動方程經過分離變量後,得到一個方程∇2A+k2A=0……”
不懂。
隱約間,趙興盛感受到了,上次被穀小白的笛子公式支配的恐懼。
他很想現在就奪路而逃。
“這個方程中的∇2就是通常我們所說的拉普拉斯算子,A是波動的振型(或稱固有振型),k是這個振型對應的頻率(或稱固有頻率)。”
什麼?我們通常不這麼說話啊!拉普拉斯不是寵物小精靈嗎?
“這個方程不僅適用於電磁波,也適用於薄膜振動,乃至弦振動,因為弦是一維的,薄膜是二維的,而電磁波是三維的,它們都是在震動,遵循同一個規律。”
這個大概是懂了。
原來這個世界上的東西,萬變不離其宗。
“對於一般振動問題來說,是給了物體的形狀、質量分布來求物體的固有振型和頻率,這種問題的提法稱為正問題。”
“現在我們還可以反過來,如果知道了一個物體的固有振型和頻率,我們就可以反過來知道它的形狀……”
“薄膜震動的方式,不像弦震動,可以看作是疊加在一起的正弦波,它的振型非常複雜,這種振型影響到了一麵鼓的音色。”
“然後在鼓麵上某些點綴上一些重物,就可以抑製它的某個振動方式,就可以將鼓的音色做得更好……”
這個趙興盛還是懂的,給鼓調音嘛!
而且,同樣是鼓,有的人敲出來好聽,有的人敲出來難聽,就是因為這個。
打擊位置和力度不同,音色就不同。
音色控製,永遠是最重要也最難的技巧。
不過現代人不常這麼用,現代人通常是開發出來更合適的材料,或者控製材料本身的厚度變化,來抑製某些不好的波形。
但是古人的話,肯定是沒辦法做到這點的。
“所以你在通過計算,來減少工作量?”趙興盛懂了。
“可以這麼說。”穀小白道。
“然後再考慮到材料本身的問題,鼉鼓使用的皮,是揚子鱷的皮,揚子鱷屬於鼉屬,也就是短吻鱷,國內就隻有一種短吻鱷,就是揚子鱷,但是用揚子鱷的皮是違法的,我們隻能退而求其次,用美洲短吻鱷的腹皮來製作鼉鼓。美洲短吻鱷的體型比揚子鱷要大,所以要選擇年輕的短吻鱷。”(注1)
“此外遺跡之中,發現了大量的鼉龍的骨板,也就是說,古人對揚子鱷皮的硝製很粗淺,還有大量的骨板殘留,並不像現代的鱷魚皮那麼柔軟,那麼鼉鼓的邊緣其實擁有一定的厚度和硬度,中間腹部竹節紋,皮膚沒有骨化的部分才比較柔軟,所以鼉鼓應該是一種介於板震動和膜震動之間的情況,外圈板震動,內圈更近似於膜震動……”
“兩種不同的震動複合在一起,這也造就了它非常奇特的音色,和其他的鼓的音色,都不太相同。”(注2)