音調的高低和聲源的構造有著密切的關係,固體聲源是這樣,氣體和液體的聲源也是這樣。
當你往暖水瓶裏灌開水時,你聽到的聲音會隨著灌水的情況發生變化。開始音調低,慢慢音調就高了,等到快灌滿時音調最高,這就是暖水瓶的歌聲。
會“唱歌”的暖水瓶
暖水瓶唱歌的道理很簡單:灌水的時候,瓶裏的空氣受到振動,發出聲音,這部分空氣就是聲源。開始的時候,裏邊的空氣多,空氣柱長,它振動起來比較慢,頻率低,發出的音調也就低了。水越灌越多,空氣越來越少,空氣柱越來越短了。短空氣柱和短琴弦一樣,是急脾氣,振動得快,頻率高,音調也就變高了。
找一個細口的藥瓶做實驗更能說明這個原理。
往細口藥瓶裏灌進水,將它灌滿。用嘴向瓶口裏吹氣,聽!是音調比較高的叫聲。把水倒出一些,再吹,聲音變低了;再倒出些水,聲音更低;如果把水倒光,那瓶子的歌聲就非常低沉了。
很明顯,小藥瓶裏空氣柱的長短決定著它振動的頻率。
你吹過笛子嗎?笛子雖然沒有弦,卻有一條看不見的空氣柱。這條空氣柱受到外力吹動的時候,它就會按一定的頻率振動而發出聲音。改變空氣柱的長度就能發出不同的聲調。你把嘴唇放在吹口上,用一股又扁又窄的氣流去吹動笛子裏的氣柱,笛子就唱歌了。把笛子的六個孔全堵上,笛子裏的空氣柱最長,發出最低的一個音。如果你把離吹口最遠的一個孔放開,空氣柱就減短了一截,笛子的音調就高一些。吹笛子的人不斷地堵住或者放開笛子上的氣孔,改變裏邊空氣柱的長短,就能演奏出優美的樂曲。
笛子笛子的音調不但和氣柱的長短有關,而且和演奏者吹氣的狀況有關。原來一個低音“do”,指法不變,運用“超吹”的奏法,可以發出高音“do”。
笛子的曆史很悠久了。前些年,朝鮮發現了一根4000年前的笛子。那是用一根鳥腿骨做成的豎笛,笛管上有13個孔,各孔之間相距7~10毫米,呈一條直線,靠兩端的孔又稀又小。
用竹管做的笛子也有很長的曆史。唐代大詩人李白的詩中就有“誰家玉笛暗飛聲,散入春風滿洛城”的佳句。玉笛就是一種竹管樂器。