Re: [討論] 你們知道替代指法是如何影響音準的嗎?消失

看板Flute (長笛)作者時間6年前 (2018/05/07 12:26), 編輯推噓4(4024)
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※ 引述《loona (娜娜)》之銘言: : 實驗A : 請你在左手持笛的情況下 : 用右手擋住唇片外的空間 : 試試看可以吹出聲音嗎? 可以 : 實驗B : 請你在左手持笛的情況下 : 用右手手指按住上半部唇片的中間 : 試試看可以吹出聲音嗎? 只要手指不要覆蓋到吹口孔的話,可以 : 實驗C : 請你在左手持笛的情況下使用A指法 : 用右手捏緊左手無名指按鍵那區的笛身 : 試試看可以吹出聲音嗎? 可以啊 : 實驗D : 請你在左手持笛的情況下使用A指法 : 用右手捏緊頭管跟身管重疊那區的笛身 : 試試看可以吹出A5(中音A)的聲音嗎? 可以啊,我都快把長笛捏爆了。 平常有在練單槓跟啞鈴,握力應該不會太差。 : 實驗E : 請你在左手持笛的情況下使用A指法 : 用右手捏緊其他區的笛身 : 試試看可以吹出A4,A5的聲音嗎? 可以 實驗CD我都按照你補充的細節實際操作了,還是可以吹出聲音, 而且滿輕易就可以吹出來。 ....你要不要先把長笛送去維修檢查一下? 我覺得喔,大家都先冷靜一下,我看到Y大跟L大都轉了不少網路上的文章, 可是根據我的經驗,網路文章很多都是錯誤的。 這是因為有熱情在網路上分享長笛相關知識的, 都是長笛家、或是廠商(包括淡水汪老師) 而不是物理學家。 我無意貶低或質疑這些長笛家和製造者,但是術業有專攻, 如果我們相信一個長笛家或製造者只要稍微做一點功課 就可以參透長笛的物理原理,那才是在貶低物理這門學問。 長笛家的專長是演奏音樂、製造者的專長是他熟練的手藝, 各自不同。真的想了解長笛的物理原理,我建議找書來看。 回答原文本來的問題: 為什麼替代指法可以影響音高? 要回答這個問題,我想先解釋原文及推文中的一些誤解。 1.長笛不是唇簧樂器,是氣簧樂器。不過這個名稱其實很少人用, 大部分都直接稱笛類樂器,什麼是唇簧樂器?去看看銅管怎麼發聲的。 2.長笛的聲音振動來源,是我們吹出的氣流,被吹口孔的邊緣切開來, 引發空氣本身的振動而發出聲音。這跟我們吹寶特瓶、或是風吹過窗戶縫隙等 基本上是一樣的原理。 3.管身會振動,是因為管身內的空氣振動,影響了管身。 就像你坐在公車上身體會跟著晃,是因為公車在晃。 但是無論"管身"會不會振動,都不會影響管身內"空氣"的振動。 有時候風吹進山洞也會發出聲音,但你覺得山有在振動嗎? 4.承上,無論管身會不會振動,都不會影響管身內空氣的振動。 那管身對音色的影響是怎麼來的? 因為我們耳朵聽到的聲音是"管身內的空氣振動"+"管身的振動"。 同時,管身也作為聲波傳遞的介質而影響音色。 你試試看用音響播放音樂,然後在喇叭上蓋上一層東西, 紙、布、瓦片、玻璃....什麼都可以。 你會發現,蓋上不同的東西,聲音聽起來就不一樣, 因為聲音通過了不同的介質,影響了波的傳遞。 PS.做這個實驗的時候,聲音不要開太大,不然你聽到的都是喇叭 側面傳出的聲音,聲音開小一點,然後耳朵貼近一點。 5.承上,不管那個蓋上去的東西有沒有跟著振動,基本上都還是有聲音。 所以,不管你是握緊笛身的哪個部分,並不影響長笛發出聲音。 頂多只是你限制了笛身的振動,改變了音色而已。 但是,如同上面我說到 「我們耳朵聽到的聲音是管身內的空氣振動+管身的振動」 你影響的是管身的振動,但你影響不到空氣本身的振動。 如果要講得更嚴格一點,管身的振動的確是會回過來影響空氣本身的振動沒錯, 但是空氣的振動才是聲音的來源。 那麼,替代指法如何影響音高? 先實際做個實驗,如果你手上的是開孔長笛, 你可以先試試看,按降B的指法(用左手拇指那個降B鍵) 然後左手中指輕輕扣在按鍵邊緣按下去,也就是雖然按下按鍵, 但是不要蓋住按鍵中間的開孔。 音高是不是被改變了? 如果空氣柱的長度是從吹口到音孔的中心, 那麼我們並沒有改變空氣柱的長度,只是改變了音孔的大小。 如果你認為空氣柱的長度,應該要從吹口量到音孔的上緣(靠近吹口的那一側) 那你試試看,不按下按鍵,而是剪一小張紙蓋住音孔的下半部。 音高也一樣會產生改變。 這個實驗說明了,不管你認為空氣柱的長度應該怎麼算, 我們都可以在不改變空氣柱長度的情況下,影響音高。 我相信大部分人在此時都可以簡單地用直覺去理解原因: 因為音孔的大小改變了。 那為什麼音孔的大小會改變音高? (耐心一點,這對於替代指法如何影響音高的理解是必要的過程) 因為洩壓的效率改變了。 什麼意思呢? 請試著想像一下,空氣本來是無形的, 整個地球上的所有空氣是連在一起的一整大塊。 而我們現在用長笛的管身,將一部分空氣的活動範圍限縮在了管身內。 因此才產生了空氣柱。 我們藉由琴弦的振動,可以理解空氣柱的振動, 可是,琴弦的長度若是從手指按壓的位置計算,終點在哪呢? 自然是在琴橋了。 那空氣柱的長度從吹口計算,終點在哪呢? 正確答案並不是音孔,而是空氣的活動被"釋放"的地方。 我們將音孔打開,就是在釋放空氣的活動,稱之為洩壓。 而洩壓並不是單靠一個音孔完成的。 舉例來說,如果你按G的指法,那麼包含G音孔及以下的所有音孔, 都在洩壓。 而越靠近G音孔的其他音孔,對於洩壓的功能就越重要, 反之,越後面的則越不重要。 例如你吹出一個G,然後用右手小指按下最尾端兩個按鍵, 對於聲音幾乎沒有影響,因為雖然你蓋住了後面兩個音孔 (事實上是三個) 但是前面已經有四個音孔洩壓了。 我們再看看#F吧。 你可以用右手無名指演奏這個音,此時#F鍵跟右手無名指之間 有兩個音孔負責洩壓。 如果你用右手中指演奏這個音,此時只剩一個音孔負責洩壓, 另外還有右手無名指這時候也是打開的沒錯,但是中間卻隔了一個 閉上了的中指。 所以....為什麼替代指法可以改變音高? 答案就是洩壓的效率被改變了。 假設透過琴弦的振動來了解長笛的發聲原理, 那麼,我們吹出的氣被吹口孔的邊緣切開來而發出的振動, 就好比像是琴弓摩擦琴弦而發出振動。 琴弓摩擦琴弦,提供了振動的能量來源, 而琴弦的長度,則決定了振動的頻率與波長。 所以空氣柱的長度,決定了音高。 只是,空氣比琴弦複雜之處在於, 空氣柱的實際長度,是從吹口到「空氣被完全洩壓的地方」 而空氣被完全洩壓的地方,並不一定等於音孔的位置。 這就是為什麼,一直執著吹口到音孔的距離(不管你是量音孔的中心還是上緣) 你會永遠想不透替代指法如何影響音高的原理。 以上。 順帶一提,了解了音孔的開闔其實是在做洩壓的動作, 以及在空氣柱上洩壓,等同於在琴弦上按弦這個原理, 再加上泛音的概念。 有興趣的人可以自行試試看延伸思考, 為什麼第三八度的指法會是那樣。 我推薦對長笛的發聲原理有興趣的人, 先去找貝姆的書來看, The Flute and Flute-playing in Acoustical, Technical, and Artistic Aspects 裡面有很詳盡的說明貝姆是如何研發出他的長笛, 包括他後來其實自己也認為自己設計出的長笛並不完美。 書中多次出現 compromise 這個字。 讀完之後對於你的長笛演奏一點幫助也沒有 XD 但是很有趣。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 110.26.136.45 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Flute/M.1525667187.A.DBF.html

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感謝說明,比我推文裡說的清楚太多了。
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謝謝你提貢 "洩壓" 這個概念
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我用洩壓的概念來測試 確實也能了解影響音高的原因
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但那不代表你前後的論述都是完全沒問題的喔
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例如 這個說法
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"空氣柱的實際長度,是從吹口到「空氣被完全洩壓的地方"
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正確的概念應該是
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假設 從吹口到「空氣被洩壓的長度為 x
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洩壓的量為 delta-p(x)
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S 代表 積分符號
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空氣柱的實際長度是 對delta-p(x)作積分後取平均喔
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(S delta-p(x)*x dx / S delta-p(x) dx)
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這樣講會比完全洩壓的概念精確的多
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也不會讓人以為空氣柱會真的變長很多
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可以了解這是一種有效的修正方式 XD
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然後我很好奇 你用洩壓的概念
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要如何解釋 中音D 的指法原理呢?
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中音D 要放開左手食指
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這樣洩壓後不是應該變成 中音#C 或更低的音才對嗎?
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求解 XD
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吹中音D時就算食指不放開也能吹出中音D,但是聲音相較會
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比較悶。在D#上也有一樣的問題
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C鍵音孔比其他音孔還要小很多,在高音部位開小孔讓內部壓
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力降低在很多樂器上都有這樣的設計,在適當的位置開孔可
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以幫助泛音的產生
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包括sax,豎笛,轉閥小號等
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如果用節點的概念解釋泛音指法的話的確泛音鍵就比較
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難解釋了,洩壓的概念的確比較合理
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