气鸣乐器发生原理

主要管乐器的发声方式，可归纳为边棱音和簧振动两种。

边棱音　

当气流以一定的角度冲撞在吹孔对面的锐棱上，即被分隔为两股交替分裂的旋涡，沿着边棱滑动和周期性地散开，形成空气层脉动，这个声源带称为边棱音。脉动的空气层犹如'空气簧'，激励管内空气柱振动，同时也受空气柱振动的影响。在相互影响中，呈现一种'谁强、谁弱、谁制约谁'的现象。在此，空气柱振动强于柔软的'空气簧'，以致前者在较大程度上对后者起调制作用，将其频率强加于后者。这类乐器的声音，实际由这两个声源混成，而我们所听到的，主要是管出口端辐射的声音，其音高源自空气柱振动。边棱音频率常比空气柱高1～10倍，但在密切的耦合中有被拉低的倾向。这里，'超吹'有赖于边棱音的升高，即当气流增强，使边棱音频率接近管的第一或第二泛音时，能量即集中到该泛音上，由此产生'超吹'效应。在这类乐器上，吹孔的形状和大小、吹奏者改变唇口形状、射流粗细、唇与孔的距离及角度等，均会使边棱激励和空气柱振动的耦合发生变化，从而影响音色、音量或音高。这些特性常被用于吹奏技巧上，以产生种种效果。在有固定气道的哨嘴类乐器上，则无法施展这些技巧，使发音显得单调。非管形共鸣体的埙等，主要差别在于谐音成分不同。

簧振动

包括唇振动，都是'实体簧'，比'空气簧'要硬和重得多，使其振动须有更大压力的气流，也不像'空气簧'易受空气柱制约。这里有两种情况，一种是单、双簧管等的软簧，耦合中受空气柱的调制，决定音高的是后者；另一种是管风琴簧管和风琴等的硬簧，本身固有频率决定音高，管内空气振动仅起共鸣作用，即对簧的某些谐音起增强和润色作用。软簧与空气柱的耦合，虽然机制不同，但和'空气簧'起相似的作用。当气流进入簧片微张的缝口，由于引起其间压强降低而使簧片闭合，随之簧片靠自身的弹性又重新张口，形成周期性启闭。气流激发簧片振动，并疏密交替地进入管内激励空气柱振动。簧片犹如气流控制阀，启闭有规则但不均匀，仅约周期的1/4是张开的，气流量受簧阀控制而引起压力起伏，压力起伏则又使簧片持续振动。簧片与空气柱的耦合中，其基频也比空气柱常高达10倍，由于空气柱强于软簧，于是前者也有将后者频率拉低的倾向，并将管的固有频率强加于簧，故决定音高的是管中驻波频率。类似双簧的唇振动，具有在吹奏中能随时调整的硬簧特性，即通过调整唇肌张力、伸长或侧向拉长双唇等动作，可改变'唇簧'的固有频率。唇簧在吹嘴上构成声振动源而和管体耦合，管体起声变量器作用，使辐射面积在出口处增大而和自由空气耦合。喇叭口在局部范围形成较大强度的空气压力，从而产生强烈的声感。