小号的活塞和笛子的音孔——管的定律

笛子、小号、长号等管乐器，要在一件乐器上吹出许多不同的音，它们是怎样发出声音，怎样变化音调并操纵自如的呢？其理论根据就是“管的定律”——管长决定音调，改变管长就可以改变音调。

管乐器的管有两类，一类是“开管”，即乐器的两端都是直接通大气的，如笛子，一端是第一个没有按住的音孔，另一端就是吹孔。另一类管是“闭管”，即一端封闭，只有一头是直接通大气的，如一些木管乐器的喇叭口或没按住的音孔，而吹嘴则把吹气口堵住了，因此是闭管。注意，“闭管”并不是两头都“闭”的，只闭一头。

当相同频率、相同强度、相同振动方向的一列前进波与一列反射波叠加时，就形成“驻波”，好像波驻扎不前，介质分子或物理量只是在原地变化其位置和大小而已（图 4-23）。

声波在闭管和开管里形成的“驻波”是不一样的。在闭管里，闭的一端是“波节”，即这里的振动振幅最小，开的一端是“波腹”，这里的振动振幅最大（图 4-24）。在“开管”情况下，管的两端都是波腹（图4－25）。因此，同样长的管子，开管和闭管形成的声波的频率和谐波数是不一样的。声振动通过开口处传递给管口外的空气，使管口附近的空气先振动，再通过介质（常常是空气）传到人的耳朵。因此，管子越粗，吹气用力越大，空气的振动能量也越大，发声就越响。

改变管乐器管长的方法有以下几种：

一种是在管上按设计开若干个孔，比如竹笛、箫、双簧管、长笛、短笛、唢呐等等。用手指按住或放开一些孔，则从吹口到第一个开孔之间的距离就是管长（图 4-26）。当然它的发声频率还与其他许多因素有关，需要做许多修正。最重要的管长修正与管的形状和直径有关。我国晋朝的荀勖早就发现了这一点，而且给了定量的计算方法。

小号、圆号、大号都有若干个按键或旋钮，按下或不按下按键，旋转或不旋转旋钮，可以使支管附加部分或附加或不附加在原来管长上，使乐器能在三度或四度音程范围内改变音调。这种附加管长的方法，有用活塞式按键如图 4-27。当按下按键时，实际气路即管长就变长了。音调变低。还有一种附加管长的方法用的是旋钮（图 4-28），当旋拧过 90 °时，实际气路就变长了。

长号改变管长的办法最直截了当，把附加管“拉进拉出”就可以改变管长，所以也叫作拉管。只是管的长短没有客观依据，全凭经验和感觉，不易对准罢了。

原始的号是很长的，如一个圆号的管长有好几米，后来不知哪位聪明人想出把管子盘起来，一直至今。如今我国西藏喇嘛寺举行庆典时，还扛着两个极长的“管号”在吹哩！如图 4—29。