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       首頁(yè) >> 諸子百家 >> 國(guó)學(xué)文化
    
      

      


      
    
      
        
      板與殼的振動(dòng)
      
        
      
            佚名
            2025-03-26 11:19:54
        
      

        
      
           
      在古代各種樂器中
      ，有些是利用板振動(dòng)發(fā)聲的
      ，如古老的磬是石板，鑼
      、鈸是金屬板。將板彎曲成殼體，利用殼振動(dòng)發(fā)聲的
      ，如鐘
      、鈴等樂器
      。在中國(guó)傳統(tǒng)的音樂文化中，鐘磬之音
      、金石之聲
      ，備受青睞
      ，有關(guān)的聲學(xué)知識(shí)也就特別豐富
      。
      磬起源于石器時(shí)代人們打磨石器的勞動(dòng)
      。將石塊作成一定的板式，并按照音高將它們成組地編掛在樂架上
      ，就稱為編磬
      。它的出現(xiàn)不晚于殷商時(shí)期
      。在湖北江陵和隨縣發(fā)現(xiàn)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的編磬分別為28具和32具，其音域都在三個(gè)八度內(nèi)
      。從這些磬的大小、厚薄及發(fā)音高低看
      ，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期人們已認(rèn)識(shí)到，磬板越大
      、越薄
      ，其振動(dòng)發(fā)聲越低
      ；磬板越小、越厚
      ，其振動(dòng)發(fā)聲越高
      。成書于春秋戰(zhàn)國(guó)之際的《考工記》科學(xué)地記下有關(guān)板振動(dòng)的知識(shí)：如果磬板發(fā)聲太高
      ，就磨銼板的兩個(gè)正面
      ；如果磬板發(fā)聲太低，就磨銼板的端面
      。這個(gè)調(diào)音技術(shù)很符合板振動(dòng)的發(fā)聲原理。在磬板的兩個(gè)正面磨銼
      ，使它相對(duì)地變薄
      ，其發(fā)聲就降低
      ；如果在它的幾個(gè)端面磨銼，就使它相對(duì)地變厚
      ，于是發(fā)聲升高
      。
      中國(guó)的鐘可能起源于原始社會(huì)晚期
      ，這些原始鐘可能是竹制
      、木制或陶制的
      。銅鈴或銅鐘產(chǎn)生于商初。在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期
      ，銅鐘的制造技術(shù)達(dá)到極高水平
      。將幾個(gè)、十幾個(gè)
      、甚至幾十個(gè)鐘按其大小和一定音調(diào)形式編掛在鐘架上
      ，就稱為編鐘
      。1978年湖北隨縣曾侯乙墓中發(fā)掘保存完好的編鐘64件
      ，總重量達(dá)2500多公斤
      ，總音域跨五個(gè)八度之多。后來又在曾侯乙墓附近的擂鼓墩二號(hào)墓中發(fā)掘出編鐘36件
      。這兩個(gè)墓編鐘數(shù)量之多
      ，藝術(shù)之精湛
      ，所含科學(xué)文化內(nèi)容之豐富，成為中華民族史上古老燦爛的“百鐘文明”
      ，也成為世界文化史上的一大奇跡
      。
      如果將中國(guó)傳統(tǒng)的編鐘和西方以及印度傳統(tǒng)的教堂寺廟鐘(即圓形鐘)作一比較
      ，(圖3-2)人們不難發(fā)現(xiàn)它們結(jié)構(gòu)形狀各具特點(diǎn)：
      編鐘外形為橢球殼狀，其橫截面為橢圓
      ；圓形鐘的外形為圓球殼狀
      ，其橫截面為圓。
      編鐘外表有許多突起的乳頭和花飾
        ；圓形鐘一般地外表光滑
        。
      圖3-2編鐘及其各部分名稱示意圖(左)
        ；西方圓形鐘(右)。
      編鐘的鐘肩是橢圓平面
        ；圓形鐘的鐘肩是半圓球形。
      編鐘的內(nèi)表面經(jīng)調(diào)音磨銼
        ，現(xiàn)出一道道豎直的條形聲弓；圓形鐘的內(nèi)表面呈現(xiàn)整齊劃一的聲弓結(jié)構(gòu)
        。
      編鐘懸掛牢固，從不搖晃
      ；圓形鐘懸掛不牢
      ，容易晃動(dòng)
      ，不少鐘還帶有鐘舌
      。
      由于以上特點(diǎn)
      ，編鐘和圓形鐘的發(fā)聲有巨大差別。圓形鐘在被擊之后
      ，聲音悠揚(yáng)長(zhǎng)久，各種諧波分音很難衰減
      ，特別是其嗡音不易消失，被連續(xù)敲擊之后
      ，發(fā)音相互干擾
      ，因此，不能作為樂器使用
      。而編鐘發(fā)聲短，容易衰減
      ，據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在敲擊之后0.5秒
      ，全部高諧音消失
      ，基音也開始衰減
      ，一秒之后基音也消失大半
        ，因此完全可以作為樂器使用，并適宜于慢速
        、中速以及較和緩的快速旋律的演奏
        。在歷代各種文獻(xiàn)中
        ，對(duì)于編鐘的結(jié)構(gòu)形狀以及它們對(duì)發(fā)聲的影響有許多記述，尤其是沈括曾對(duì)編鐘與圓鐘的發(fā)音特點(diǎn)作了極好的科學(xué)總結(jié)
        。
      在大量已發(fā)掘的編鐘中，人們發(fā)現(xiàn)其中不少編鐘有“一鐘雙音”現(xiàn)象
        ，即在一個(gè)鐘體上敲擊其正中位置發(fā)出一個(gè)樂音，稱為中鼓音
        ；敲擊其旁側(cè)又發(fā)出一個(gè)樂音，稱為側(cè)鼓音
        。中鼓音與側(cè)鼓音往往構(gòu)成三度諧和關(guān)系
        。經(jīng)過科學(xué)家們的研究分析
        ，才揭開這個(gè)古老的雙音之謎
        。原來，這些鐘都經(jīng)過樂師與樂工的磨銼調(diào)音
        ，編鐘的條形聲弓就是調(diào)音時(shí)磨銼的結(jié)果
        。從聲學(xué)上看
        ，這二個(gè)音的振動(dòng)模式井然有序
      ，互不干擾：中鼓音的振動(dòng)波腹區(qū)是側(cè)鼓音的振動(dòng)波節(jié)區(qū)
      ，中鼓音的振動(dòng)波節(jié)區(qū)是側(cè)鼓音的振動(dòng)波腹區(qū)
      。反之亦然。這樣
      ，在編鐘的兩個(gè)敲擊區(qū)分別敲擊時(shí)，它們的振動(dòng)波節(jié)與波腹恰巧互相錯(cuò)開了
      。因此
      ，一個(gè)鐘體能發(fā)出二個(gè)“基音”。這是古代中國(guó)人對(duì)殼體振動(dòng)的最偉大的創(chuàng)造性應(yīng)用
      ，以致我們今天還花費(fèi)了眾多的科學(xué)勞動(dòng)
      ，應(yīng)用了幾乎最先進(jìn)的儀器設(shè)備才揭開古代人創(chuàng)制雙音鐘的聲學(xué)之謎
      。
      

          
      本文地址:http://www.mcys1996.com/guoxue/160323.html.
      
          
      
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      陳勝吳廣最先反秦
      ，但為何會(huì)迅速敗亡了 原因很簡(jiǎn)單
      
                        
      不只是陳勝吳廣
      ，歷朝歷代凡是最先造反的沒有一個(gè)取得天下的。秦末陳勝吳廣起義浩浩蕩蕩
      ，但最后得到天下的卻是名不見經(jīng)傳的劉邦
      ，最先起義的陳勝吳廣二人早已成為冢中枯骨。往后隋朝末年
      ，王薄
      、楊玄感等最先起義
                
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      為何魏忠賢剛被殺
      ，明王朝就垮了 因?yàn)槲褐屹t不把手伸向此種人
      
                        
      縱觀明末和清末的情景，在清末
      ，維新派與守舊派相爭(zhēng)，先進(jìn)科技的引進(jìn)逐漸成了必然
      ，但皇權(quán)依然是至高無(wú)上
      ，而清末的道光、咸豐
        、慈禧面前來勢(shì)洶洶的列強(qiáng)，不平等條約簽了一個(gè)又一個(gè)
                
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      劉備為何要傍上中山靖王
        ，硬說是他的后人而不提劉邦 這點(diǎn)是關(guān)鍵
      
                        
      熟讀《三國(guó)演義》的朋友應(yīng)該都知道
        ，蜀漢主公劉備，早年只是個(gè)賣草鞋的小販
        ，日子過得很清貧
        ，放到現(xiàn)在估計(jì)會(huì)被人嘲諷一句屌絲
        。但劉備卻從不為自己的窘境所自卑
        ，常說自己是皇叔
        ，是中山靖王之后
        。那么
                
                ，硬說是他的后人而不提劉邦這點(diǎn)是關(guān)鍵.png" alt="劉備為何要傍上中山靖王
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