物理建模论文 二胡构造与各部分功能及其发声原理.doc

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1、二胡构造与各部分功能及其发声原理山东省淄博市桓台县实验学校【摘要】演奏二胡，通过把位的变换，可以改变二胡的音调，奏出动听的曲子。而二胡每一个部分又有不同的功能，也能改变音调的高低。琴筒是二胡的共鸣箱，可以使二胡的音色更为动听；琴皮的松紧程度、琴弦的长短、粗细、琴轴的转动、千斤的位置，都能起到控制二胡发声音调的作用；琴杆有一定的传导震动作用。二胡通过琴弦与弓毛之间的摩擦产生的震动，发出声音，加之琴筒的共鸣作用，将产生的声音放大之后，声波通过空气传播到人耳中，听到二胡发出的声音。【关键词】二胡构造与功能；发声原理（如图-1）图-1一、问题的提出坐在阳台上，拿出二胡

2、，拉起一曲热情奔放的《赛马》。我学习二胡已经有三年了，但是二胡各个部分的功能是什么呢？二胡的发声原理又是什么呢？我并不清楚。于是我仔细地观察了一下手中的二胡，想从物理的角度彻底了解它。二、分析问题二胡的构造是很容易观察到的，每一部分“掌管”的工作不同，它的作用也会不同，所以我认为，通过探究二胡各部分的功能，就能够探究出其发声的原理。三、实验探究及原理分析（一）琴筒琴杆图-2在二胡的下端，是一个六边形的木筒（如图-2）因为二胡的内外弦就连接在琴筒上，所以琴筒有产生共鸣的作用，是二胡的共鸣箱，扩大和渲染琴弦振动。琴筒的前端蒙皮，叫做琴皮。琴皮改变音调的特征与鼓皮有

3、些相似，二胡发出音调的高低与琴皮蒙在琴筒上的松紧程度有关。刚买的二胡，琴皮蒙的较紧，震动较快，所以音调高，音色尖；而使用时间太长的二胡，琴皮会很松，使得发音沉闷，需要改变琴皮的松紧度。所以，琴筒能够使二胡发生共鸣，而琴皮能够控制音调的高低。3琴杆也叫"琴柱"（图-1右），是支撑琴弦、供按弦操作的重要支柱。衡量一把二胡的发音纯净与否与琴杆材料的选择有很大关系（一般用紫檀木、乌木、红木等硬质木料），但是，二胡发声时的震动很少会涉及到琴杆（但对于产生的震动有传导作用），所以，琴杆与二胡声音的产生及音调的高低并没有太大关系。（二）琴弦琴弓琴轴二胡有内弦和外弦之分，内弦

4、较粗，发出声音的音调低；外弦较细，发出声音的音调高。这让我想到了在学习“声现象”时涉及的知识。音调的高低与振动频率有关，而发声物体的长短，粗细，松紧又能影响到物体振动的频率，所以较粗的内弦震动较慢，音调较低；而较细的外弦震动较快，音调较高。并且，琴弦如果采用粗细相同的，就会产生两弦张力不平衡，发音不协调，灵敏度差的问题，但若是琴弦的粗细比例过于悬殊，就会使得音色不统一。根据上面的分析，能够得出：二胡的声源来自于琴弦的震动。二胡演奏中，右手拉动琴弓，琴弓由弓杆和弓毛组成，弓杆都有一定的弧度（大多用红竹、白竹等富有弹性的细长竹子，以免拉断弓毛），弓毛大多是用马尾做

5、成的，系在弓杆的两端，紧贴在弦上。在演奏时，通过琴弓与琴弦的摩擦，产生振动，发出声音，左手按在琴弦上，变化左手的位置，改变琴弦千斤以下部分的长短，改变发出的音调。二胡的内外弦要有定弦音高的调节，而调节音高就离不开琴轴的作用（如右图），通过拧转琴轴来绷紧或放松弦，紧则音高，松则音低。琴轴有两个，上面的叫做“内琴轴”，控制内弦音调的高低；下面的叫做“外琴轴”，控制外弦。这与琴皮控制二胡发声音调高低的原理相同，同样是由于琴弦振动频率的变化。通过转动调节，使得琴弦的松紧程度不同，因而琴弦的振动频率也就不同，从而使二胡的音调发生了变化。（三）千斤在二胡的琴筒上，有一个控

6、制琴弦的装置，称为千斤。千斤是二胡上的切音点，同时能够把拉奏中琴弦产生的震动传导到琴杆，是二胡最重要的部件之一。千斤可以分为活动千斤与固定千斤两类，但是在使用时都要保证它的稳定性，千斤的移动会改变琴弦下半段的长短，也就会影响到二胡音调的高低。（四）琴码控制垫琴码是重要的传导部件，是联结琴皮和琴弦的枢纽，对二胡的音质有很大的影响。琴码的大小和它在琴皮上的位置也很重要。刚刚买回二胡时，新琴的声音比较尖亮，那时用的琴码，质地比较软，底面积大，高度较低，使用了几年之后，琴皮松了许多，发出的声音也沉闷了许多，就换上了一个质地较为坚硬，底面积小，高度较高的琴码。这是由于琴

7、皮松了以后，会被琴码向下压，使得高把位时琴弦碰到琴皮上，影响发音，而换上高度高的琴码，就避免了这样的问题。控制垫是塞在琴码下方，琴皮与琴弦之间的一个软垫，可以起到控制狼音（即演奏时发出的噪音）的作用。控制垫的材料、大小、厚薄，也会影响到二胡的发音。控制垫的厚度一般在于琴码的高度，控制垫会减少一些琴弦的震动，所以能够控制狼音。通过以上对二胡构造的探究，就得出了二胡发声的原理：二胡发音是由于琴弦的振动。琴弦的振动是由于弓毛拨动。弓毛对琴弦有什么样的作用力呢？首先是贴弦力，弓毛击打琴弦，就像扬琴的小锤击打扬琴弦一样。再一个力就是静摩擦力，当弓毛与琴弦间有相对滑动趋势

8、时，弓毛就会对琴弦作用静摩擦力。静摩擦