氣鳴樂器

氣鳴樂器起源久遠，早在原始時期，即已出現一些能變音高的借氣流發聲的簡單樂器。發展至今，種類、形制繁多，遍布世界各地，用途廣泛。按發聲原理，人體本身即具有邊棱音（吹口哨）和簧管(聲帶、咽喉)這兩種器官。管樂器可以說是人體發聲器官的延伸。

世界許多地區均出土石器時代有若干指孔的哨、簫、塤等吹孔類土、陶、骨化石管樂器或石雕形象。可能更早有用蘆葦等植物莖管做的樂器，則難以留存至今。遠古樂器也存在於中外大量古籍記載和神話傳說中。當今世界許多地區尚有大量原始、簡單的民族管樂器。根據各方面資料和發展規律，吹孔類起源較早，其豎吹的更早於橫吹的；簧管類出現較晚，其中雙簧較早，單簧較晚。原始樂器一管只發1、2個音，後來的以2、3支或更多不同音高的管併合而多發若干音。石器時代已有開指孔的簫、塤，17世紀末歐洲出現有1、2個指鍵的樂器，到19世紀中期始由T.伯姆等人完成現代木管樂器上的指鍵系統。滑管裝置始見於15世紀初的長號上。最早的活塞閥鍵系H.施特爾策爾和F.布呂默爾創始於19世紀初。管樂器演進為旋律樂器，經歷了近萬年漫長的歲月。原始、簡單隻能發有限幾個噪雜聲音的管樂器，長期間主要用於信號、祭祀、巫術、誘捕鳥獸等方面。

文化開發較早的西亞、北非、南亞次大陸和東亞等地區，也是管樂器的重要發源地。美索不達米亞在公元前4000年前後有多種簫，約公元前3000年該地區和埃及已有哨嘴、雙簧和唇振動多種樂器，約公元前2500年前後在西、中亞地區出現橫吹的笛類。這些地區的古老樂器和音樂，後來隨伊斯蘭教傳入歐洲、印度和中國等地，產生了重大影響。單簧類最早可能起源於古希臘，南美也有多種單簧樂器，而在亞洲、北美及中南非均少見。吹孔類除澳洲外，各大洲均很普遍。

據考，牛吼鏢起源於25000年前，至今仍在澳、美、非洲的有些土著部落中流行。這種牛吼鏢發聲彷彿似風哨、雷鳴或祭靈哭泣聲等，常被用作行施巫術或宗教儀式樂器。蜂鳴盤至少也有近2000年歷史，早先也曾用於某些儀式，現在普遍作為一種簡單的發聲玩具，在中國和各大洲許多地方均能見到。

中國山西省曾出土新石器時代的3個塤，分別有1～3個指孔。浙江省餘姚縣河姆渡地區出土的古樂器骨哨，是距今約7000年前的遺物。傳說伊耆氏時期（約公元前3000年以前）有以多支葦管組成的類似排簫的樂器葦籥。《詩經》記載有塤、管（骨哨）、籥、簫（排簫）、篪、笙6種管樂器。秦漢時期西北少數民族牧區中流行無指孔雙簧的笳和號類的角。有指孔的篳篥（觱篥）約於384年隨龜茲樂傳入中原。嗩吶始見於明代（16世紀初）記載，當時曾用于軍樂，系從阿拉伯經西北、西南傳入中原。笛的最早記載見於西周（約公元前9世紀），究竟是何種笛記述不詳，一說系源自中亞；類似現在的笛子在漢武帝時(公元前1世紀末)始在器樂中佔有重要地位，可能和張騫從西域傳入的吹笛技法和笛曲有關。約出現於3000多年前的笙，18世紀傳入西歐，為風琴等自由簧樂器的先驅。

歐洲管樂器大部分起源於中世紀傳入的亞洲或埃及樂器。歷史上著名的古希臘阿夫洛斯管（兩支並用的雙簧管），系公元前1世紀傳入，早在約公元前2500年西亞、中亞和埃及已有這種樂器。笛類、號類和管風琴的始祖排簫及早期的水壓、氣壓管風琴，據考也是從阿拉伯傳入歐洲。管樂器在歐洲文藝復興時期，尤其18世紀後期工業革命和科學技術迅速發展以來，得到高度的發展，形成廣泛流行於世的現代管樂器系列。這些樂器不同於以往的和現在其他地區性、民族性管樂器的主要特徵是：①聲源體、共鳴體和喇叭口各部分的配合、工藝和吹奏、發音效果均有重大改進;②能發出所有半音和各種調;③管體彎曲成短小而便於持奏、運指和攜帶的形狀；④各種樂器自成高低聲部系列；⑤各種樂器相互間音色諧和協調，適於和其他樂器合奏和自成各種樂隊；⑥將鍵盤用於操縱各種風琴的演奏。

除自由氣鳴樂器外，本類中多數樂器系由某種結構的吹嘴和主要為管狀的共鳴體結合組成。管體上一般有某種變動音高裝置；有些管的末端呈喇叭口形吹嘴、管體和喇叭口3部分的結構及其配合關係，對樂器的音色、音量、音高均有重要作用。

①管形。有圓柱形（笛、簫、單簧管、小號、長號等）、抹頂圓錐形（雙簧管、嗩吶、薩克斯管、短號、圓號等）、倒圓錐形（如上粗下細的豎笛管）和罐形（塤）。實際上許多樂器是由不同管形組成的。如小號大部分為圓柱形，而兩端呈圓錐形部分約佔全長1/4～1/3;長笛笛頭一節的中段，一般又略粗於兩端。圓柱管音色較壯麗嘹亮；圓錐管音色較柔和圓潤。前者產生平面波，具有閉管性質，如單簧管；後者為球面波，具開管性質，如雙簧管。

②開管與閉管。兩端均開放的為開管，如笛、簫等；僅一端開放的為閉管，如單簧管等。被圍於管內的空氣柱受激振動，與弦振動相似，均為駐波，所不同的是弦為橫波，空氣柱為縱波。管中駐波是一薄層空氣往複依次推動一層層空氣分子的“運動”的傳播(非物質的傳播)。聲音並非直接來自駐波運動，而是一層層空氣分子往複運動形成周期性的空氣疏密，在管的開放端形成周期性壓力差，耦合自由空氣成為聲源。開管兩端的空氣密度變化最大，振動劇烈，形成波腹；中間密度不變，處於靜止狀態，形成波節。因此，開管基音的波長為管長的1倍(L=2AB);閉管的開放端為波腹，封閉的空氣不振動，形成波節，故其基音波長為管長的3倍(L=4AB)。波長與頻率成反比。如圖：相同長度開管的基音比閉管的高八度。樂器上常用“英尺數”表示音高，即以c音開管約長8英尺（見管風琴）為基數。與弦振動相似，空氣柱不僅全長並且分段振動（全長的1/2、1/3、1/4、1/5等），由此產生諧音。開管似弦，產生全序列諧音，由於管兩端均為波腹才產生奇次和偶次諧音，故一端封閉的管只產生奇次諧音或分音（亦即偶次泛音）。兩種管的諧音序列組成不同，故音色有差異。實際振動的空氣柱和管長並不相等，因為彈性空氣分子運動並非正好在管口處發生反射，由於運動的慣性，反射波將在管口外某一點返回，管越粗則超越點越遠。計算上稱為“管口校正”。

③全管樂器與半管樂器。前者膛徑與管長比相對較粗，能產生全管長度空氣柱振動，可發全管基音（筒音），也稱有基音樂器，如多數木管樂器和大號等粗徑銅管樂器；後者管徑相對較細，只能產生半管以上空氣柱振動而發高八度以上的超吹泛音，也稱無基音樂器，如小號、長號、圓號等（運用現代吹奏技巧也能在小號等樂器上吹出基音）。

④膛徑。因膛徑不同，音色有差別。膛細高次諧音較強，膛粗低次諧音顯發。如同為圓錐管及調號、音域均同的上低音號和尤風寧號，差別僅在於後者管膛略粗，音色較前者寬厚柔潤，尤其低音較好。名廠的同種小號等樂器，常備有多種膛徑的品種供選擇。

⑤變換音高。一支無任何變音高裝置的管樂器，除發基音外，利用吹氣和嘴唇控制，可“超吹”出基音以上一系列泛音。如基音c以上的c1g1c2e2g2峼c3……；這些音稱“自然音”。超吹法普遍用於古今各種管樂器上，並結合變音高裝置用於現代管樂器上。管樂器上的變音高裝置有：在管壁上開指孔或鍵孔，主要用於吹孔、哨嘴和簧管類，早期也曾用於號類；伸縮滑管，現在只用於長號上，早期曾用於小號上；閥鍵附管，有直立式（或升降式）和迴旋式兩種，普遍用於現代號類。此外，在有些歷史性樂器上，曾用過一些其他變音高裝置和方法。如接管圓號，吹奏中借換插上不同長度的接管改變音高；捂手圓號，吹奏中將右手以一定姿式捂入喇叭口，可降低半音至全音，這種方法現仍用於圓號，起調節音準、弱音和改變音色作用。這兩種也曾用於早期的小號上。

號類和多數簧管樂器管體末端的喇叭口，其形狀和大小不同對音色、音量有明顯影響。如較大的喇叭口適於音色柔和的圓號；較小的適於音色明亮的小號；英國管的球形口有助於發出帶有鼻音的、適於表現田園風光的音色。

古今製作管樂器的材種繁多，如石、土、陶、肢骨、獸角、象牙、海螺、皮革、樹皮、竹、木、蘆葦、蘆竹、金、銀、銅等金屬以及多種塑料。現代木管樂器主要用木、銅、銀合金、硬橡膠和其他塑料；銅管樂器用銅，部分零件用玻璃纖維等。材料與質地對樂器音質有一定影響。如銅製的木管樂器薩克斯管兼有銅管樂器色彩；銅喇叭口的中國嗩吶比其他木質喇叭口的嗩吶發音響亮。不同材料若壁厚適宜，發音無明顯差異。如硬質木管和金屬管的長笛之間，音質並無顯著差別。材質軟，或雖硬而壁過薄，均會導致管體本身振動增強而波及空氣柱諧音，管壁的吸收和阻尼也過大，致使音色以至音準、音量變壞。過厚音質也呆板。管內壁不光潔或潮濕，空氣運動與內壁之間粘滯摩擦增大，也影響音準和音質。

主要管樂器的發聲方式，可歸納為邊棱音和簧振動兩種。

當氣流以一定的角度衝撞在吹孔對面的銳棱上，即被分隔為兩股交替分裂的旋渦，沿著邊棱滑動和周期性地散開，形成空氣層脈動，這個聲源帶稱為邊棱音。脈動的空氣層猶如“空氣簧”，激勵管內空氣柱振動，同時也受空氣柱振動的影響。在相互影響中，呈現一種“誰強、誰弱、誰制約誰”的現象。在此，空氣柱振動強於柔軟的“空氣簧”，以致前者在較大程度上對後者起調製作用，將其頻率強加於後者。這類樂器的聲音，實際由這兩個聲源混成，而我們所聽到的，主要是管出口端輻射的聲音，其音高源自空氣柱振動。邊棱音頻率常比空氣柱高1～10倍，但在密切的耦合中有被拉低的傾向。這裡，“超吹”有賴於邊棱音的升高，即當氣流增強，使邊棱音頻率接近管的第一或第二泛音時，能量即集中到該泛音上，由此產生“超吹”效應。在這類樂器上，吹孔的形狀和大小、吹奏者改變唇口形狀、射流粗細、唇與孔的距離及角度等，均會使邊棱激勵和空氣柱振動的耦合發生變化，從而影響音色、音量或音高。這些特性常被用於吹奏技巧上，以產生種種效果。在有固定氣道的哨嘴類樂器上，則無法施展這些技巧，使發音顯得單調。非管形共鳴體的塤等，主要差別在於諧音成分不同。

包括唇振動，都是“實體簧”，比“空氣簧”要硬和重得多，使其振動須有更大壓力的氣流，也不像“空氣簧”易受空氣柱制約。這裡有兩種情況，一種是單、雙簧管等的軟簧，耦合中受空氣柱的調製，決定音高的是後者；另一種是管風琴簧管和風琴等的硬簧，本身固有頻率決定音高，管內空氣振動僅起共鳴作用，即對簧的某些諧音起增強和潤色作用。軟簧與空氣柱的耦合，雖然機制不同，但和“空氣簧”起相似的作用。當氣流進入簧片微張的縫口，由於引起其間壓強降低而使簧片閉合，隨之簧片靠自身的彈性又重新張口，形成周期性啟閉。氣流激發簧片振動，並疏密交替地進入管內激勵空氣柱振動。簧片猶如氣流控制閥，啟閉有規則但不均勻，僅約周期的1/4是張開的，氣流量受簧閥控制而引起壓力起伏，壓力起伏則又使簧片持續振動。簧片與空氣柱的耦合中，其基頻也比空氣柱常高達10倍，由於空氣柱強於軟簧，於是前者也有將後者頻率拉低的傾向，並將管的固有頻率強加於簧，故決定音高的是管中駐波頻率。類似雙簧的唇振動，具有在吹奏中能隨時調整的硬簧特性，即通過調整唇肌張力、伸長或側向拉長雙唇等動作，可改變“唇簧”的固有頻率。唇簧在吹嘴上構成聲振動源而和管體耦合，管體起聲變數器作用，使輻射面積在出口處增大而和自由空氣耦合。喇叭口在局部範圍形成較大強度的空氣壓力，從而產生強烈的聲感。

實際的管樂器，其幾何形狀和尺度等很複雜。吹奏時嘴的啟閉無常，口腔與咽喉也都介入。究竟是開管還是閉管？長度何起何終？許多問題難以從理論和計算上確定。適用的樂器迄今主要仍有賴於製作者和演奏者的實踐經驗得出。

按不同的發聲方式和聲源體結構，本類樂器分為下述6類：

此類樂器的管形或罐形的腔體頂端或側壁上開有吹孔。橫吹笛類的吹孔位於靠近管上端的管壁，有橢圓、圓、方等形，極少的吹孔位於管中段；豎吹簫類的吹孔位於管頂端，有的為端面圓孔，有的在管邊緣開三角、方、半圓等形缺口。吹氣通過雙唇構成的氣道衝擊吹孔邊棱激發聲音。如各種笛、簫、塤、鼻笛等。

哨嘴構造類似平常的信號哨子，位於管的上端。哨嘴上有對準吹孔邊棱的固定氣道，以取代吹孔樂器的雙唇氣道，如哨子、豎笛、哨塤等。

管端裝有簧片（哨片）構成吹嘴，按不同的簧片分為:①單簧。如單簧管、薩克斯管等；②雙簧。如雙簧管、嗩吶等；③自由簧。如笙、巴烏、喃哆喝（壯族樂器）等。簧管和自聲簧類的舌狀簧片，有多種結構和性質：①拍擊簧與自由簧。拍擊簧振動時兩面中有一面受阻，或與另一相鄰簧片互拍（雙簧），或單片拍擊在略小於簧片面積的吹嘴槽孔上（單簧）。自由簧振動時兩面均無限制。②異聲簧與自聲簧。異聲簧主要用蘆竹等軟質材料製作，也稱軟簧，其振動受管內空氣柱振動影響，音高取決於空氣柱頻率，如單、雙簧管等。自聲簧一般用銅、木等硬質材料製作，也稱硬簧，音高取決於簧片的固有頻率。巴烏的簧片雖為硬質銅簧，由於做得很薄和舌端漸窄，振動受空氣柱影響，兼具軟簧性質。笙的銅簧也很薄，須與空氣柱耦合振動。這兩種樂器均為世所鮮見的特例。③異體簧與自體簧。異體簧的簧舌是以異體材料製成后裝在座板或管體上，如單、雙簧管、口琴、日本笙等。自體簧的簧舌是從座板或管體本身割出，如巴烏、中國笙、喃哆喝、布吉納法索的布帕笛、巴西印第安人的烏魯阿管等。④受控簧與非控簧。前者受吹奏者嘴的控制，吹奏中可調節其振動長度和勁度，使與空氣柱振動適相耦合，發音較豐富多變，主要為軟簧，如單、雙簧管。後者不與人嘴接觸，發音較單調，多為硬簧，如風琴等，也有軟簧，如風袋管等。

管體上有嘴孔或裝有吹嘴。喇叭、號類、原始號的吹嘴僅為1圓孔或圓平唇墊；現代號類有杯形或漏斗形吹嘴，故也稱杯形吹嘴樂器。號嘴的形狀、尺寸影響唇的振動態勢，如音色較亮的小號用較小而淺的杯形吹嘴；長號的略粗而深；大號的更為粗而深；發音較柔的圓號宜用漏斗形吹嘴等。吹奏時以繃緊的雙唇貼靠其上，受氣流激發時，雙唇猶如雙簧振動。如小號、圓號、銅角、螺號等。

包括兩類聲源體結構，其發聲方式截然不同，不形成空氣柱振動：①自聲簧。音高取決於簧片本身的固有頻率，每支簧片只發一個固定音高的音。如風琴、手風琴、口琴（均為自由簧）和簧管小風琴、管風琴中的簧管(均為拍擊簧)。②風哨器。借旋轉攪動周圍空氣而發聲，多用於巫術或玩具性樂器。如魚形、鏢形薄片的牛吼鏢，圓片的蜂鳴器以及響陀螺、空竹等。

有兩種類型：①同一種樂器中有兩種不同的發音管，如管風琴有哨管和簧管。②同一種樂器在不同地區用不同的管。如風袋管，西歐一般用圓錐形雙簧管，東歐和亞洲則多用圓柱形單簧管。也有旋律管用雙簧，持續低音管用單簧，如蘇格蘭等地。

蘇格蘭風笛是古老的民間樂器，又名風袋管，最早起源於西亞的蘇美爾地區，大約是在公元1世紀才流傳到古羅馬。傳說蘇格蘭風笛是一種特別難演奏的樂器，五百個吹蘇格蘭風笛的人當中才會出一名好的風笛手。十五世紀初期，風笛就已經傳遍了歐洲各國。

十七世紀初期到十八世紀，受英國軍隊的影響，風笛逐漸的成為了蘇格蘭人很重要的一種演奏樂器。之後到十九世紀，風笛競賽已經在蘇格蘭成為一種當時的“時尚”，從而造就出許多著名的風笛手。蘇格蘭的文化分為低地與高地兩個地區文化。而蘇格蘭風笛就是蘇格蘭高地最為出名的樂器；而蘇格蘭低地地區的風笛藝術也曾經風靡一時。但到後來，只有蘇格蘭高地風笛流傳到今天；低地的風笛音樂逐漸消亡，而蘇格蘭高地風笛成為了現代蘇格蘭音樂文化的標誌，是他們的榮耀。除了世界非凡的影響力外，它也成為唯一進入大英帝國軍樂隊的蘇格蘭樂器。

現代風笛的構造形成於18世紀，由風袋、音管、吹氣管、和單音管4部分組成。風袋是一個用動物皮製作的氣囊，與氣囊相連的有五個笛管。一個是口笛，用於向氣囊內吹氣；一個是旋律管，上有音孔，用於演奏旋律；還有三個持續音管，用於演奏時發持續音，其中一個是定音為A的低音持續音管，另兩個是定音為a的高音持續音管。風笛的音管擁有開放式開口，所以每當吹奏風笛的時候都是很難停下來的，大多數風笛的演奏過程是連貫的。演奏時風笛氣囊置於演奏者的肋下，通過口笛向氣囊內吹氣，演奏者用肘部擠壓氣囊，旋律管和持續音管同時發聲，聲音清脆嘹亮。正因為這樣的音色特點，所以很多電影音樂的作曲家都非常喜愛這件樂器，在著名的電影《勇敢的心》與《泰坦尼克》中都有大段蘇格蘭風笛音樂作為插曲與背景音樂。

蘇吶依是民間古老的木管樂器。早在公元十三世紀以前，已經在民間流傳。蘇吶依流行在西、南亞的伊朗、阿拉伯、土耳其、印度與中亞許多國家，其形制大同小異，名稱也不完全一樣，多數與波斯原語zounu大體相同。

約在十七世紀初，蘇吶依傳到漢族地區，稱嗩吶。十八世紀中，清代宮廷列入燕饗回部樂，稱蘇爾奈。嗩吶、蘇爾奈包括蘇吶依都是漢譯音名。

維吾爾族民間蘇吶依，多數以棗木或桐木製作，葦片哨頭，尾部呈小喇叭形，管內圓周直徑約一厘米左右，從上向下到管長的四分之三處逐漸擴大。

各地蘇吶依的形制大體相同，只有管體長短、音域高低之別。有的蘇吶依鑲骨質花紋和彩色鑽石，異常美觀。

蘇乃依一般有八個指孔，正面七個，背面一個，背面一個孔位置在上部第一孔的下方。

哨頭是活動的，可以更換哨頭吹奏。

蘇吶依聲音洪亮，在中古時代，它與喀吶依、額納熱合為軍樂，以後逐漸成為民間重要的樂器，它經常與額納熱結伴，吹奏在盛大的節日活動中，婚禮喜慶之時，或者是雜技表演的廣場上。

技藝熟練的民間樂師，善於吹奏各種旋律裝飾音，給音樂更增添濃厚的民族色彩、生動的情趣和鮮明的形象。

技藝熟練的演奏家，能夠運用舌根起伏，口腔變形與蘇吶依哨頭葦片的閉合，改變聲音的音高與音色，這也是蘇吶依具有能夠模擬各種聲音的原因，恰如其份地運用這種吹奏技法，往往可以獲得美好而生動的音樂效果。蘇吶依演奏家阿不都·古里吹奏的《伊犁賽乃姆》中，有兩節帶著模擬性的旋律，把歡樂歌舞、興奮歡叫的熱烈場面，形象地吹奏得維妙維肖。

蘇吶依是小雙簧葦片嗩頭，吹秦發聲音準比較靈活，這是蘇吶依的特點。它不足的一面也正是這種靈活，而且每隻蘇吶依這種靈活的程度不同，這裡有樂器本身的形制構造，有製作工藝不夠規範等問題。另一點是音域窄，不能吹奏音域寬廣的樂曲，這些都是在樂器改良中值得研究的問題。