双簧管

双簧管不用的时候，是拆成四节放在乐器盒里储存携带的。双簧管分解开之后，可以看出从簧片到扬音口，管内的空腔逐渐地变粗，近似一个锥形体。

“当我们把闭合管开口的那一端直径变粗时，”爷爷解释道：“管道的等效长度变短了，原来1f和3f这些谐振频率就会上升。在一定条件下，这两个谐振频率之间的比值就会达到1:2，这样双簧管就可以实现八度超吹了。这种内部空腔为锥形的乐器还有巴松管、萨克斯管等等。”

“单簧管和双簧管，都是黑色木头制成的管乐器，但却是非常不同的，不能都叫成黑管（黑管是单簧管的俗称）。”泉余室友说：“它们在乐队里经常被安排在一起，我很长一段时间傻傻分不清。后来高中老师告诉我，吹嘴比较粗，演奏起来像吃冰棍的，是单簧管。吹嘴比较细，演奏起来像喝汽水的，是双簧管。”

“如果我们更进一步地把管乐器的内腔变成完美的锥形体，则所有的谐振频率都会变成1f的偶数倍，或者说2f的整数倍。”爷爷指了指另一面墙上的图让我们看。

完美的锥形体，看着像是一个拉直的牛角。原始人类把牛角掏空，在牛角尖上钻一个洞，就可以获得音准相当好的一个管乐器，而不需要现代乐器制造中虽然高超精密，但却相当繁琐的调音定调工序。

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什么是铜管乐器？

“爷爷，”珍旭班长说：“我们聊了很多木管乐器，到现在您还没有给我们讲铜管乐器。”

“铜管乐器和木管乐器有不少相通的地方。”爷爷说：“他们都是靠管道当中的空气产生谐振来发出声音的，不同的地方是激励空气振动的方法不同。铜管乐器是靠嘴唇吹气时振动来激励管道内空气谐振的。”

“管乐器靠两种方法确定频率：一是空气柱体或者锥体的长度，二是从多个谐振频率中挑选需要的激励发声。木管乐器主要靠改变长度来演奏不同音符，偶尔靠超吹来选择高八度或者高十二度的谐振频率来拓展乐器的音域。铜管乐器正好反过来，主要靠选择不同的谐振频率来演奏不同音符，而改变管道长度则是相对比较辅助的方法。近代的铜管乐器往往安装了三个或四个阀门，通过按下阀门改变管道长度，以此来填补这些谐振频率之间缺失的音符。”

“所以，你们在铜管乐器上看到可以按的地方非常少。早期的很多铜管乐器，压根就没有可以按下去改变管道长度的地方，这种乐器称为自然长度乐器。”

一种自然长度小号│作者拍摄于维也纳技术博物馆

“实际上现代的很多铜管乐器，比如军号，上面既没有阀门，也没有音孔，完全靠这样一个固定长度的管道，就可以至少演奏出‘嗦多咪嗦’四个音符，它们分别对应3F，4F，5F，6F这几个谐振频率。”

军号│作者拍摄

“对于铜管乐器来说，还有一个极为特殊的地方。”爷爷接着解释：“因为我们演奏铜管乐器的时候，都是用嘴堵住吹口，所以铜管乐器都是一端封闭的管道。如果管道是粗细均匀的柱形体，它就只能得到1f、3f、5f等等奇数倍频，这样可以演奏的音符就太少了。因此必须想办法获得整数倍频序列的谐振频率，也就是1F、2F、3F、4F等等。”

“所以我们看到很多乐器，像上面这个军号，直接就采用了锥形的设计方案，管道的直径线性增加。如果是像小号或者圆号这种有很长一段柱形管道的乐器，就更要在尾部连接一段直径逐渐增加的出口。”