气温差异对竹笛频率的影响

　　【作　者】 黄涌国

　　【机　构】 浙江省嘉善县文化局

　　【刊　名】 乐器。2001（6）。-64-65

　　众所周知，温度的变化对笛箫频率会产生重要影响，掌握它变化的规律对笛箫制作和演奏均具有十分重要意义。不少专家、名前辈对笛子制作进行了长期的探索和研究，积累了丰富的经验，为笛箫等乐器事业的发展作出了贡献，但还有不少问题尚未得到圆满解决。就温差对笛箫频率的影响问题，笔者对周林生同志《笛箫的温差与音差》①与陈正生同志《也谈温差对笛箫频率的影响》②所述气温每升高1度，笛箫的音高升高3音分，有不同看法。本人经过多年频率计算制笛实践和对此间题的研探，得出的结论是气温每升高1度，笛箫的音高升高2音分，而非3音分。

　　我们知道，当环境温度[气温]升高1度时，笛子管内平均温度并非也升高1度。如环境温度从15℃升高至25℃时，温度升高了10度，但管内平均温度相应从22℃升高至28.67℃，只升高了6.7度。若将环境温度代公式计算，则得出频率升高30音分。若将管内平均温度代入公式计算，则得出频率升高20音分。两种办法计算，产生两个不同的结果，哪个更符合客观实际呢？显然，笛子不吹不会响，笛子不经人吹，何来声波和频率，温度又如何去作用于笛子呢？ 而笛子一经人吹奏，则笛内温度就不等于环境温度了。由此，我们可以认定。以管内平均温度求得的结果是符合客观实际的，是正确的。于是，我们可作出如下表述：当环境温度（气温）每升高1℃时，笛箫频率将相应升高2音分。

　　我们可以用很简便的计算方法来举例说明这个问题。本文就以周林生同志文中所举“例一”为例：

 

　　在15℃条件下制作的筒音为a1（440HZ）的笛子，处于25℃或5℃气温时，其间的音差是多少？[根据赵松庭先生《横笛频率计算与应用》公式进行计算]

　　一、根据管内平均温度σ＝气温+1／3（36—气温）公式，先算出气温在15℃时，笛子管内平均温度为22℃，再把管内平均温度代入声速公式（331.29+0.61σ），算出此时声速为344.71米／秒。然后根据公式F=C／2L，算出a1在气温15℃时的有效管长L为39.17厘米。

　　二、以同样方法算出气温在25℃肘的声速为348.78米／秒。

　　三、根据同一笛子在不同气温下吹奏，其有效管长不变的道理，将上面求得的有效管长39.17厘米和声速348.78米／秒代入公式F=C／2L，算出处于气温25℃时a1频率为445.21的HZ。查《音分频率对照表》知a1频率增高20音分。说明环境温度从15℃升高至25℃时，其音高增高20音分。

　　同理同法可算出，在15℃条件下制作的笛子，处于5℃气温时吹奏（a 434.82的HZ），其音高将降低20音分。

　　因此，可把本例计算结果归纳为：在15℃条件下制作的筒音为a1（440HZ）的笛子，处于25℃或5℃时，3个a的频率分别为445.21HZ、440 HZ、434.82HZ，其间的音差为20音分。也就是说当气温±10℃时，笛箫的音频差±20音分。

　　所以，我们在制作笛子时，不管环境温度多少度，只要按照环境温度每±1℃，音差相应±2音分的方法，可制作出预期适应于某种环境温度时吹奏的笛子。

　　实践是检验夏理的唯一标准，经过多年的制笛实践，我觉得这个结论是符合客观实际的。常敦明与俞逊发同志在《关于竹笛制造的探讨》③一文中有这么一段话：“实践证明，在30℃条件下制作的笛子，在0℃的环境中吹奏，开始时要偏低65音分；吹奏5分钟后，音提高10—15音分。”周林生同志在他的文中说“有经验的制作者通过长期的实践发现，一支笛子冬季和夏季的音差约为半音…”，这些实验和经验都接近于气温每升高1度音高增高2音分的结论。希望大家共同来检验这个结论正确与否。

　　从理论上讲，要制作一支达到预期要求的笛子，不拘于制作笛子时的环境湿度，即不凭吹奏可完成制作，但我们的制作条件还不可能达到这个要求，受制约的因素，诸如笛竹为天然生长之物，其管体变化复杂，不易测量准确，测量管壁、管内径的工具也达不到这个要求等。因此，无论怎样耐心细致的测量计算，最终还是要在某种环境温度中通过吹奏与凭借仪器来鉴定，然后微调音频，使之达到制作要求。在这种情况下。按照温差对笛箫频率影的关系来制作笛箫是十分有益的。