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狼音实际上是亥姆霍兹共振在乐器上的表现。让我们看看什么是亥姆霍兹共振(转贴自网络):
亥姆霍兹共鸣器(Helmholtz resonance) 利用共振现象进行声学测量的装置。这种共鸣器是以德国科学家H.von亥姆霍兹的姓氏命名的,他首次利用这种共鸣器对声音作频率成分的分析。亥姆霍兹共鸣器的原始形状是一个有细颈或小开口的容器,当受声波的作用时,颈内的空气振动,而容器内的空气对之产生恢复力。在声波波长远大于共鸣器几何尺度的情形下,可以认为共鸣器内空气振动的动能集中于颈内空气的运动,势能仅与容器内空气的弹性形变有关。这样,这个共鸣器是由颈内空气有效质量和容器内空气弹性组成的一维振动系统,因而对作用声波有共振现象,共振频率是:

式中f是亥姆霍兹共鸣器的共振频率,v是声速,A是颈或开口的截面积,L是颈的长度,V0是容器的容积。在强度为一定的声波作用下,在这共振频率时,颈内空气的振动速度最大。
在共振频率,弦振动耦合到到空气的效率最高,比共振点以外的效率高几十倍。如果仍然按正常力度运弓,则会产生强烈啸叫,也就是狼音。狼音的频率和琴箱体积和F空开口面积有关。改变琴箱体积和F孔开口面积会改变共振频率,比如把一个F孔完全堵塞,把琴箱内充满棉花或把双F孔用稀疏棉花充塞(棉花会改变所在位置等效空气质量)。改变面板背板重量,调节音柱,琴码会对狼音有一定影响,但对狼音起主导影响作用的是琴箱体积和F孔有效面积。 |