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共鳴這個詞大家整天聽吧~可以說是聲樂里面最重要的概念,。 關(guān)于這個問題,，首先要明確的是：我們通常討論的時候，總是把兩個概念搞混,，就是： 1. 固體共振 典型的案例是：兩個音叉（就是一敲就響的棍子）,，不接觸。敲其中一個,，另一個會跟著嗡嗡的響,。 這個原理上很簡單：第一個音叉振動把聲波傳到空氣中,，空氣振動帶動了第二個音叉也跟著振,。 固體共振必須滿足“聲波的頻率跟固體自身振動頻率吻合或者接近”的條件。 固體共振不能指數(shù)級放大音量（也許能放大音量,，但極微弱） 2. 空氣柱共振
http://v.youku.com/v_show/id_XMjk0NDAwNDI0.html 視頻里可以看到,，空氣柱共振可以指數(shù)極的放大音量：音叉的聲音幾乎聽不到，但是共振產(chǎn)生的點(diǎn)上,，還是能聽到很大聲音,。（這個實(shí)驗(yàn)在臺灣是必修課，在國內(nèi)似乎不是,，不知道現(xiàn)在的行情） 這是為什么,？這要從“共振”這個概念說起： （一般來說，共振和共鳴是同義詞） 共振(resonance） 是物理學(xué)上的一個運(yùn)用頻率非常高的專業(yè)術(shù)語，是指一物理系統(tǒng)在特定頻率下,，比其他頻率以更大的振幅做振動的情形,；這些特定頻率稱之為共振頻率。在共振頻率下,，很小的周期振動便可產(chǎn)生很大的振動,，因?yàn)橄到y(tǒng)儲存了動能。當(dāng)阻力很小時,，共振頻率大約與系統(tǒng)自然頻率或稱固有頻率相等,，后者是自由振蕩時的頻率。自然中有許多地方有共振的現(xiàn)象,。人類也在其技術(shù)中利用或者試圖避免共振現(xiàn)象,。一些共振的例子比如有：樂器的音響共振、太陽系一些類木行星的衛(wèi)星之間的軌道共振,、動物耳中基底膜的共振,，電路的共振等等。 是不是很難理解,？來個例子（這個例子是英文wiki上的） 我們都知道固體發(fā)聲的根本原理是周期性運(yùn)動,，帶動空氣發(fā)聲。比如一根琴弦,，來回振動就會發(fā)聲了,。就像這樣：
我們考察一些宏觀物體，比如蕩秋千,。假設(shè)一個人蕩秋千,，另一個人推，推的人只需每次秋千到達(dá)最高點(diǎn)的時候施加一點(diǎn)力,，就可以把秋千蕩的很高,。我們說，這樣就制造了一個周期性擺動（大約頻率為0.5Hz）,。 但是,，如果推的人亂推，妄圖打破秋千的固有頻率,，結(jié)果只能是廢了好大力但是蕩不起來,。 這個事實(shí)告訴我們一個道理：只需周期性的施加一點(diǎn)力，就可以維持一個很大振幅的振動,。前提是：施加力的頻率必須符合這個系統(tǒng)本來的振動頻率,。 為什么？因?yàn)檫@個系統(tǒng)存在著兩種能量的周期性轉(zhuǎn)化：重力勢能和動能的不斷轉(zhuǎn)化使這個系統(tǒng)一直保有一個很高的能量值,。輸入的能量（推力）很好的存儲在這個系統(tǒng)里,。 這就是共振的基本原理：當(dāng)外部輸入的頻率符合系統(tǒng)本身的振動頻率,，系統(tǒng)就能很好的儲藏能量，保持一個很大幅度的振幅,。
再舉一個更極端的例子,，假如你想通過跑動制造“振動”，那你就要在三米的距離內(nèi)反復(fù)跑動,，這樣也能制造振動,，問題是：會累出翔。 這兩個案例的區(qū)別是,？第二個系統(tǒng)的損耗太大,，能量損失巨大。同樣是制造一個周期性振動,，第二個系統(tǒng)比第一個系統(tǒng)多花了幾百倍的能量,。 回到空氣柱共振的例子來說： 就是外部的聲波以周期性壓力的形勢輸入，管內(nèi)的壓力過大就會反彈,，彈出去部分空氣了內(nèi)部壓力又不夠,，只好收縮回來，這就形成了一個周期性的能量轉(zhuǎn)換,。 更容易理解的方法是,，把空氣柱理解成一個彈簧，如果周期性的對它施加壓力,，他就能保持一個很大的振幅,。 一般我們把形成空腔的擴(kuò)音裝置叫“共鳴箱”，人體就叫“共鳴腔”,。 生活中的例子： 比如小提琴的琴箱,。如果我們把琴箱拆下來，就拉一根弦,，那無論如何也拉不了多響的,。事實(shí)上所有樂器都是有共鳴箱的：琴箱，吹奏類的管子,，鼓下面的桶,，鐘的中空，甚至是口哨下面的那個奇怪圓形東西,。
共鳴腔和波長的關(guān)系： 根據(jù)物理原理,，某一頻率的聲音若要在共鳴腔里產(chǎn)生共振，它的波長不能超過共鳴腔長度的4倍,。 其實(shí)上面這句話有問題，準(zhǔn)確的表達(dá)是：封閉管空氣柱長度是1/4波長的奇數(shù)倍時,，共振效果最好,；開放管空氣柱是半波長的整數(shù)倍的時候,，共振效果最好。 這就是為什么小提琴音比較高,，而大提琴音比較低：小提琴的琴箱小啊,，所以共振的波長短，對應(yīng)的頻率就高,。 注意：上面只是說共振效果最好,，當(dāng)聲波波長不是那個數(shù)值的時候，也會產(chǎn)生共振,，尤其是對非管狀共鳴腔,，共振會變得很復(fù)雜。所以用共振曲線來描述更科學(xué),，比如下面這個這個例子,。 泛音唱法用實(shí)例講解了共鳴的放大效應(yīng)，固體震動的初始波大概是這個樣子：
上圖中橫坐標(biāo)為聲波頻率,，縱坐標(biāo)為振幅,。可以看到,，它的基頻最強(qiáng)（約167Hz）,，高頻泛音則弱的多。 聲音經(jīng)過共鳴腔（管道）之后會產(chǎn)生很大的變化,。共鳴腔（管道）會對不同頻率的波進(jìn)行放大或縮小,。我們可以用一個曲線來描述一個共鳴腔的共鳴特性（resonance curve）：
兩個圖相乘，就得到了下面的最終結(jié)果
可以看到,，頻率在3000左右的泛音被大幅度加強(qiáng),。 補(bǔ)充:共振的原理其實(shí)也是駐波。共振的時候,，在共振腔內(nèi)形成了大量駐波,。駐波的原理也是因?yàn)楣舱瘢寒?dāng)外部輸入符合自身系統(tǒng)的頻率的時候，就可以形成駐波來維持系統(tǒng)能量,。 資深推薦：鐵手, 通寶推：witten1,岑子,鐵手,
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