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怎样制作笛子
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怎样制作笛子
笛子是非常普通的一种乐器，从小学生到职业演奏家，从牧童到文人雅士，都可以手持一管，吹出自己喜爱的乐曲。
笛子的历史非常悠久。在先秦的文献中已有记载，然而那时的笛子有点像箫，竖着吹。在河南舞阳贾湖出土的8000年前的16支骨笛，笛有7孔，东汉马融（79-166）《长笛赋》却说笛有4孔，说明7孔笛到东汉已失传了6000多年。现在的笛子估计是汉代从少数民族传来的。初时称为横吹，或羌笛。唐代诗人王之涣的名句“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”所指的羌笛就是现在的笛子。最早的笛子只有三、四个指孔，因为那时的音律只有五音，没有后来的fa和xi。后来才定型为六个指孔。西洋的长笛起步很晚，大约公元1100年才有类似中国六个指孔的笛子的记载。几经改进，到19世纪才定型为有锥形管、键式长笛。锥形管计算、制作都比较复杂，本文只谈中国笛子的问题。
笛子的制作说起来是十分简单的事，找一根竹管、金属管或塑料管，打几个洞就可以了。但仔细推敲起来，却并不简单。问题是：怎样挖洞，怎样确定洞间的距离，才能使笛子发音准。笛子的制作虽历经数千年，却至今没有一个令人满意的公式来计算洞间的距离。1975年出版的一本书介绍笛子的制作时，还是这样说的：“开孔先开吹孔，堵上笛塞，然后开基音孔。开始先钻小一些，边扩大边试吹，听筒音是否准确。如低时可将向靠吹孔边扩大一些；如高时，则向另一端扩大一些。”就这样，从基音孔起一孔一孔地边开边吹，一不小心，一根笛料就报废了。实际上，如果没有一根现成的好笛子在身边，即使一开始开一个小孔也不知道应该开在什么地方。所以虽经过千年历史仍不免有点盲目性。
乐器和力学有密切的关系，许多著名的力学家都从事过乐器的研究。明朝王子朱载堉（1536-1611）曾从事过乐器研究，在世界上最早制定了的十二平均律。英国大力学家瑞利（Rayleigh，1842－1919)的巨著《声学理论》是一本研究乐器与振动的经典著作。笛子的制作也是一个经典的力学问题。笛子从吹孔到指孔长度同发音频率的关系，应当能运用力学知识加以精确化。以往也有过不少研究，只不过误差较大不能符合实际需要而已。
笔者曾花过一段时间自己制作过各种尺寸的笛子，并初步总结了一些规律，特别是总结出一个如何计算指孔距离的公式。现在把它写在下面以供爱好者参考。
如图表示一根笛子，图中距离皆以孔中心起算。图中0表示基音孔，1，……，6等数字表示第几个指孔。
上表的末一行。
为了发音准确，在基音孔外部最好留出2D长的多余部分。如果多余部分过长，则在基音孔外约2D长的部位打两个孔，以减少这段多余部分管中空气参加共振。同时这些孔也可以起装饰作用。
按上述各点将笛子的孔打好后，安上笛塞。笛塞要严密，光滑，塞得不透气，可以用通常的软木塞或橡皮削制。打好的各孔还需用小刀或锉刀修饰一下，刮去毛刺，并且使各孔边缘向内倾斜。最后贴上笛膜。
好，一管音阶较准的笛子做好了。吹奏时，若吹某音，则对应这个音到基音孔的指孔全部打开。这种笛子与传统的笛子稍有不同，传统笛子fa稍高xi稍低，靠调整指法符合音准。现在你的这根笛子对预先规定的调名（如上面说的G调笛）指法就非常简单。如果适当变换指法还可以吹出几个升降半音来，上述G调笛子可以吹出C调（筒音为2）和F调（筒音为6）来。如果你还想多吹几个半音，那么在笛子上可以多打几个半音孔，把拇指与小指也用上。经过一段练习，你一定能用它吹奏出美妙动听的乐曲来。何妨一试？
最早刊登于《力学与实践》后被收入《力学诗趣》（南开大学出版社，1998），《身边的力学》（北京大学出版社，1997）中
因为公式可能不清楚,上传这篇文章的pdf版本如下:
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