《振動噪音科普專欄》樂器如何分類？

在談聲音與振動、或振動與噪音，或許可以從常見的各種樂器來理解與討論聲音的產生機制。而各種樂器分類的其中一種方式，就是從樂器本身其產生聲音的機制來做分類，這個單元就從聲音產生機制，來看樂器的分類。

先前的單元：【康熙字典怎麼解釋【聲】(sound)？】、以及【聲音如何產生？】，分別探討了聲音產生的物理現象，摘錄如下：

聲者，形氣相軋而成：

1.          兩氣：flow to flow interaction

2.          兩形：structure to structure interaction

3.          形軋氣：structure vibration inducing flow interaction

4.          氣軋形：flow passing structure

聲音的發聲機制，可以從SPR來說明：

1.          S是Source，聲音的音源、或是振動的振動源。常見的激振源，如：力的形式、或是氣體流動的壓力波。

2.          P是Path，路徑，就是傳播路徑，又可以解構成兩個路徑：一是structural path結構路徑，一是air path空氣路徑。

3.          R是Receiver，收受者，就是接收、感受到的聲音或振動，R也可視為Response，振動或聲音的響應、反應。

各種樂器有很多種的分類方式，這單元以樂器的發聲機制來看，可以概分為以下幾種【https://en.wikipedia.org/wiki/Musical_instrument_classification】：

1.          Idiophone 體鳴樂器：三角鐵、銅鑼、鐵琴等打擊樂器，是因為其結構體的振動所產生的聲音，而且是透過打擊方式所產生的振動與聲音。也有體鳴樂器是透過摩擦、撥動等引發結構體的振動，而產生的聲音。

2.          Membranophone 膜鳴樂器：membrane是薄膜，所以稱為膜鳴樂器，像是爵士鼓、大鼓、定音鼓等，是以如皮革的薄膜結構所製作的樂器，透過薄膜結構的振動，進而發出聲音。大都是以打擊方式，敲擊薄膜結構，產生振動及引發聲音。也有以氣流方式流過薄膜，進而引發振動與聲音，如拿起樹葉吹氣，就會引起樹葉薄膜結構的振動，而產生聲音。

3.          Chordophone 弦鳴樂器：chord是弦、線，也就是以弦線振動進而引發的聲音，通常還會有音箱的設計，藉以放大弦線結構的振動響應，有較大的聲音產出。小提琴、吉他、二胡、古箏等弦樂器，就是弦鳴樂器。而，鋼琴其實也是弦鳴樂器之一，只是以打擊方式敲擊琴弦產生振動而發出聲音。

4.          Aerophone 氣鳴樂器：aero是氣體的意思，也就是由氣體流動引發的聲音，如薩克斯風、長笛、黑管、口琴等管樂器，由於氣體流動於結構路徑的長短、或孔隙大小，而有不同高低音階。

本文藉由發聲機制的角度看樂器的分類，有興趣的讀者可以嘗試就以上分類的各種樂器，再由康熙字典對【聲】的解釋：形氣相軋而成，由「兩氣」、「兩形」、「形軋氣」、「氣軋形」的四種發聲機制，對應一下所熟悉的樂器是哪一種？

另外，也可以由SPR的Source-Path-Receiver，解讀一下不同樂器的聲音產生與傳播方式。

希望本文的討論對讀者有幫助。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2018.03.23

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