专栏名称: 把科学带回家
面向未来的科学教育
目录
相关文章推荐
安徽商报  ·  周杰伦合作新歌MV上线!网友:没听够 ·  14 小时前  
安徽商报  ·  周杰伦合作新歌MV上线!网友:没听够 ·  14 小时前  
世界音乐  ·  新年送礼首选 低至99 得16件套绽蓝花餐具 ... ·  15 小时前  
吉安发布  ·  送门票!吉安号新年宠粉福利来了! ·  23 小时前  
吉安发布  ·  送门票!吉安号新年宠粉福利来了! ·  23 小时前  
第一制片人  ·  音乐之夜 | 喜马拉雅之子桑真彭措 ... ·  2 天前  
第一制片人  ·  音乐之夜 | 喜马拉雅之子桑真彭措 ... ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  把科学带回家

男子把岩洞改造成乐器,占地14000平米,两个足球场大小,这该怎么演奏?

把科学带回家  · 公众号  · 音乐  · 2025-01-09 06:00

主要观点总结

文章介绍了世界上最大的乐器——管风琴,特别是海滨礼堂管风琴和位于美国弗吉尼亚州卢雷洞穴的大钟乳石管风琴。后者是由五角大楼电子工程师兼数学家利兰·W·斯普林克尔在洞穴内发现并创造的,它使用37块钟乳石作为发音体,通过橡胶锤装置敲击产生声音,无需使用扬声器,空灵的音调在洞穴中回荡。该乐器非常难以演奏,需要掌握一定的技巧。如今,卢雷洞穴每年有40万人参观,大钟乳石管风琴成为最热门的表演项目。

关键观点总结

关键观点1: 世界上最大的乐器是管风琴,特别是海滨礼堂管风琴。

海滨礼堂管风琴建在美国新泽西洲大西洋城的会议大厅里,其最大的音栓“大奥菲克莱德”噪声震耳欲聋,超过130分贝。

关键观点2: 卢雷洞穴的钟乳石管风琴比海滨礼堂管风琴更大,声音传播得更远。

钟乳石管风琴利用洞穴内的钟乳石作为发音体,通过橡胶锤装置敲击产生声音,形成一个面积达14,000平方米的乐器。

关键观点3: 钟乳石管风琴的创造者是利兰·W·斯普林克尔。

他在卢雷洞穴内发现了钟乳石能够发出清晰、准确的声音,于是决定创造这个乐器。他精心挑选了37块钟乳石,进行打磨并安装橡胶锤装置。

关键观点4: 钟乳石管风琴非常难以演奏,需要掌握一定的技巧。

由于钟乳石距离控制台的距离不同,按键的延迟也不同,演奏者需要让每次按键的独特延迟完美同步,才能让曲子听起来正常。

关键观点5: 钟乳石管风琴的日常维护工作并不简单。

洞穴内的潮湿环境以及钟乳石的生长都会对乐器的音调产生影响,需要专业人员对钟乳石进行维护,并保障电子设备和电缆的正常运行。


正文

  图片来源:wikicommons

撰文 | 阿娴
审校|Ziv
如果要问世界上最大的乐器是哪一件?很多人可能都会回答管风琴。管风琴是一种大型气鸣式键盘乐器,大家普遍认为世界上最“大”的管风琴是海滨礼堂管风琴,建在美国新泽西洲大西洋城的会议大厅里。

海滨礼堂管风琴中最大的音栓被称为 “大奥菲克莱德”,其噪声震耳欲聋,超过130分贝,比火车汽笛还要响亮六倍。|Megodenas,CC BY-SA 3.0
它建于1930年,重约150吨,当时造价高达50多万美元。这架管风琴共用了33 112支用于发音的风管,1235个控制音调的音栓,7排键盘。
不过,少有人知的是,还有一台“管风琴”比海滨礼堂管风琴更大,演奏的声音传播得更远。这个乐器位于美国弗吉尼亚州的卢雷洞穴(Luray Caverns),它是美国东部最大的洞穴系统。数百万年来,山顶的雨水不断向下滴落,缓慢沉积碳酸钙,在洞穴天花板上形成了许多钟乳石,与此同时地面上也形成了石笋。

钟乳石是一种在溶洞等洞穴环境中形成的碳酸钙沉积地貌。|Tomandjerry211 - Own work, CC BY-SA 3.0

1954年的某一天,五角大楼电子工程师兼数学家利兰·W·斯普林克尔(Leland W Sprinkle)正带着儿子在卢雷洞穴内游玩。那时,洞穴里的灯光不够明亮,也不够稳定,所以看东西比较困难。就在昏暗的光线中,利兰的儿子不慎将头撞在了钟乳石上。利兰·W·斯普林克尔是个善于观察的人,他注意到,当他儿子的头撞到石头上时,石头发出了清晰、准确的声音
利兰也非常好奇,他决定敲击其他几块钟乳石,看看会发生什么。果然,音调不同、清晰而清脆的声音不断传了出来,于是他便有了一个将洞穴改造成乐器的想法,并马上付出了行动。

橡胶锤敲击钟乳石|wiki commons

钟乳石有点像物理学家所说的“声学共振器”。一个封闭或半封闭的空间(如管、腔等结构),其内部的空气柱会有特定的振动频率。当外界传入的声波频率与这个空气柱的固有频率一致时,就会引发共振,发出特定频率的乐音。
利兰花了三年时间,在洞穴的不同区域精心挑选了37块钟乳石,根据音调对钟乳石进行打磨,以达到完美的音色(音调有点像木琴)。

利兰正在打磨钟乳石|wiki commons

紧接着他又在每块钟乳石旁边安装了一个长度30厘米的橡胶锤装置,这样就能通过电信号控制这个橡胶锤,敲击钟乳石来发出声音。如此,一个面积达14 000平方米的乐器便做好了,而且无须使用扬声器,空灵的音调,在整个洞穴中回荡

演奏者与控制台|By Jon Callas - Flickr: Stalacpipe Organ at Luray Caverns, CC BY 2.0

37个橡胶锤由一个类似直立钢琴的控制台控制。当音乐家按下琴键时,电信号会沿着电线传输,触发琴槌。不过,由于有的钟乳石距离控制台过于遥远,演奏者从按下按键到听到声音大概会有1秒钟的延迟。而有的钟乳石距离控制台较近,按键的延迟又没有这么长。所以,这个乐器非常难以演奏,演奏者需要掌握一定的技巧,让每次按键的独特延迟完美同步,才能让曲子听上去很正常。
如今,卢雷洞穴每年会有40万人前来参观,而大钟乳石管风琴成为了景区最热门的表演项目。游客还可以在礼品店购买大钟乳石管风琴弹奏的曲子的黑胶唱片和CD。2011 年,芬兰/瑞典音乐团体Pepe Deluxé还成为首批在大钟乳石管风琴上创作和录制原创乐曲的艺术家。

大钟乳石管风琴更适合演奏一些较为平和的曲目,例如《月光奏鸣曲》或巴赫的一些前奏曲。|YouTube 

不过,这个复杂乐器的日常维护工作并不简单:洞穴内每时每刻都在滴答着充满矿物质的水,非常潮湿。洞穴首席工程师Larry Moyer和他的两名学徒Stephanie Beahm和Ben Caton需要用加热器和干燥器来保证钟乳石的音调稳定,以及所有电子设备和数千米的电缆正常运行。还有一个问题是,虽然钟乳石的生长速度非常缓慢,但这也会对乐器的音调产生影响。

拉里·莫耶十几岁时就开始在洞穴乐团工作,一干就是42年,现在是该管风琴的首席工程师。Alan Goffinski


参考资料:

[1]https://www.worldrecordacademy.org/2023/3/worlds-largest-pipe-organ-world-record-in-atlantic-city-new-jersey-423169

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Luray_Caverns
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Stalacpipe_Organ
[4]https://www.stumpcrosscaverns.co.uk/how-a-cave-became-a-musical-instrument
[5]https://www.npr.org/2023/11/07/1211027608/the-largest-musical-instrument-in-the-world-is-underground-in-a-virginia-cave




原创文章版权归微信公众号
“把科学带回家”所有

转载请联系:[email protected]

凡本公众号转载、引用的文章 、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有,因此产生相关后果,由版权所有人、原始发布者和内容提供者承担,如有侵权请联系删除。




‍‍

 点个赞,助力小编吃一顿青苔烤肉吧!