四、 補償系統與主調音管Trigger
一般的按鍵樂器，如小號、法國號、上低音號與低音號，是藉由按鍵
來改變樂器的管長以改變音高。現今的按鍵樂器的基本按鍵原理完全
相同，按第一鍵可以降低兩個半音程，按第二鍵可以降低一個半音程
，按第三鍵可以降低三個半音程，按第四鍵可以降低五個半音程。透
過不同的指法組合，理論上，我們可以演奏出全音程的半音階。根據
聲音學的計算，假設樂器的原始管長為1(不按按鍵)，當我們要降低半
個音程時，樂器的管長大約需要增加6%為1.06。因此要降低兩個半音程
時，管長需再增加1.06的6%為1.1236﹝1.06+1.06*6%=1.1236﹞。要降
低三個半音程時，管長則需變為1.191﹝1.1236+1.1236*6%=1.191﹞。
要降低五個半音程時，管長需變為1.338。這四個長度比例也建構了不
同按鍵所增長的管長比例，也解釋了為何1+2指法(降低三個半音程)的
泛音會有偏高的傾向。因為1+2指法造成管長增加的比例﹝18.36%﹞小
於理論值19.1%，但是這個差異並不太大，因此吹奏者可以使用嘴唇來
微調，或是按第三鍵來代替。但是1+3指法所造成管長增加的比例只有
31.46%，理論值則為33.8%，1+3指法造成音準偏高的情形較1+2指法為
嚴重，因此第四鍵的設計被普遍的運用在法國號、上低音號與低音號上
。(然而在小號上則為增加一副調音管，當使用到1+3指法時，把副調音
管往外拉以增長管長)
在1874年，英國聲音學家David Blaikley發明了補償系統以解決上低音
號在演奏含有第四鍵複合指法時音準容易偏高的問題。在每個按鍵鋼管
上面多繞一小圈，當吹奏含有第四鍵指法的音時，氣流會多跑這一小圈
，增加管長以解決音準偏高的問題。圖十與圖十一為第1鍵指法與第1+4
鍵指法氣流流動方向示意圖。大家可以清楚的發現當按下第四鍵時，流
經第一調音管的氣流會多走下半部一小圈，使有效管長加長，以達到較
佳的音準。
第四鍵的位置有兩種，第一種是直接放在第三鍵的旁邊，使用右手小指
去按，第二種為放在樂器的側邊，使用左手的食指去按。在現今職業演
奏等級的樂器，大都是採用第二種設計。除了考量到右手小指不方便按
鍵以外，這種第三鍵與第四鍵分開的的設計，可以允許連接第三鍵鍵與
第四鍵的管徑遞增變大，舉例來說，在Sterling-Perantucci的Euphonium
中，主內管徑(第二調音管?徑)為15.0mm，而其下方的補償管管徑則為16.0
mm，並遞增到第四調音管的17.0mm。而這段圓錐管形的設計可以增加樂器
的反應速度以及維持音色的一致性，因此為現今職業演奏級樂器的主流設計。
除了藉由補償系統來改善上低音號的音準外，另可加裝Trigger設計於主調
音管，藉由微調主調音管長來改善整體的音準。演奏家除了可以自行改裝以
外，現在有幾家樂器公司將此設計列為標準設計於其最高等級的上低音號上。
如Besson的2051/2052系列，Courtois 167II Symphonie II Series 或是
Meinl Weston的551都有加裝Trigger於主調音管上。
關於補償系統的詳細設計介紹，可瀏覽David Werden的網頁www.dwerden.com
，也感謝Werden先生提供筆者關於補償系統的附圖授權。
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