古箏選材制作與音樂聲學(xué)特征探析
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當(dāng)今很多音樂人重視挖掘民族樂器的音樂特色，在不斷的樂器改良過程中，形成了樂器的形制和基本音色。在演奏過程中，我們聽到的聲音是受古箏材質(zhì)的客觀因素和演奏者的技藝等主觀因素的共同作用的結(jié)果。一臺(tái)古箏聲音品質(zhì)的好壞取決于它的選材與制作，選什么樣的材料是制作古箏的基礎(chǔ)，而怎么制作更為重要。一首樂曲是否動(dòng)聽不僅需要一架好的古箏，更需要演奏者高超的技藝和豐富情感的表達(dá)。本文從聲學(xué)與振動(dòng)的角度去分析與總結(jié)古箏的制作，在古箏演奏中，結(jié)合古箏的振動(dòng)特性，通過不同的演奏技法來表達(dá)樂曲所需的不同音色，希望本文對(duì)于古箏制琴師和古箏演奏者有著一定的啟發(fā)作用。
一、彈撥樂器發(fā)音原理論述
（一）聲音源于物體振動(dòng)
物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲波即聲音，是通過空氣、固體或液體等介質(zhì)傳播，并被人或動(dòng)物的聽覺器官所感知的波動(dòng)現(xiàn)象。音樂也是源于物體的振動(dòng)，通過空氣傳入到人耳。在演奏現(xiàn)場(chǎng)，每一件樂器都是振動(dòng)聲源，樂器振動(dòng)后發(fā)出的聲音在空氣中進(jìn)行傳播時(shí)，會(huì)撞擊到其他物體產(chǎn)生振動(dòng)并會(huì)反射回來，這就形成了回聲，這就是我們常說的共振或共鳴現(xiàn)象。在樂器制造中早已運(yùn)用了共振原理。在彈奏古箏時(shí)，演奏者不論彈強(qiáng)音還是弱音，整個(gè)箏體都會(huì)隨著琴弦一起振動(dòng)，當(dāng)張力的頻率相同或相近時(shí)會(huì)在瞬間爆發(fā)出力量，在聲源與共振相互烘托下，就呈現(xiàn)出了音樂效果。
（二）彈撥樂器發(fā)聲原理
彈撥樂器都可分為五個(gè)系統(tǒng)，分別是振動(dòng)系統(tǒng)、激勵(lì)系統(tǒng)、傳導(dǎo)系統(tǒng)、共鳴系統(tǒng)和調(diào)控系統(tǒng)。彈撥樂器的發(fā)聲原理可歸納為以下幾點(diǎn)：首先，彈奏者（激勵(lì)體）撥彈（激發(fā)）琴弦，琴弦振動(dòng)發(fā)聲。演奏者通過改變彈撥琴弦的位置、琴弦長(zhǎng)短和演奏技巧（激勵(lì)方式），使彈撥樂器的音高、音色、音長(zhǎng)和音強(qiáng)弱發(fā)生變化。其次，琴弦振動(dòng)發(fā)出的聲音很小，我們?nèi)硕牭降膹椬嗦曇羰乔傧艺饎?dòng)后通過共鳴系統(tǒng)加強(qiáng)后的音量，大多數(shù)的彈撥樂器都是通過共鳴系統(tǒng)來加強(qiáng)弦的振動(dòng)引起的聲能，最后，彈撥樂器的固定音高是靠樂器的調(diào)控系統(tǒng)來改變的。
（三）弦樂器音階發(fā)聲方式
不同的弦樂器有不同的發(fā)聲方式，像二胡有兩根弦，小提琴四根弦，它們都是通過手指按壓琴弦的不同位置產(chǎn)生不同的弦振動(dòng)來發(fā)聲。像古箏這種無品撥弦樂器，則采用了五聲定弦排序，宮、商、角、徵、羽（12356），每根琴弦的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，被激發(fā)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率也不同，從而產(chǎn)生了不同的音高。此外，由于古箏采用的是有規(guī)律的五聲音階，有部分音高就需要通過左手按壓琴碼左側(cè)的琴弦來變化音高，例如，在D調(diào)中“4”“7”就需要左手按壓琴碼左側(cè)對(duì)應(yīng)的“3”和“6”的琴弦位置，通過產(chǎn)生的張力來達(dá)到其音高。弦樂器的輻射（耦合）一般通過面積較大的琴板來進(jìn)行，面積較大的琴板接收弦的機(jī)械振動(dòng)，會(huì)比單靠一根弦的聲能輻射更有效。
二、古箏的構(gòu)造與制作
（一）古箏的基本構(gòu)造古箏距今已經(jīng)有2000多年的發(fā)展歷史，是一種多弦多柱的彈撥樂器。前人們?yōu)榱俗非蠊殴~更好的音色，不斷探索古箏的結(jié)構(gòu)以及所用材料。直至20世紀(jì)中期，古箏才采用了現(xiàn)在常見的21弦古箏，這也擴(kuò)大了古箏的音域。最常見的古箏統(tǒng)一規(guī)格是：1.63m，21弦。制作一臺(tái)古箏大概需要一百多個(gè)零件，主要是由琴弦、面板、底板、邊板、箏頭、箏尾、音孔、琴碼等部位組成。
（二）古箏的震動(dòng)聲學(xué)系統(tǒng)
現(xiàn)今，古箏的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)既有實(shí)用性，也具有審美性，這都體現(xiàn)出制琴師的智慧。我們要繼承學(xué)習(xí)這門技術(shù)，就必須科學(xué)且深入的理解制琴的原理和制作技術(shù)，這里將從振動(dòng)聲學(xué)的角度出發(fā)，客觀的分析和描述古箏的組成部件在振動(dòng)時(shí)承擔(dān)的不同作用和功能，從而更清晰的理解與掌握古箏的制作要領(lǐng)與選材。下面筆者根據(jù)樂器的結(jié)構(gòu)，將古箏劃分為五個(gè)系統(tǒng)。彈撥琴弦屬于激勵(lì)系統(tǒng)，琴弦屬于振動(dòng)系統(tǒng)，琴碼屬于傳導(dǎo)系統(tǒng)，琴箱屬于共鳴系統(tǒng)，琴頭的調(diào)弦裝置屬于調(diào)控系統(tǒng)。如圖1所示：
（三）古箏的制作與選材
1.琴弦
琴弦在振動(dòng)聲學(xué)系統(tǒng)中屬于振動(dòng)系統(tǒng)，是古箏發(fā)聲的源頭。在琴弦的選材上，目前琴弦主要以纏繞尼龍絲的鋼絲弦為主，從聲學(xué)角度分析，是因?yàn)殇摻z振動(dòng)頻率快，并且鋼絲材料的阻尼非常小，震動(dòng)后發(fā)出的聲音大。之所以裸鋼絲要纏繞尼龍絲或銅絲，是因?yàn)槁沅摻z的聲音頻帶窄，聲音十分單調(diào)，而鋼絲上纏繞尼龍和銅絲后，可以增大琴弦的阻尼，進(jìn)而增強(qiáng)琴弦的振動(dòng)頻率，同時(shí)也可以通過調(diào)節(jié)琴弦的線密度來調(diào)控音高。
2.琴碼
琴碼在振動(dòng)聲學(xué)系統(tǒng)中屬于傳導(dǎo)系統(tǒng)，起著連接琴弦與琴箱的作用，當(dāng)彈撥琴弦引發(fā)震動(dòng)后，琴弦的振動(dòng)便通過琴碼傳到了琴箱，聲音從琴箱發(fā)出傳到人耳。在琴碼的制作與選材中，為了確保古箏的聲音品質(zhì)，要求制作琴碼的木材振動(dòng)速率要高。在琴碼的制作過程中，根據(jù)木材振動(dòng)傳遞特性，順紋比橫紋方向傳遞速率更高，所以要選擇木材的順紋方向作為琴碼傳導(dǎo)的方向。除此之外，一定要確保琴碼與琴箱面板貼合緊密，如果兩者貼合不緊密，會(huì)導(dǎo)致音準(zhǔn)和雜音等問題，從聲學(xué)角度分析，這是因?yàn)樵谡駝?dòng)傳遞過程中，琴碼會(huì)與面板產(chǎn)生輕微的碰撞，繼而產(chǎn)生雜音。
3.琴箱
琴箱在古箏振動(dòng)聲學(xué)系統(tǒng)中屬于共鳴系統(tǒng)，是古箏結(jié)構(gòu)中最重要的部分。琴弦震動(dòng)通過琴碼傳遞到琴箱，后聲波輻射到空氣中形成聲音。在制作古箏的過程中，面板一般采用泡桐，特別是河南的蘭考泡桐，這是因?yàn)榕萃┯幸韵聦?shí)用價(jià)值：第一，泡桐木材紋理順直，易于傳導(dǎo)振動(dòng)；第二，泡桐木結(jié)構(gòu)均勻，易于加工；第三，泡桐木密度低，聲學(xué)性好，共鳴性強(qiáng)；第四，泡桐隔潮性好，古箏的音色基本不會(huì)受到潮濕環(huán)境的影響。在面板制作中，為了使古箏的聲音品質(zhì)更好，制作面板的木材通常需要做烘干處理，降低木材的含水量，能夠使傳導(dǎo)性能提升。古箏面板木材的紋理應(yīng)順著古箏橫長(zhǎng)方向，這樣更能提高振動(dòng)傳導(dǎo)速度，使整個(gè)共鳴箱更加充分的共鳴。
三、古箏發(fā)音的音樂聲學(xué)特征
（一）古箏發(fā)聲的基本原理及特征
古箏是無品橫式彈撥樂器，在激發(fā)琴弦時(shí)，不同的位置、方向和彈奏技法，會(huì)產(chǎn)生不一樣的音強(qiáng)和音色，并且古箏的各種演奏技法由于指甲觸弦的位置和力度不同，所以都有其獨(dú)特的音色?，F(xiàn)代古箏是通過手指或指甲甲片彈撥琴弦產(chǎn)生振動(dòng)，在琴弦被激發(fā)時(shí)，原本的靜止?fàn)顟B(tài)被打破，脫離了平衡位置，琴弦利用慣性反彈，并越過原來的位置，連續(xù)振動(dòng)，聲能通過琴碼（傳導(dǎo)系統(tǒng)）傳到古箏琴箱（共鳴系統(tǒng)），琴聲得到擴(kuò)散。
（二）古箏常用技法及其音樂聲學(xué)特征
1.古箏常用技法
在《樂器聲學(xué)系統(tǒng)與空間音樂聲學(xué)》一文中，韓寶強(qiáng)教授提出，“樂器聲音品質(zhì)的優(yōu)劣主要從樂音四要素———音高、音色、音強(qiáng)、音值當(dāng)中體現(xiàn)出來”。音色是具有審美價(jià)值的，而音量則屬于物理現(xiàn)象。一名古箏演奏者要彈奏出好聽的樂曲，就必須掌握好古箏技法。在演奏中，右手常用的發(fā)聲技法有：托、抹、勾、打、剔、劈、挑、撮、輪、搖、掃；左手的技法有：按、揉、吟、顫、滑、點(diǎn)，以上每一種技法在演奏過程中都涉及到古箏發(fā)音原理。
2.搖指技法的音樂聲學(xué)特征
搖指是古箏演奏中最有代表性的技法之一，是通過右手大指連續(xù)快速托劈琴弦，弦持續(xù)振動(dòng)，密集的頻率將音點(diǎn)連成音線。搖指有不同的地域音樂風(fēng)格，其音色和彈奏方式也各有特點(diǎn)。下面通過搖指的不同演奏方法，對(duì)古箏的發(fā)音特征產(chǎn)生的影響加以闡述。浙江箏派，搖指柔美流暢、淡雅、富于歌唱性。杭州國樂研究社刊印的一份古箏刊物上，有這樣一句話“大指于一弦上一挑一托，連而不斷，以圓為妙”。浙江箏派搖指演奏方式是小指扎樁在穿弦孔旁，靠手腕轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大拇指在琴弦上快速托劈。以浙江箏曲《月兒高》為實(shí)例，此曲原是《琵琶譜》，王巽之傳譜，樂曲最早收錄于清代的《弦索備考》，50年代后改編為箏曲，旋律優(yōu)美舒展，色彩華麗典雅。樂曲中用到了大段的長(zhǎng)“搖”，通過變化手腕的力度與密度，使弦振音效發(fā)生變化，樂曲既有層次感，又連綿不斷，旋律流暢優(yōu)美。河南箏派，搖指粗獷，明快，高昂，力度變化較大，加上左手的揉顫，極富戲劇性。其演奏方式采用小臂和手腕一起帶動(dòng)手指關(guān)節(jié)，大拇指快速托劈，可在弦上游搖也可密搖。以河南箏曲《陳杏元和番》為實(shí)例，樂曲中運(yùn)用了河南特有的游搖，即從琴頭逐漸搖向琴碼方向，再從琴碼搖向琴頭方向，這種游搖技法因一直改變觸弦位置，所以產(chǎn)生了不同的弦振效果。加之左手的小顫，將河南唱腔的音效效果表現(xiàn)得淋漓盡致。樂曲哀怨悲憤，曲調(diào)深沉，如泣如訴。山東箏派，搖指鏗鏘有力，簡(jiǎn)潔明快。其搖指不要求快速托劈，而是根據(jù)樂曲的需要來變化，時(shí)而急促，時(shí)而舒緩。其演奏方式采用無名指扎樁，拇指關(guān)節(jié)獨(dú)立進(jìn)行快速托劈，這種搖指技法也稱為“稀搖”。以山東箏曲趙玉齋編曲的《四段錦》為實(shí)例，該曲由《清風(fēng)弄竹》《山鳴谷應(yīng)》《小溪流水》和《普天同慶》四首箏曲連綴而成。此曲大量采用了山東箏派突出的演奏技法搖指，右手大指小關(guān)節(jié)快速托劈琴弦，爆發(fā)力強(qiáng)，使我們能聽到具有顆粒性，清脆明亮的音響效果。
（三）中國古箏作品藝術(shù)性聲學(xué)內(nèi)涵
藝術(shù)內(nèi)涵是一首樂曲的魂，是音樂作品內(nèi)在的精神。內(nèi)涵是一種主觀且抽象的心理活動(dòng)認(rèn)知，每個(gè)人由于其自身的音樂修養(yǎng)不同，所以對(duì)音樂作品的理解與認(rèn)知也都是不同的。韓寶強(qiáng)教授提出“音為本，樂為魂”，要真正呈現(xiàn)出一部作品的藝術(shù)性，僅靠熟練的演奏技法是不夠的，要將音與樂相互融合，以聲共鳴，以情帶聲，才能表達(dá)出作品的藝術(shù)內(nèi)涵，將音樂藝術(shù)完美的呈現(xiàn)出來。古箏表演是一門表演藝術(shù)，在演奏古箏樂曲時(shí)，演奏者應(yīng)基于自身扎實(shí)的古箏理論知識(shí)，充分了解古箏曲的創(chuàng)作背景、風(fēng)格流派和作曲家通過作品所塑造的形象和情感。演奏者根據(jù)自身的音樂修養(yǎng)對(duì)作品內(nèi)涵進(jìn)行解讀，用古箏不同的技法表達(dá)出能展現(xiàn)作品內(nèi)涵的音色，當(dāng)然音色中不僅包括樂音，同時(shí)也包括復(fù)合音和噪音。例如：演奏古箏曲《戰(zhàn)臺(tái)風(fēng)》時(shí)，首先需要了解它的創(chuàng)作背景：《站臺(tái)風(fēng)》是王昌元于1965年所作，當(dāng)時(shí)她還是上海音樂學(xué)院的學(xué)生，在上海港碼頭體驗(yàn)生活時(shí)，有感于工人與臺(tái)風(fēng)搏斗而作的一首古箏獨(dú)奏曲。全曲由五個(gè)段落組成，第一段描繪碼頭繁忙的景象(1～33小節(jié))；第二段，臺(tái)風(fēng)襲擊是散板部分；第三段，中心主題段，表現(xiàn)碼頭工人不屈的斗爭(zhēng)精神（34～156小節(jié)）；第四段，雨過天晴（157～179小節(jié)）；第五段，熱鬧繁忙的碼頭（179～最后一小節(jié)）。第二段散板部分，為了描繪臺(tái)風(fēng)襲擊碼頭的場(chǎng)景，樂曲采用刮奏的演奏技法，左右手分別刮奏琴碼的左右兩側(cè)琴弦，制造了風(fēng)雨交加、臺(tái)風(fēng)襲來的恐怖景象。正是由于作者對(duì)作品內(nèi)涵的把握，又結(jié)合古箏聲學(xué)振動(dòng)原理，才正確選擇了能表達(dá)樂曲內(nèi)涵的演奏技法與音色，從而使聽眾能感受到其用聲音模擬的箏曲意境。
四、結(jié)語
本文從振動(dòng)與聲學(xué)的角度，介紹了彈撥樂器的發(fā)音原理、弦樂器音階發(fā)聲方式、古箏的發(fā)聲原理、古箏常用技法的音樂聲學(xué)特征以及古箏作品藝術(shù)性聲學(xué)內(nèi)涵。從古箏的五個(gè)振動(dòng)聲學(xué)系統(tǒng)中，著重分析了琴弦（振動(dòng)系統(tǒng)）、琴碼（傳導(dǎo)系統(tǒng)）和琴箱（共鳴系統(tǒng)）制作過程中的選材及制作。
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作者:蒙萌 單位:新疆藝術(shù)學(xué)院音樂學(xué)院