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声学研究与箫笛制作的规范化

  膜孔的作用如此。膜孔的大小、形状和在笛管上的位置,对竹笛音色的影响也很大。膜孔大小不仅影响了竹笛的音色,同时也影响了音量。一般地说,膜孔大,音量大,音色也格外明亮;膜孔小,音量小,音色也就愈显柔和。但是膜孔又不宜过大,膜孔过大,不仅使笛子的音色暴烈,而且笛膜也不易控制,会严重影响演奏效果。   笛管上膜孔位置选定得是否得当,在很大程度上影响着笛子的音色。正确确定笛子膜孔位置的问题,早已为不少技师所注重,这是竹笛制作的一大进步。为了保证一支竹笛各个音区的音色统一,也有人试用双膜孔。如今膜孔位置的确定,都是靠经验,谁也说不出个道道来。无可置疑,这确实是一个不大容易解决的难题。从音乐声学的角度来说,笛管是所谓的“开管乐器”(即八度超吹乐器)。笛子有六个音孔,音域一般是二组半。这两组半的音域,最低一组是基音,中间一组是第一泛音,剩下的几个音当然便是第二泛音了。笛子上的每一组音,都是靠着启、闭音孔而改变气柱长短这一办法来构成音阶的。音阶(不包括按半孔音)有七个,气柱的长短变化也应该是七种;从理论上说,膜孔理应开在最适合于这长短不同的七根气柱的共同点上。要在笛管上寻出一个适合七个长短不同气柱振动的点,似乎就该很难。笔者少年时出于好奇心理,曾想方设法一睹笛管内气柱振动的情况。照理,音孔的开闭理应导致气柱长短的变化,而气柱长短的变化也应该导致气柱振动之激烈点的改变,结果发现,气柱振动之激烈点的改变并不十分明显。细想,我们若挑选一些标准管对各音区的气柱振动情况进行一些细致的分析,说不定能找到膜孔的最佳位置,同时还会便利于从音乐声学的角度作出合理的解释呢。

  音 准

  箫笛的音准与否,当然是箫笛制作是否精良的重要标志之一。但是有人把音准同音色混为一谈,说什么“音不准就谈不上音色美不美”,这提法显然是不恰当的了。   如今的演奏家都很注重乐器的音准,但是对音准的认识却不一定全面。例如有人要求琴箫的音准能完全符合琴律(三分损益律),也有技师宣称自己制作的箫笛音准误差不超过一音分,如此等等。实际上只要懂得一点音律学知识的人都会知道,这些提法不仅太玄乎,实际上也是无法作到的。首先我们应该知道的是,“准”乃是准则。就音律学的准与不准而言,其准则就是律制;各不相同的律制,音准的要求也就各不相同。箫笛的音准当然同样是就律制而言的。箫笛该属于什么律制?是三分损一益律、纯律、十二平均律?抑或别的什么律制?若以大三度而言,三分损益律的大三度为407.82音分,纯律的大三度为386.31音分,十二平均律的大三度为400音分;若就小三度而言,三分损益律的小三度有两种音程:317.60音分和294.13音分;纯律的小三度为315.64音分,十二平均律的小三度为300音分;就我国民间乐器的制作和演奏实际情况来说,音律变化的情况恐怕还要复杂得多。从上述三大律制的比较中就已证明,音程虽然相同,由于律制不同,音分值相差就十分悬殊。我们不禁要问,这一音分之内的误差应该通过什么方法来兑现呢?就乐器制作和演奏的生动实际来说,一音分误差的要求乃是无法兑现的。不同的律制,不仅对音准的要求不同,而就某一种乐器来说,演奏不同的律制,其间亦存在着难和易的差别。例如小号,由于它演奏过程中不用基音,以泛音构成音阶,故而奏纯律比较方便;而笛子(无论长笛还是竹笛)由于演奏过程中只出现第一、二泛音,除了制作时的特意考虑或演奏时的竭力控制而外,用它演奏纯律就比较困难。由此证明,在整个乐器(全部的管弦乐器)的演奏中,音准只具有相对性,并不具备绝对性。

  笛箫音准只具有相对性,还表现在温度和湿度对笛箫频率的影响,口风力度对频率的影响,以及口缝位置的改变所导致的箫笛管端校正量的改变,从而导致了箫笛频率的改变。

  温度和湿度是影响管乐器频率稳定性的重要因素,这是每个熟悉管乐器的人都熟知的。演奏管乐器时的温度和湿度,在绝大多数情况下是与制作时的条件大不相同的。由于管乐器的频率同温度成正比,温度的变化必导致频率的改变,这就造成了管乐器绝对音高的不稳定。如今箫笛都仿效长笛,装上铜套节,用改变管长的办法来调节因气温变化而导致的音高浮动。这确实是一个应变的办法。箫笛管长的改变,在某种程度上保证了箫笛绝对音高的稳定。但是各音孔之间的比例由于无法改变,也就必然导致各孔之间音程大小的改变,这又必然使箫笛的音准只具备相对性。

  前文已经提及,箫笛是以边棱音为激振源的,边棱音频率的改变,必然要导致箫笛频率的改变。从边棱音公式可知,边棱音的频率同风力成正比,同口缝与边棱的距离成反比。在箫笛演奏过程中,人们是很难保证每次口缝同边棱的距离,以及口风力度都相等,因此也就很难保证每一次演奏频率的绝对稳定。有径验演奏者,是凭听觉来校正音高的。某知名专家曾向笔者问及此事,笔者曾用直笛演示来加以说明,证明口风力度对音高的明显影响。谁都知道,直笛的“口缝”同边棱的距离是无法改变的,但是仅凭力度的改变,其音高就能产生100音分以上的浮动。由此可见,要保证箫笛音高的绝对稳定该是何其难也!

  此外,口缝位置的移动,不仅会改变箫笛的绝对音高,同时还会改变相对音高。笔者认为,这是由于口缝位置的改变,从而改变了管端校正量的缘故。管乐器需要作管口校正,这是人们都知道的。但是管口校正的规律,我们还远远没有探明。如何证明口缝位置的改变会在改变绝对音高的同时,还必然改变相对音高呢?笔者曾试图用简明的公式证明,结果力不从心,公式难以化简。但是这一事实却是可以通过实际吹奏来验证的。当你选定好适当的口缝位置和力度之后,认定此时所奏之音准确了,然后先轩昂管端,此时不仅筒音增高,而且上端三个音孔的音程增宽,下端三孔的音程减小;若压抑管端,不仅筒音降低,各孔之间的音程变化相反。有意于此道之诸君,不妨一试;若肯细加揣摩,也不难悟出其间的道理。

  由此我们也就该懂得以下道理:箫笛制作的校音过程中,由于各个音孔不能一次校准,各个音孔必须逐个校对,校音时也就必须保持有稳定的管端校正量;否则各孔的音程必然无法校准。演奏时,演奏者也只有用与制作时相当的管端校正量,才能把音奏准。

  为了保证演奏者能很容易地找到制作者校音时的管口校正量,箫笛制作时对于管端校正量的选择就十分重要。今日箫笛的制作,都把吹孔开挖得比较大、比较深,目的在于希望能获得较大的音量。实际上吹孔开挖得比较大、比较深,客观上倒使管端校正量相对地稳定多了。原来管端校正量的改变,是同口唇掩没吹口部分与整个吹口面积的比相关的。正因为这个缘故,所以今日的日本尺八那新月形的吹口,最容易改变管端校正量,因此也就极大地方便了吹奏圆滑的气滑音。

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