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標題: 关于平行管多谐波共鸣箫--姑妄言之姑听之 [打印本頁]

作者: oo 時間: 2010-1-2 00:02 標題: 关于平行管多谐波共鸣箫--姑妄言之姑听之

本人diy洞箫已n年,3年前无意中进入了文松先生箫与古调的世界,初步了解了文松先生在制箫品箫上的独到理念与令人叹为观止的成绩,一直对文松箫多谐波共鸣的绝美音色与绝佳演奏性能既万分钦佩又好奇不已,只想一探多谐波共鸣工艺体系的奥秘,更想自己也能有幸作出一只多谐波共鸣箫.本人曾数次自己摸着石头瞎过河,并未取得自认为有积极意义的结果,但本人一只也没有放弃过对文松箫完美多谐波共鸣的至高境界的上下求索.对于一个铁血diy玩家来说,作品的品质是否达到或超越某个公认的高度而具有社会价值或者经济价值当然不是主要目的,享受独立制作的乐趣也并非摆在首位,diy的根本在于个性化的创造本身,玩家可以说是为了创造而创造,所以本人经常参加各种玩家交流活动(包括网络的),不
断交流、了解、尝试在一般人看来是五花八门、千奇百怪的创意,平时相当注意收集各种箫,各位制箫者的工艺数据,并加以研究实验.由于居于都市,竹木材料的获取相当不易,每只竹对于我都弥足珍贵,故各种建工用途的管材自然是我的实验首选材料对象,且这些直管在外形尺寸上都相当接近正规声学实验的要求,便于我从声学物理上来分析推断实验结果,只有当试验取得有价值的成果后,才付诸移植于竹.一次本人有幸淘到一只相当满意的普通传统6孔紫竹洞箫,便测出数据(刚好内径,管壁厚度与20pvc水管一致,用手掂掂,感觉比pvc密度略小一点点~呃,这里有些太不科学了)拿着pvc水管来copy.完成后由于本人一向不喜欢传统洞箫留长尾(觉得不好看也不方便携带)的做法,便随心将箫尾截了去一半,结果试吹之下心中大惊,音色、音域、音量和吹奏顺嘴度都远远超过了那只作为母板的紫竹箫,待心情平复,马上放慢速度一个个音仔细吹,发现音色的感觉有点似曾相识,呆了一会儿,意识到原来可能是我朝思暮念的多谐波共鸣声.但感觉是不科学不客观的,本人没有文松先生的条件,身边几乎没几件称手的利器,专门的声学仪器更是只能停留于想象层次,于是用自己电脑上安装的一款频谱分析软件(兼可测音高与音量)接上一只普通录音麦,与自己手头里音色不错的几只竹箫(均是厂家生产的演奏用箫)测了一下(实际只测完第1、2八度),发现这只pvc实验品的频谱的丰盈度,和谐度远远超过了演奏用竹箫,音量也提高不少(音量具体数值是用带负号的分数表示的,我看不太明白,但有个颜色条可直观显示的大小,颜色条越飙得越高声音越大,肯定与音高无关),均是在离麦30cm处测.我终于初步肯定了这只pvc实验品是一只至少部分是多谐波共鸣箫.取得这点突破后我除了具体的就箫论箫来分析出现多谐波共鸣的具体原因外,并未过多沾沾自喜而是思考了几个矛盾的理论观点:
1"平行直管共鸣差,作不了多谐波共鸣箫",这是我很早就从包括文松先生在内的诸多制乐专家的著述里了解到的一个可视为制乐共识的定论
2现代长笛之父波姆本人其实是一位职业数学家,长笛是其第二职业而已,他最大的贡献就是将系统的声学理论和严格的物理方法引入管乐制造中,一改几千年来管乐制作纯靠经验积累的现象.现代长笛的形制波姆是给出了严格的数学推导公式的,这方面的著作我早已精读,未发现关于管的内塘纵剖面形状(在某种程度上应该可等价于内径曲线变化)对共鸣有根本性影响的论述.
3事实表明平行管也出多声波共鸣.那问题就来了,到底管的内塘纵剖面形状对共鸣有无根本性影响?就这个问题,我多方查找求教,终于几位专搞声学但不懂乐器的人很肯定地告诉我,从波姆的公式就可以很容易的从数学上证明内塘纵剖面形状不决定空气柱震动的具体状况,任何形式的空气柱影响其震动的因素是多元的,理论上完全可以通过对相关因素的调制搭配使不同形状的空气柱具有相同的震动模式.所以平行管出多谐波共鸣在声学家眼里无任何大惊小怪.既然如此,更大的问题来了:为何制乐界又早有与理论不完全一致的定论,我曾问过很多和我一样挚爱diy的玩家和乐器制造人,大多资历比我老,经验比我多,成就比我高,均没表示有在用何直管材料作出任何多谐波共鸣箫的先例,这又究竟是怎么一回事?
通过更多次实验和对更多声学专著的阅读,终于自己在这一困扰心头很久的疑问上得出一点一点微薄的看法,值此新年,特在此一吐为快,并请各位方家不吝斧正.
一切乐器具体说道管乐器,在物理学上可分为三个主要的基础的部分激励体--口风;声源--吹口,簧片,边棱音;共鸣体--管体和空气柱.发音原理也无外乎激励体提供能量,激励发音体--声源出现--首先与管子里的空气柱发生共鸣与耦合--最后使整个乐器均加入共振,向外(一般是通过空气)辐射声波.落实到箫上:边棱音由口风经过吹口产生,然后首先和从吹口到凤眼处的空气柱共鸣耦合,这时箫才产生了具有一定音高的乐音,从吹口到凤眼处的一段空气柱是与发音有着关键性根本性关系的有效空气柱,从吹口到凤眼处的一段管长是有效管长.乐音产生后,其余部分--凤眼以后箫尾里的空气,有效管长的管壁,箫尾的管壁,如严格来说还可以包括箫管周围与其密切接触的薄薄一层空气均最后参与共鸣,至于其中具体先后,我就没有深究了.乐曲音量,音色,音域,操控性能等方面的综合整体评价声学中叫做"音质",音质好的乐器总的来说就是共鸣耦合充分,音质劣总的来说就是共鸣耦合有这样那样的欠缺,共鸣充分泛音配比就具有泛音多,强度均匀,衰减圆滑的特点,我想这也就是所谓的多谐波共鸣了.那么究竟怎样来客观的界定与判断乐器的共鸣是否充分,有多充分呢?我没有想出一个精密定量的办法,但我认为模糊定性的办法还是肯定有的:与乐器发音直接相关的每一个物质构建均参与发音共振,那么这时共鸣大概就够充分了.对照前述,与箫发音直接相关的物质构建计有1口腔里的空气;2箫管的整个管壁;3管内空气,包括有效空气柱和箫尾空气柱,前者最最主要;4周围空气.理论上只要吹奏时以上3部分(周围空气暂不提)都共振了,那就应该出多谐波共鸣了.

作者: oo 時間: 2010-1-2 00:05

于是乎我针对那只pvc实验品设计了如下实验
1验证有效空气柱和箫尾空气柱的震动情况--无奈本人无条件直接看到空气的震动情况,有一个流传已久的挑选笛箫的土:办法凡吹奏时各个指孔都有震感的笛箫,质量都尚可,震感越强质量越好.吹实验品时,八个指孔均有十分强烈震感,姑且这就算是表明有效空气柱在充分震动了.我在箫末孔处贴了一张很薄的膜,然后注意听膜声的响应,第1八度时每个音可闻膜声且相当强烈,第2八度除最高音全开八度泛音外,亦可闻明显的膜声,叫了个人来观察,其言即使听不到膜声的那个音,他还是看到膜的震动了.这说明箫尾的空气也积极参与共鸣了.
2我将一根系有重锤的极细的线紧紧缠于管壁,重锤悬于水中,利用强大重力绷直细线,管体牢牢固定不动,各指孔均用胶纸封闭,然后吹响,除嘴唇外没有任何其他身体部位接触管体,叫人观察水是否被激震,验证管壁的共振,结果选取的四个点,水均被激起密密的水纹.
3口腔的空气由于直接受人操控,其共鸣状况应该完全取决于吹奏者功力,长笛教学中口腔形态的训练是基本功就是这个道理,因此不能订死其震动状态,但吹奏时本人唇部也有一种不强烈但极均匀的震感.
这个实验并未给我的疑问找到答案直到再一次欣赏了文松箫演奏音乐会的视频,更加深切的感受了文松箫的音色,终于恍然大悟:我个人认为其实文松先生口中所言的多谐波共鸣与声学理论上的多谐波共鸣其实并非完全一回事,前者是首先基于音色因素的,是艺术上的多谐波共鸣,后者并未考虑到音色,仅仅是物理上的多谐波共鸣,音色在声学上本就是一个主观性极强的综合概念,因此二者有紧密联系而不可全等.大家都知道影响音色的首要因素是泛音的配比,在仪器上显示的就是频谱,更深一个层次来说,频谱对音色的影响其实包含3各不同方面:1泛音数量之多寡2各泛音相对强度3泛音列的衰减方式,以中医方剂作比--泛音数量好比药物味数,泛音相对强度好比各药剂量搭配;泛音列的衰减方式好比服药的时机和药物的处理方式,三者有一不同,既是不同疗效的药方了,3者中决定音色个性其实就主要靠的是各泛音相对强度的不同组合,每种不同的组和方式就会对应一种截然不同的音色.而文松箫和泛泛而谈的共鸣充分之洞箫充其量只是1在泛音数量都较多;2泛音列的衰减都比较均匀圆滑,这两点相同.而仅仅做到这两点的箫不一定具有文松箫的泛音相对强度组合方式,因而给人的直观音色就更不一定具有文松箫饱满、圆润、通透等等特点,我们可以说这样的箫做到了客观机理上的共鸣充分.而没做到主观感知上的多谐波共鸣,只有泛音多,强度均匀,衰减圆滑的声波而无饱满圆润通透的音色.那只pvc实验品的音色其实基本和一只演奏用长笛一模一样,没有竹声,如果不用技法连箫味都没有(曾将吹奏录音给几位对乐器不感兴趣只是着迷听乐曲的爱乐者听,俱言是长笛演奏)是以澄澈透明为特点的,即使最低音也丝毫没有文松箫的力量感和充实感,而是一种均匀、清凉、平和的线性音色,在主观听感上引发不出听者的所谓多重感和立体感.起初我原以为是材料的问题,后来好不容易找到了合适的竹材,艰难地如法炮制作了只平行管竹箫,第1/2八读也达到了声学上的多谐波共鸣,但音色只是更加接近木制长笛而已.查过史料其实波姆的长笛最初就是纯平行管的,后来是为了改变最高音区的音色把笛头换作正圆锥形了,也就是说长笛笛头的设计也正是为了音色上的目的,而非单纯物理共鸣的目的.
我想其实很多时候很多制箫人也许已在有意或无意中作出了多谐波共鸣箫,只是因为没有给制作者带来多重感的美好音色,而被误以为只是一只尚好的普通箫,甚至有的箫友会因为音色太似长笛,更本就不是箫而认为自己作失败了.由于平行管即使是多谐波共鸣了也发挥不出箫的独特音色,自然它不能入像文松先生这样的大师的法眼了.
虽然平行管出多谐波共鸣也绝非随随便便的事,但规则的平行管肯定在多方面存在制作上的便利,大多数玩家刚刚起步时都拿各种平行管材练手,甚至现在大陆批量生产的箫也是使用事先筛选的平行竹管,其实多制作或多生产几只音域可以轻松吹响3个八度,胜任2个半八度快速半音阶级进(第三八度除最高2/3个半音外,其余均一吹就响,音色绝无市货发虚发干不能弱吹等缺陷,张力控制很随便,几乎听不吹那种因音区不同产生的音色不统一感);音量足以承担室外演奏,大白天在马路边20米外的行人也听见了;音准相当准确,而且要相对轻松很多地达到要求(有网友声称平行管第1,2八度泛音关系根本不准,但本人却未发现任何问题,第3八度音准略高,越往高音越厉害,但除了最高的2,3个半音,其余音均由口风微小变化即可调正,十分轻松);只是音色像长笛的平行管箫给初学者学习用,我个人认为还是大有积极意义的.如果某些玩家觉得我的这么一点微薄经验能激励你们对于在洞箫diy上更进一步探索和更广泛更浓烈的兴致,本人高兴万分,而那些对箫独有魅力迷恋至痴的同好,若认为这种议论纯是无聊清谈,就置之一笑吧,毕竟箫的音色应该才是她最为动人之处.

[ 本帖最後由 oo 於 2010-1-2 00:11 編輯 ]

作者: duomingge 時間: 2010-1-6 11:02

好文章

作者: zibeline 時間: 2010-1-10 15:22

作者真是有心人！深有同感。
的确，声音的发展离不开物理学的支撑。但物理学都是数学模型，少了非常多的因素，因此相比实际的音乐简单得多。
为什么那么多物理学家里面都没走出一个贝多芬呢？
其实，音乐的物理学基础已经非常完善了，非常不完善的是不同声音组合给人的听觉感受。
同样的吹奏方法，你在一间小房间里面吹出来的效果，跟在大房间里吹出来的效果，会很不一样。
虽然声波都源自你手中的洞箫，但周围的空气，墙壁，都是声波传播的介质。甚至空气密度对音色都有很大影响。
大家一定记得，小学的时候全班朗读课文，你分明知道很多人的声音很尖，但你在教室外面听起来，读书声是很低沉的。

不同频率，振幅，传播介质等各种因素组合起来就决定了音色。
单纯从波的角度来说，其度量是很简单的：频率与振幅。但波有相互作用：干涉，衍射。
波还能在不同介质中传播，而且同时会表现出不同的特性（折射，速度的变化等）。
这些各种各样的因素太多。虽然理论上都能用数学模型建立出来，但因为没有普遍性（每一个场景都是特定的），所以即使模型建立出来，也没有意义。

去年我还非常踊跃的用数学方法去分析音乐的问题，用过傅里叶变换，用过纵波横波转换。。。可最终我发现：
科学之美，在于简洁；而艺术之美恰恰相反，是在简洁的骨架上衍生出生动。
而我正在做的事情，是试图重现这个骨架，而不是去丰富它的外延，与艺术之精神背道而驰。

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