郭曉麗，萬小東

（1.河北傳媒學院，河北 石家莊 051430；2.中國音樂學院，北京 100101）

1 前言

1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本課題的研究意義

自20世紀中葉以來，國外對西方樂器（包括拉弦類樂器）的音響進行了較為全面、細致的測評，已形成相對完整的樂器音響分析與評定體系。如J·邁耶爾《提琴音質(zhì)的聲學研究》[1]一文，對測量樂器動態(tài)范圍、分析頻響特征的方法做了較為全面的介紹，并對小提琴的頻響曲線做了細致的測量和分析。

自20世紀90年代以來，國家輕工業(yè)局發(fā)布《中國輕工業(yè)標準匯編·樂器卷》之《民族弦鳴樂器通用技術(shù)條件》，對中國民族弦鳴樂器技術(shù)標準進行規(guī)定，該標準適用于以板、膜為主要振動體的民族弦鳴樂器（如揚琴、板胡、古箏、琵琶、二胡、三弦等）。此外，還有一些關(guān)于民族拉弦樂器聲學研究的文獻，如王欣《中國民族擦弦樂器音響特征——以板胡為例》、姜銘禮等《二胡聲學特征應(yīng)用研究》、陳通等《二胡的聲學特性》、任建一《二胡聲學（共鳴）特征的研究》等，都在個案聲學研究思路、內(nèi)容與方法方面對本課題研究具有一定的參考意義。

通過閱覽相關(guān)文獻，筆者發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)關(guān)于高胡、二胡、中胡三件民族拉弦樂器的系列聲學研究，以及中外拉弦樂器的聲學比較研究領(lǐng)域尚屬空白。因此，本課題研究的現(xiàn)實意義也就凸現(xiàn)出來。

（1）在拉弦樂器合奏教學中，本課題研究成果可以作為可信賴的科學依據(jù)，幫助教師闡明拉弦樂器音響組合的聲學特征，以及合奏過程中需要注意的聲學問題。

（2）對于音樂創(chuàng)作者而言，不僅可以為作曲家明確各樂器的聲學特征、基于聲學研究的樂器法，還可以為作曲家創(chuàng)作弦樂合奏作品提供新的概念和認知。最重要的是，本次課題研究按照“樂器數(shù)量每增加1倍聲壓級增加6 dB”的理論，嘗試以西方雙管樂隊編制拉弦樂器12:10:8:6:4的配數(shù)為參照標準①，為中國民族管弦樂隊常規(guī)編制中的拉弦樂器配數(shù)做大膽嘗試，以期得到國內(nèi)外中國民族管弦樂隊的關(guān)注。

1.2 準備工作——聲音采錄與實測

（1）采錄與實測對象

[中]高胡、二胡、中胡；[西]小提琴、中提琴、大提琴、低音提琴。

（2）采錄與實測內(nèi)容

采錄內(nèi)容：常規(guī)音域自然音階。

實測內(nèi)容：每件樂器4種奏法（長弓、斷弓、震弓、撥奏），3種力度（弱、中、強奏），3個音（低、中、高音區(qū)各抽取一音）。這樣，每一件樂器就會得到36個聲壓級數(shù)據(jù)。

2 中西拉弦樂器音色特征分析與對比

2.1 音色分析與對比

西方管弦樂隊中，拉弦樂器組由小提琴I、小提琴II、中提琴、大提琴和低音提琴組成。中國民族管弦樂隊中，與之對應(yīng)的組合則由高胡、二胡、中胡、大提琴和低音提琴組成。兩組樂器同屬于弓弦樂器，其樂器構(gòu)造大致可分為激勵系統(tǒng)（琴弓）、弦振系統(tǒng)（琴弦）、傳導系統(tǒng)（琴馬）、共鳴系統(tǒng)（琴箱）、調(diào)控系統(tǒng)（調(diào)弦裝置）五個部分。提琴組樂器的發(fā)音過程是琴弦受到外力的影響（弓拉弦鳴或指撥弦鳴）產(chǎn)生弦振動，琴弦的振動通過琴馬的傳導，經(jīng)過共鳴箱放大后，最終傳入人耳。胡琴組樂器的發(fā)音過程與前者相同，但有一點值得注意，胡琴組樂器是先由琴弦振動，通過琴馬傳導至皮膜使其振動，再通過琴桶的共鳴箱放大。民族拉弦樂器中，有皮膜這一材料參與發(fā)聲過程，則必然會導致音色的不同。

西方拉弦樂器組中，各樂器諧音數(shù)量都比較豐富，基本呈常態(tài)分布（圖1）。各樂器峰值較為明顯的諧音數(shù)量，比中國民族拉弦樂器組中的樂器多。在本課題分析的每個音頻中，非樂音成分極少，諧音列中無明顯的非諧音（雜音）成分?？梢?，木質(zhì)共鳴箱對諧音列進行了有效的放大，并抑制了非諧音的成分，使其音響特征具有豐滿、圓潤的特點。同時，奏法對西方拉弦樂器的諧音數(shù)量影響較小，無論音區(qū)還是力度變化，都可以保持較為完整的諧音列結(jié)構(gòu)。整體看來，西方拉弦樂器組的音色具有非常強的統(tǒng)一性。

圖1 西方拉弦樂器諧音豐富、基本呈常態(tài)分布

反觀中國民族拉弦樂器，與西方拉弦樂器相比，低音區(qū)音色則略顯粗糙，中音區(qū)音色光澤度相當，但高音區(qū)略顯刺耳，尤其是在高胡的高音區(qū)最為明顯，已經(jīng)可以用“生澀”來形容。可見，包含皮膜傳導振動的琴桶沒有對音色進行很好的“調(diào)整”，在放大有效諧音的同時，也放大了部分無效的非諧音成分，整體音色特征具有緊張、粗糙的特點。因為皮膜問題不是本課題的研究重點，所以不進行詳細討論。中國民族拉弦樂器音色的特點總結(jié)如下：

（1）諧音數(shù)量較少，除第一諧音以外，峰值明顯的諧音數(shù)量則更少，每個音中包含些許的雜音成分（圖2）。

圖2 中胡中音區(qū)

（2）撥奏時，諧音數(shù)量極少，除基音以外，無明顯的其它諧音成分，尤其是在高音區(qū)伴有明顯雜音。隨著音高的上升，逐步喪失音區(qū)歸屬感，演奏技法對樂器音色的變化具有較大的影響（圖3）。

（3）諧音數(shù)量比較豐富，峰值較高的諧音僅有4個，但奇數(shù)諧音峰值明顯，同時，諧音列中存在大量非諧音（雜音）成分。因此，音色表現(xiàn)仍比較豐滿，但略顯干澀與空洞，尤其存在于極高音區(qū)，該音響特征更為明顯（圖4）。

圖3 中胡高音區(qū)撥奏

圖4 高胡的極高音區(qū)

2.2 各樂器的最佳音區(qū)

每件拉弦樂器都有部分能表現(xiàn)其最佳演奏性能的音區(qū)或音高范圍，在音樂上表現(xiàn)為不同技法、力度、音高等的最佳音色演奏區(qū)域，即最佳音區(qū)。如果一件樂器的最佳音區(qū)非常寬廣，那么，這件樂器的音樂表現(xiàn)力一定非常豐富，情緒的表達、力度的變換、音符的銜接和技法的切換也會更加的自由。筆者通過使用GMAS，對中西拉弦樂器的四種奏法（長弓、斷弓、震弓、撥奏）采錄的音頻進行數(shù)據(jù)化分析，并結(jié)合主觀調(diào)研數(shù)據(jù)與文獻分析，劃定該樂器的最佳音區(qū)，以此為樂器學習者、演奏者和作曲家了解拉弦樂器的聲學特征和演奏性能提供科學依據(jù)。

（1）西方拉弦樂器：小提琴：G3-C5；中提琴：G3-F5；大提琴：C3-A3，E4-C5；低音提琴：B1-D2，G2-D3。

（2）中國民族拉弦樂器：高胡：G4-G6；二胡：#F4-A5，G5-C6；中胡：E4-G5。②

3 中西拉弦樂器聲壓級特性分析與對比

3.1 動態(tài)范圍分析與對比

根據(jù)所實測的每件樂器的36個數(shù)據(jù)，每件樂器打破奏法、音區(qū)、力度的界限，以最大值減去最小值即為每件樂器的最大動態(tài)范圍（表1）。

表1 中西拉弦樂器動態(tài)范圍比較

一件樂器擁有寬廣的動態(tài)范圍，則可以擁有更強的音樂表現(xiàn)力，增強旋律、和聲、表現(xiàn)情緒起伏變化的自由度等，更好地滿足作曲者、演奏者想要通過音樂表達自身情感的需求。從整體上看，提琴組樂器中，小提琴和中提琴的動態(tài)范圍大于胡琴組中高胡和二胡的動態(tài)范圍。其中，小提琴與高胡的動態(tài)范圍對比最為明顯，二者差值高達17.5 dB。中胡的動態(tài)范圍則與中提琴的差距不大，這表明胡琴類樂器中，高胡和二胡在動態(tài)范圍改良方面仍有較大的進步空間。

特此說明，本文的動態(tài)范圍研究都是限于單件樂器的動態(tài)范圍，因為做樂器組合的動態(tài)范圍研究，其前期設(shè)計難度巨大、工作量難以估量，不是本課題能完成的。比方說，既然是樂器組合，那應(yīng)該合奏什么樣的和弦呢？保守地說，會有不止10 000個（算上所有可能構(gòu)成的和弦、和音、原位、轉(zhuǎn)位及不同的音高位置等）。采用什么樣的排列法呢？排列方式的可能性也是幾近于無法確定的程度。因此，難以斷定應(yīng)采選取何種和弦和排列法才具有更高的權(quán)威性、更高的可信度。而且，音樂本來就是流動的，如何進行研究才能達到理想的研究效果，也有很多不確定的因素。

3.2 樂隊編制配數(shù)研究

3.2.1 西方雙管樂隊編制拉弦樂器組配數(shù)分析

每件樂器測出36個聲壓級數(shù)據(jù)，將其平均，求得西洋拉弦樂器中，常規(guī)演奏時的聲壓級分別為小提琴68.1 dB，中提琴60.2 dB，大提琴63.9 dB，低音提琴63.5 dB（表2）。

表2 中西拉弦樂器的平均聲壓級數(shù)據(jù)

按照“樂器數(shù)量每增加1倍聲壓級增加6 dB”的理論，得出西方樂隊常規(guī)編制中，12把小提琴Ⅰ的聲壓級為89.1 dB，10把小提琴Ⅱ的聲壓級為87.6 dB，8把中提琴的聲壓級為78.2 dB，6把大提琴的聲壓級為78.9 dB，4把低音提琴的聲壓級為75.52 dB?？梢?，小提琴Ⅰ由于擔負演奏旋律的重要任務(wù)，其聲壓級明顯大于其他聲部；小提琴Ⅱ次之，也是因為要經(jīng)常接替演奏旋律或是演奏復調(diào)化的另一旋律，而接近于小提琴Ⅰ聲部的聲壓級；中提琴與大提琴處于中、低音區(qū)，聲壓級均衡，相差不大，體現(xiàn)出一種穩(wěn)定、填充的功能；低音提琴最弱，在古典雙管樂隊中，并不追求大音量的最低音，因為低音提琴多數(shù)時候會與大提琴構(gòu)成一個八度，共同承擔低音部。整體看來，低音部的聲壓級應(yīng)該是82.9 dB（大提琴+低音提琴）。

3.2.2 民族管弦樂隊常規(guī)編制拉弦樂器組配數(shù)分析與建議

以西方雙管編制管弦樂隊拉弦樂器12:10:8:6:4的配數(shù)為參照標準，如果中國常規(guī)編制的拉弦樂器希望在聲壓級上達到與西方拉弦樂器相同的效果，各民族拉弦樂器的聲壓級應(yīng)分別對應(yīng)為，高胡74.9 dB，二胡68.8 dB，中胡67.4 dB（表2）。由此推斷，需要5.4把高胡、9.1把二胡和3.6把中胡。由于民族管弦樂隊中，低音樂器也是大提琴和低音提琴，故低音樂器不做比較。

實際上，現(xiàn)實中以“樂器數(shù)量每增加1倍聲壓級增加6 dB”的理論進行樂器配數(shù)時，很多客觀因素會導致音響并不匹配的情況。例如，因樂器排列位置不合理，可能導致聲音相互抵消；樂隊演奏時，因聲學環(huán)境不同，也可能導致一定程度的音響不匹配等。

因條件所限，上述配數(shù)研究是建立在理論層面進行的。

4 結(jié)語

民族管弦樂隊承載著中華文化深厚的精髓與審美，承載著千百年來人們對中國式“音響美”的追求與喜愛。隨著時代的發(fā)展，近年來，中國民樂已經(jīng)走出國門，邁向世界，世界各地著名的“音樂圣殿”都有中國民族管弦樂隊的身影。然而，當前中國民族管弦樂隊的理論建設(shè)中，缺乏高水平的隊伍對其進行全方位的研究與總結(jié)。樂器的改良與研究，也仍有較長的道路要走，更需要從科學、理性的角度去剖析音樂的本質(zhì)。筆者僅從音樂聲學的角度出發(fā)，運用當代科學的方法論證民族管弦樂隊中拉弦樂器組音響的本質(zhì)，對中國民族管弦樂隊的拉弦樂器組進行分析與建議。希望以理性思維來探索音樂的本質(zhì)，歡迎各界專業(yè)人士共同探討和指正。

注釋：

① 數(shù)量配比來自于河北師范大學音樂學院、河北省交響樂團等作曲與指揮建議的常規(guī)配數(shù)。

② 該結(jié)論來源于張有川《中國音樂學院2021屆博士后出站報告》，P138。