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        三弦樂器的結(jié)構(gòu)及聲學(xué)原理分析

        2023-12-18 20:18:41陳敬昱
        中國民族博覽 2023年16期
        關(guān)鍵詞:音色振動

        陳敬昱

        (福州閩劇藝術(shù)傳承發(fā)展中心,福建 福州 350000)

        引言

        作為傳統(tǒng)民族彈撥樂器,三弦包含多種形制,大致劃分為大三弦、小三弦,張三根弦為共同的結(jié)構(gòu)特點,故名“三弦”。三弦樂器擁有大三弦,中三弦,小三弦即可把握其形貌特點,與其他樂器區(qū)分開來。三弦能夠廣泛流傳,不僅與結(jié)構(gòu)有關(guān),也與其寬闊廣博的音域、雄強音量、鮮明音色和珠玉般的音色有關(guān),因此應(yīng)加強三弦樂器結(jié)構(gòu)和聲學(xué)原理研究,為完美演奏樂器提供指導(dǎo)。

        一、三弦樂器的結(jié)構(gòu)分析

        (一)結(jié)構(gòu)組成

        三弦源于古時的弦鼗,經(jīng)過數(shù)千年的演變,不同地域、不同民族和不同樂種的三弦在大小、尺寸等方面各具特色,但總體上來看構(gòu)造簡單,結(jié)構(gòu)主要包含琴頭、琴桿和琴鼓三個部分,僅在結(jié)構(gòu)細節(jié)上存在差異,包含弦軸、鼓框、皮膜、共鳴箱、山口等多種配件。琴頭位于頂端,多呈鏟形,頂部較寬,向后呈彎弧形彎曲,發(fā)揮裝飾作用,雕有紋飾,上部可以為如意形,也可以雕刻大頂化。琴頭中間開設(shè)弦槽,槽側(cè)設(shè)置弦軸孔,兩側(cè)分布三個弦軸,琴弦一端系在弦軫上,另一端系在琴身底端弦鉤上。琴桿多為半圓柱狀體,平滑表面為指板,上面無品無柱,上端鑲嵌山口,下端方形,插入到琴鼓中,貫穿而過,形成修長琴身。從山口到琴馬均為有效弦長,可以通過琴馬將琴弦震動傳遞至琴鼓。琴鼓又稱之為鼓頭,為共鳴箱,多為橢圓形或圓桶形,雙面蒙皮,中央設(shè)置琴馬。鼓頭多為扁橢圓形,由鼓框和蒙皮構(gòu)成。鼓框上下開設(shè)方孔,用于裝入琴桿,兩面設(shè)置坡口,倒去硬棱后蒙以膜料,四周坡口設(shè)置小槽嵌入骨片等裝飾鼓框[1]。琴鼓底端設(shè)置菱形木殼,帶有弦鉤,用于琴弦。皮面位于中央,琴尾布置護弦帽,張三根弦,依次為外弦、中弦和內(nèi)弦,分別采用子弦、二弦和老弦。

        (二)結(jié)構(gòu)特點

        1.琴弦特點

        三弦能否發(fā)出完美聲音,與琴弦選用密切相關(guān)。從材質(zhì)上來看,三弦多選用鋼絲、蠶絲、尼龍等材料,可以劃分為尼龍弦、鋼絲纏弦、絲弦、鋼絲裸弦、尼龍纏鋼絲弦等,粗細不同,聲音也存在差異[2]。如子弦最細,聲音清脆、宏亮,如同青少年。二弦居中,溫潤柔和,如同君子。老弦最粗,深沉厚重,如同遲暮老人。選擇原料時,既要保證發(fā)音,同時要求琴弦擁有良好耐拉力,張力適當(dāng),在有效弦長和固定頻率下達到最佳張力,確保可以獲得理想音質(zhì)。受這一特點影響,三弦的定音需做到先確定三弦位置,然后確定發(fā)音。琴桿細長,向左傾斜時將產(chǎn)生下墜力,促使子弦張力減小,老弦張力增加,為找準聲音,定音時需保持演奏姿態(tài),以免出現(xiàn)聲音不準情況。如果在平放狀態(tài)下調(diào)音,僅能確認空弦音,后續(xù)隨著姿態(tài)的調(diào)整,將出現(xiàn)音位關(guān)系錯亂問題,并非與弦的粗細比例不對有關(guān),而是與弦的粗細和材質(zhì)不均相關(guān)。在確認材質(zhì)均勻、粗細統(tǒng)一的情況下,可以維持固定音位。忽略高把位音關(guān)系,單純通過調(diào)低空弦音則無法有效控制音位,因為在達到理想高音區(qū)的同時,低音區(qū)將出現(xiàn)問題,造成空弦間的共鳴作用下降。受弦細、桿長等因素影響,三弦共鳴箱較小,因此僅屬于中音樂器。在三弦定音時,需使用琴軸,為圓錐形,通常具有兩端大小差異大的特點。對應(yīng)的,軸孔大小也存在較大差異,將造成琴軸穩(wěn)定性不佳,容易引發(fā)跑弦情況。經(jīng)過改良后,現(xiàn)代三弦將琴弦纏繞在靠大孔一側(cè),依靠張力將琴軸推向小孔側(cè)。確保軸和軸孔嚴密貼合,可以防止琴弦因出現(xiàn)跑弦問題。

        2.琴鼓特點

        在琴鼓框架制作上,多選用硬重的烏木、紅木或紫檀等,紅木音質(zhì)較佳??虬遢^厚,內(nèi)腔一般采用方形,外觀較大,實則僅能形成小的共鳴腔,因此三弦發(fā)音余音短且干尖。現(xiàn)代三弦將框板改薄,制作橢圓形內(nèi)腔,可以與共鳴箱共振,產(chǎn)生攏音效果。將鼓縱切面內(nèi)壁制作成反弧形,使框壁和皮面夾角由直角轉(zhuǎn)變?yōu)殇J角,可以擴大振動面積,集中聲波傳至蒙皮,改善三弦音質(zhì)。此外,三弦音質(zhì)也將受到鼓皮材質(zhì)影響,可以使用蟒皮、騾馬皮、羊皮等材料,通常蟒皮最佳,但蟒的年齡、品種、皮的質(zhì)量和薄厚等是影響樂器音質(zhì)的重要因素。根據(jù)已有經(jīng)驗來看,多選擇“青花白脆蟒皮”,要求擁有清晰花紋,抖動皮板時可以發(fā)出清脆的聲音。在此基礎(chǔ)上,需將鼓皮蒙緊,確認臨近張力極限,使鱗與鱗保持較寬距離,呈現(xiàn)出大方鱗等特點,確保達到較大張力。為確認蒙皮效果,將鼓擺平,使背面緊貼平面,輕輕敲打放馬位置,達到較高音高說明張力足夠,同時應(yīng)確認四角張力相同,保持音高一致。

        3.琴桿特點

        制作琴桿,多選用銀杏、樟木、楠木、楊木等制作后背,并使用紅木、紫檀、烏木等制作指板,具有重量輕、耐磨等特點。琴馬用于傳送琴弦震動,也將給三弦音質(zhì)帶來較大影響。從材質(zhì)上來看,琴馬可選用竹子、紅木、烏木、紫檀木、骨頭等材質(zhì),同時大小、位置等也將影響音質(zhì)。竹制琴馬劃分為整竹和合竹,前者重量輕,后者兩面采用青竹,重量大。琴馬中空,在三弦音質(zhì)空的條件下,可選用輕琴馬,與蒙皮小面積接觸,而音質(zhì)脆多選用重琴馬,與蒙皮大面積接觸。在鼓皮鎮(zhèn)東面布置琴馬,應(yīng)確認在下端1/4位置,具體需結(jié)合三弦音質(zhì)進行調(diào)整,上下移動范圍不超10 毫米。三弦鼓面下端比指板平面延長約6 毫米,通過向后背調(diào)整琴馬給予鼓皮的力度,越向后則力度越大,但應(yīng)避免力度過大造成鼓皮振動幅度過小,也避免過小造成鼓皮無法共鳴。將琴馬設(shè)置在指板下端盡頭位置,使弦與指板保持8 毫米距離,可以方便左手演奏樂器,也能給予蒙皮適合的壓力。

        二、三弦樂器聲學(xué)原理

        (一)三弦音特性

        音域?qū)拸V、聲音強有力、音質(zhì)圓潤等為三弦音共性,但實際由于三弦品種不同,在音質(zhì)上也表現(xiàn)出一定差異,擁有鮮明個性。如大三弦音域基本在G 到d4 之間,與琵琶接近,具有聲音響亮、音色渾厚等特點,在民族樂器演繹過程中具有突出的穿透力,可與其他弦樂器區(qū)分開來。同時演繹三根弦,給人帶來戰(zhàn)鼓齊鳴的感受,聲音極具威力。而在抒情演奏中,大三弦音質(zhì)較純,給人以類似古琴的高遠感受。在單弦、鼓子曲等音樂中,大三弦可以成為領(lǐng)奏樂器,在現(xiàn)代歌舞劇中也可用于營造氣氛。小三弦的種類較多,在京劇、江南絲竹、昆曲、蘇州評彈和西南少數(shù)民族歌舞等音樂形式中,都能見到小三弦的身影,具有音色清脆、輕盈等特點[3]。如在江南絲竹樂中,小三弦通常配合琵琶等管樂器一同演奏,由于音多可以發(fā)揮支撐作用,呈現(xiàn)出如同溪流、清泉一樣的曲調(diào)。與其他民族樂器穿插或平行演繹,能夠保持和諧,聲音剔透、如珠似玉。在京劇等戲劇伴奏中,小三弦與京胡、琵琶、大提等樂器一同進行背景音樂演繹,可以相互滲透,為唱腔伴奏能夠帶來獨特藝術(shù)韻味。在民族音樂中,三弦具有或清純、或粗獷等不同特點,呈現(xiàn)的音樂特性和融入場景相對?,F(xiàn)代則出現(xiàn)了電三弦,在蒙皮內(nèi)部楸木板上安裝拾音器反射音波,具有余音長、音量大等特點,在演繹傳統(tǒng)樂曲時擁有較強表現(xiàn)力,能夠模擬琵琶等音色,帶來接近電吉他的滑音效果,常在獨奏音樂會上使用。從總體來看,三弦音色具有柔中帶剛、剛?cè)岵忍攸c,可用于獨奏、合奏、重奏等各種演繹形式,也能為戲曲、歌舞等伴奏,聲音渾厚、優(yōu)美,因此在諸多民族樂器中擁有不可代替的地位。

        (二)三弦音規(guī)律

        作為發(fā)聲工具,三弦音質(zhì)來自于其特有的形態(tài)構(gòu)造和聲學(xué)構(gòu)造。在把握基本結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上,運用聲學(xué)原理對樂器聲學(xué)構(gòu)造展開分析,能夠進一步掌握樂器的發(fā)音規(guī)律。從原理上來看,聲音需通過物體振動產(chǎn)生,因此弦樂器發(fā)聲離不開手指撥動琴弦這一激勵系統(tǒng)的支持,確保琴弦可以振動并發(fā)出聲音。但是單根弦的振動僅能產(chǎn)生較小的聲音,需要通過傳導(dǎo)擴大音量。琴馬可以將振動傳遞至琴鼓中,通過共振產(chǎn)生共鳴,達到擴散聲能的目的。琴鼓作為共鳴系統(tǒng),因此其大小將給小三弦的發(fā)聲效果帶來影響。為調(diào)整樂器發(fā)音狀況,則需要利用弦軸調(diào)控弦的振動頻率,使樂器發(fā)出高低音。從聲學(xué)角度展開分析,在琴弦發(fā)生振動時,將發(fā)生橫向和縱向振動,在琴弦擁有較大張力的情況下,將弦拉的越緊,產(chǎn)生的音越高,相反則越低。而琴弦長度越短,琴馬將加速向弦軸方向移動,將產(chǎn)生越大音高。因此在演繹弦樂器的過程中,并非是隨意撥動琴弦就可以掌握聲音效果,還需使琴弦按照一定規(guī)律振動,才能產(chǎn)生樂音,因為無規(guī)律的振動產(chǎn)生的往往是“噪音”,無法給人帶來舒適感受。

        在三弦音中,三根弦在撥動的過程中將產(chǎn)生不同頻率、強度的振動,屬于復(fù)合的音,如何有規(guī)律的混合是值得思考的問題。頻率作為單位時間內(nèi)全振動次數(shù),頻率越高說明振動次數(shù)越多,將產(chǎn)生高音調(diào),繁殖產(chǎn)生低音調(diào)。按照國際標準,a 的頻率為440次/秒,一次振動為一赫茲。振動強弱利用振幅表示,指的是物體振動時偏離平衡點的最大幅度。琴弦作為音源,撥動后發(fā)生振動,通過琴馬傳導(dǎo)至鼓腔內(nèi)發(fā)生共鳴,才能美化音質(zhì),獲得更大音量。利用手指摩擦鼓面,指甲和垂直彈弦,產(chǎn)生的振幅垂直于皮面,與皮面振動方向保持一致,才能引發(fā)共鳴。鼓框除了參與振動,也可以反射振動波,促使振動持續(xù)發(fā)生,引發(fā)其他弦共振。在音源頻率達到其他空弦音頻率倍數(shù)時,可以取得較好共振效果,因此在產(chǎn)生共鳴的同時,需要縮短余音,以免干擾正常旋律。音色則與泛音有關(guān),將受到頻率和振幅影響。在琴弦振動期間,全部振動產(chǎn)生的音被稱之為基音,擁有較大音量。除此之外,可以劃分為兩段、三段、四段和五段振動,各分段將產(chǎn)生一個泛音,分段越少,產(chǎn)生的音量越大。在各點彈奏過程中,將產(chǎn)生對應(yīng)泛音,如產(chǎn)生兩段振動,音頻達到基音的兩倍,屬于第一泛音。在1/3 位置點奏,三段振動,頻率達到基音三倍,存在兩個1/3 點,即兩個泛音[4]。想要使音樂中的每個音達到最佳音色,不僅需要做好音量及音高控制,還需做好音與音的連接,使音色達到較高變化幅度,才能產(chǎn)生美的效果。

        (三)三弦音演繹

        根據(jù)三弦發(fā)聲規(guī)律,在確立基本音質(zhì)時,需對穩(wěn)定的常用觸弦點進行確認,即結(jié)合每根弦的特性尋找最佳觸弦點,確保全段和各段能夠充分振動,帶來豐滿、渾厚的復(fù)音。該點與琴馬的距離和弦粗細通常呈反比,子弦上最佳點約距離琴馬4 厘米,中弦約距離5 厘米,老弦約距離7 厘米。根據(jù)子弦的觸弦點,可以確定小臂前端支撐點,以此為中心觸及琴弦,即可達到常用觸弦點。向琴馬方向撥動,復(fù)音中低頻音減弱,音質(zhì)脆亮,原理則減弱高頻音,使音質(zhì)更加柔潤。指尖觸動琴弦時,運動軌跡和蒙皮角度關(guān)系到琴弦振動是否可以引發(fā)鼓腔共鳴,為使琴弦在平行于鼓面的位置上下振動,需達到垂直角度,確保弦和蒙皮保持一致振幅。但在快速彈奏時,為避免余音過長干擾正常節(jié)奏,需減小常用觸弦角度,可以選擇45 度,且尋求適合力度,在不打亂振動頻率的同時,使音源充分發(fā)聲。因此在三弦音演繹方面,需加強彈挑基本功訓(xùn)練,確認彈和挑均達到最佳觸點,并做到合理調(diào)整觸弦角度和指法力度,確保音質(zhì)優(yōu)美。

        在表現(xiàn)三弦豐富音色時,需結(jié)合音樂內(nèi)涵和風(fēng)格控制幅度,確保取得理想藝術(shù)表現(xiàn)效果。在將常用觸弦點當(dāng)成是中心時,稍微向上移動能起到抑制復(fù)音中高頻音的作用,使其泛音隨之減少,突出基音,產(chǎn)生柔和音色,在有效弦長1/2 位置變化最明顯[5]。向下移動可產(chǎn)生脆亮音色,通過剛?cè)釋Ρ冉o人以不同感受。其次,也可以通過控制鼓腔共鳴強弱獲得不同音色,在90 度范圍內(nèi),觸弦角度越大聲音越渾厚,反之則越薄。再次,調(diào)整指甲過弦速度和指峰,也可以改變音色。速度越快,弦將迅速發(fā)生突變,振幅和音頭越大,音色相對剛堅,反之則更圓潤、柔和。指峰分為正峰、側(cè)峰、偏峰,正峰接觸面積稍大,聲音剛堅,側(cè)峰接觸面小,聲音粗獷,演奏泛音顯明亮。偏峰接觸面積最大,聲音柔潤。最后,也可以通過更換撥弦手法達到同時改變觸弦角度、力度、速度等效果,也能產(chǎn)生不同音色效果。綜合運用多種演奏手法以取得不同音色變化,在把握三弦音發(fā)聲原理的基礎(chǔ)上,需結(jié)合樂曲加強基礎(chǔ)訓(xùn)練,才能隨著心意靈活運用各種音色塑造完美音樂形象。

        三、結(jié)語

        無論是大三弦還是小三弦,大多由琴頭、琴桿和琴鼓構(gòu)成,在實際選擇時應(yīng)掌握琴弦、琴馬等結(jié)構(gòu)細節(jié),確保樂器音位準確的同時,擁有較好音質(zhì),能夠為完美演繹樂器奠定基礎(chǔ)。把握樂器聲學(xué)原理,明確各種三弦的音質(zhì)特點和聲音規(guī)律,能夠找準最佳觸弦點和靈活觸弦,合成完美的三弦音。

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