洞簫的音色和簫管材料材質(zhì)的關(guān)系

之前有寫過文章,簡(jiǎn)單介紹過各類制作材料的特征,大家可以參考:關(guān)于洞簫制作所使用的各種材料的一些情況說明,今天這個(gè)文章,我們從聲學(xué)、聲波傳播等方面來從原理層面再來說一說。
聲音的音色是什么決定的?答案是泛音。我們有一句話,基音決定音高,泛音決定了音色。比如我們的簫聲,我們吹出一個(gè)音,會(huì)有一個(gè)相對(duì)固定的音高,這個(gè)音高是由這個(gè)聲音中振幅最大的那個(gè)頻率決定的。但是這個(gè)聲音中還會(huì)同時(shí)存在著其他頻率的聲音,基音的二倍頻率、三倍頻率、四倍頻率這些個(gè)泛音夾雜其中,大家如果使用儀器很容易監(jiān)測(cè)到,當(dāng)然稍有寫經(jīng)驗(yàn)的朋友,耳朵也是很明顯分辨。那么音色就是由于這些泛音的分布、多少、振幅大小等決定的。
進(jìn)而我們想知道簫管如何影響音色的,我們就得去了解簫管如何影響泛音就可以了。出乎大家意料的是,影響泛音的最大因素,不是材料的質(zhì)地、密度,而是簫管的內(nèi)部形狀。簫管內(nèi)的不同形狀,也就代表空氣柱的形狀不同,波形不同,那振動(dòng)時(shí)的頻率也不同,進(jìn)而能夠耦合放大出來的泛音也受影響。比如我們那兩根外徑形狀基本一樣的竹管,管內(nèi)現(xiàn)狀其中一個(gè)為平行管,一個(gè)為錐形管,都吹出全管音,很明顯音色不同。
第二個(gè)影響音色的因素,是材料的密度。我先說明一點(diǎn),我們探討的是影響因素,沒有什么指向性,也不代表密度高低,就是好壞。我們通過實(shí)驗(yàn)可得,其他條件基本相同情況下,密度越高,簫聲就會(huì)越硬,就是我們常說的金屬聲更強(qiáng)、聲音更亮。密度越低呢,聲聲音越軟,也是我們常說的更加圓潤(rùn)一些。為了會(huì)這樣呢?密度越低,材料管壁縫隙就越大,當(dāng)然這里說的縫隙屬于材料纖維縫隙,肉眼是不可見的,這些縫隙第一可以吸收部分聲波、折射的聲波也自然變的更少。而且被吸收的聲波主要是聲音的頻率比較高的泛音,音色高頻的聲波,波長(zhǎng)短,更容易被吸收,更不容易被正常折射。所以密度越高,簫聲中頻率高的泛音就更強(qiáng)一些,音色有一種金屬感,而密度低的材料,高頻的泛音多被吸收,從而顯得音色單薄、偏軟、圓潤(rùn)一些。
剩下一個(gè)因素,那就是我們簫管內(nèi)壁的平滑度,簫管內(nèi)壁越是平滑,高頻的聲波被吸收的也越少。越少凹凸不平,被吸收的越多,折射不規(guī)則。當(dāng)然這里說的凹凸不平,也是肉眼不可見的,?不足以改變內(nèi)徑形狀的。我們時(shí)常在簫管內(nèi)壁涂抹大漆,會(huì)對(duì)簫聲的音色有所改變,是因?yàn)橥磕ǖ拇笃釙?huì)使得管壁的變得更平滑一些、內(nèi)壁密度更高一些。
以上所有只是一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合聲學(xué)知識(shí),作以討論。并非說什么好,什么壞,音色,本無好壞,看我們需要。一來,大家在選擇洞簫時(shí)候,看不同的材料,可以了然于心。再者,制作者同行們,也可以參考,獲得你想要的音色。


賀蘭原,原名李家雨,著名洞簫制作人、工藝美術(shù)師。
賀蘭老師精于理論研究和工藝實(shí)踐,其作品兼具物理性能和工藝美學(xué),在洞簫制作領(lǐng)域享有盛譽(yù),制作的作品不僅在中國(guó)大陸和中國(guó)港澳臺(tái)地區(qū)使用者眾多。在海外如美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)家都分布著賀蘭老師簫作品的使用者。賀蘭老師說,對(duì)于海外的簫友,他的簫作品不單就是一件樂器,更攜帶著中國(guó)傳統(tǒng)文化。賀蘭老師曾說,每一支簫都是他的一個(gè)世界。