笛子 Flute & Piccolo 音階密碼學(xué)入門
# 笛子 Flute & Piccolo
笛子是中國傳統(tǒng)管樂器，是笛子是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的漢族樂器 ，也是漢族樂器中最具代表性最有民族特色的吹奏樂器。中國傳統(tǒng)音樂中常用的橫吹木管樂器之一，中國竹笛，一般分為南方的曲笛、北方的梆笛和介于兩者之間的中音笛，音域可達(dá)到兩個八度多兩個音。
1977 年浙江余姚河姆渡出土了骨哨、骨笛，距今約 7000年。
1986 年在河南舞陽新石器時代早期遺址中發(fā)掘出 16 支豎吹的鳥禽肢骨笛，測定距今 8000 余年歷史。音孔由五孔至八孔不等，其中以七音孔笛居多，有些音孔旁還加打了小孔，與現(xiàn)代中國音調(diào)完全一致。
1987 年河南省舞陽縣賈湖遺址出土了 7 孔賈湖骨笛，是世界最早的可吹奏樂器，距今約 9000 年。
西洋管樂器同類樂器中，笛分為短笛、長笛、風(fēng)笛、直笛、陶笛。
現(xiàn)代國樂的分類上，基本可以認(rèn)定，橫吹的叫笛子，豎吹的叫做簫。但是在古代，特別是宋之前的古詩詞中讀到笛和簫的時候，很有可能，其中所表現(xiàn)的樂器，與今天的理解很不一樣，甚至相反。
目前市場上的笛子質(zhì)量魚龍混雜，同樣的價格品質(zhì)可能千差萬別，作為一個初學(xué)者應(yīng)該知道如果挑選一把合適自己的好笛子。幾百塊的笛子性價比最小，音色達(dá)不到專業(yè)要求，有可能音準(zhǔn)還有問題。幾十塊甚至幾塊的有性價比極高的笛子，不然就要上 4 位數(shù)以上價格的專業(yè)笛子了。一些手工愛好者甚至使用 PVC 管材制作聽起來效果好像還不錯的免維護(hù)笛子，更有愛好者使用碳纖維布制作笛子。
影響笛子音色的因素：笛子本身的材質(zhì)結(jié)構(gòu)，演奏者的演奏技巧及運(yùn)用，所貼的笛膜，以及環(huán)境因素等等。
笛子本身的因素，笛子竹質(zhì)纖維和竹肉的厚薄，笛子的竹質(zhì)纖維越細(xì)密吹出的音就會越響亮。竹肉過厚（管壁厚）發(fā)音反應(yīng)就會偏遲緩，聲音也越渾，但是管壁過薄發(fā)音就會偏輕浮、空洞。
膜孔形狀和大小，一直都是使用的橢圓形孔（鴨蛋型），膜孔大，聲音就偏響亮，但是聲音不容易控制。膜孔小，聲音會偏暗一些，控制也相對容易。笛膜則要選擇薄而韌，觀感透明度高為好，貼膜要制造褶皺增強(qiáng)氣室共鳴性。
演奏者自身原因，主要是風(fēng)門與吹孔的位置關(guān)系，氣流沿管壁（90°）吹送入笛身以得到最好的共鳴效果。大概下嘴唇蓋住吹孔的四分之一到三分之一的位置，蓋住的太多容易發(fā)音不靈敏，太少蓋不住又容易導(dǎo)致很難控制。另外，手指按不密音孔就會導(dǎo)致吹不響，或者噪聲大的問題。口風(fēng)對了，吹笛子會很輕松，如果很難吹響，必定是口風(fēng)角度、氣流速度或單孔密封有問題。有人舌頭兩側(cè)的唾液腺敏感，舌頭在揉動唾液腺時就會出現(xiàn)大量口水，這就要將舌頭縮起來吹奏笛子減少唾液腺的應(yīng)激反應(yīng)。
環(huán)境對竹笛音色影響也很大，溫度，濕度，氣壓等，潮濕悶熱的地方和干冷的地方笛膜收縮的速率都不同。
作為一種吹奏木管樂器，笛子對演奏者的氣息有極高要求，籠統(tǒng)地說有三種氣息：
1. 低音 - 臉部嘴型處于微笑狀態(tài)，收下巴不鼓腮，氣息緩緩吹出；
2. 中音 - 嘴型收攏，氣流加速吹出；
3. 高音 - 嘴型更加收攏，氣流更快速地吹出；
泛音也通過急速吹氣實(shí)現(xiàn)，氣息控制不好可能音階都吹不出來，即使吹出來，可能由于不穩(wěn)定，導(dǎo)致音調(diào)在八度間兩回亂竄。所以，笛子演奏中，練氣息是重中之重，其次才是技巧。
笛子是出了名的花里花俏的，技巧繁多，搭配精巧。難點(diǎn)在于氣指唇舌的互相搭配，這是最難的。別的不說，就說吐音吧，業(yè)余沒個三五年不成氣候。大致一般來說，笛子的演奏技巧可概括氣、指、舌、唇四大基本功：
1. 氣的功夫最難掌握，也最核心，氣息功夫不夠連音階都吹不好；
2. 指的功夫要求手指動作干凈、利落、速度平均、靈活、有彈性；
3. 舌的功夫要求力度平均、富顆粒感、節(jié)奏平均、能持久；
4. 唇的功夫就必須注意風(fēng)門大、小及口勁的適當(dāng)表現(xiàn)。
其中，花舌技巧和循環(huán)換氣算是比較難的兩種，并且花舌并不是人人都能學(xué)會，有些人舌頭厚就是抖不動?；ㄉ嘁笊囝^放松、輕觸上顎，并不一定要固定在什么位置，只有保持放松狀態(tài)才可能抖起來。舌頭在放松狀態(tài)下，舌頭彎起輕觸上顎會阻擋氣流，由于足夠放松就會在氣壓力的作用下產(chǎn)生振動，所以要求口腔要有開闊空間。
常見的笛子有 5 種調(diào)式，依尺寸由大到小，分別是 C D E F g。最大號的 C 調(diào)笛子所需氣息必然要較多。根據(jù)不同的調(diào)式，竹笛結(jié)構(gòu)有尺寸上的變化以演奏不同的音域，但笛身基本結(jié)構(gòu)保持不變。成人氣息量大一般可以使用 C D E 調(diào)的笛子，其笛身更大更長，單孔間隔也更大。兒童一般采用 F g 調(diào)的笛子，笛身更小巧，音高也更高，它們稱之**梆笛**。而 E 調(diào)笛在中間，屬于中音笛。C D 調(diào)笛子屬性**曲笛**，音色渾厚。
笛身由一根竹管做成，里面去節(jié)中空成內(nèi)膛，外呈圓柱形，在管身上依次開有：
? * 1 個吹孔，供演奏者吹送氣流進(jìn)入笛身，吹氣角度應(yīng)該使用氣流沿管壁滾動起來以激起共鳴。
? * 1 個膜孔，貼上笛膜形成更好的共鳴腔結(jié)構(gòu)，提升音響品質(zhì)。
? * 6 個音孔，通過按壓封閉不同的音孔的改變共鳴腔，配合演奏者的氣流吹送產(chǎn)生不同的音調(diào)。
? * 2 個基音孔，可用來調(diào)音，起著劃定笛子最低音范圍的作用。
? * 2 個助音孔，笛身下端的兩個孔，可用來微調(diào)高音，位置越靠近吹孔筒音就越高，也可系飄穗裝飾之用。
三個基本樂理概念：
01. **音級**：用羅馬數(shù)字 I II III IV V VI VII 或數(shù)字 1234567 簡寫。在一個調(diào)式內(nèi)，音級不同的音產(chǎn)生不同的心理感受。在現(xiàn)代音樂 12 平均律中，每一組 CDEFGAB 在相應(yīng)的調(diào)式中劃分為相應(yīng)音級。
02. **音名**：不同音高頻率對應(yīng)的音符名稱。標(biāo)準(zhǔn)鋼琴鍵盤上的按鍵都有它們的音名，包含 A0-C8 共 7?個完整的八度音，共 88 鍵。中央 C 對應(yīng) C4，國際標(biāo)準(zhǔn)音 A = A4 = 440Hz。
03. **唱名**：為了教學(xué)方便，所有音階以 Do Re Mi Fa Sol La Si 唱出相應(yīng)的音高，不嚴(yán)格要求音高。簡譜上的音高標(biāo)記可以看作是音級的簡寫形式，也可以看作是唱名的簡寫形式，它們意義相通。
**筒音**是將 6 音孔按壓時吹奏出來的音，笛子演奏的最低音，所有笛子筒音都是該笛子本調(diào)的 5 音。
笛子發(fā)聲原理是改變氣柱長度進(jìn)而改變音高的樂器，音孔全按時氣柱最長振動共鳴頻率最低。通用的六孔竹笛，除第二孔與第三孔之間、第六孔與高八度的簡音之間為半音關(guān)系外，其他相鄰音孔間均為全音關(guān)系。
音孔全按時的氣柱最長頻率最小，依次放開 12345 孔，共 6 個音：G A B C D E，其中 B C 倆之間是半音關(guān)系，也就是 3 4 孔之間的空氣柱變化比其它兩孔之間的調(diào)整長度要小。
畢達(dá)哥拉斯 Pythagoras 是生活在公元前 500 年前后的著名的古希臘數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家，對數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)無數(shù)，是他主張“萬物皆數(shù)”，是他將自然數(shù)區(qū)分為奇數(shù)、偶數(shù)、素數(shù)、完全數(shù)、平方數(shù)…
畢達(dá)哥拉斯通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了：在給定張力的作用下，一根定弦的音調(diào)（即振動頻率）與其長度成反比，空氣柱振動頻率也如此。按照現(xiàn)代音樂十二平均律的頻率比例關(guān)系，12-equal temperament，一個音到其高八度音之間的頻率關(guān)系為兩倍關(guān)系，將兩個頻率之間的差值平均比例分成 12 份，得到 12 個半音，對應(yīng)鋼琴上一組八度音階，共 12 個琴鍵。笛子不僅靠氣柱長度改變頻率，還要配合氣流速度吹奏高八度音。
假設(shè)定調(diào)單位長度氣柱振動為 Do，那么 Re 約在長度 8/9 位置，F(xiàn)a 在 3/4 位置，Sol 在 2/3 位置。所以，笛子的筒音 5 的空氣柱與 1 的空氣柱長度為 2/3 倍數(shù)關(guān)系，分別對應(yīng) 456 孔按下、音孔全按下。
古人很懂五度相生律和純律，也說明了怎么用，但是古代人根本沒有什么頻率這樣的概念。
對于繃緊的一根單位長度 L 的弦，彈它會振動發(fā)出由多種頻率復(fù)合的音，有一大串諧波組成，它們也叫泛音。
第一分音，是基音（基波），此頻率振動能量最大，這就是這根弦的本身的音高；
第二分音，相當(dāng)于 1/2L 弦長發(fā)出的基音，頻率是原來的 2 倍，即基音的高八度音；
第三分音，相當(dāng)于 1/3L 弦長發(fā)出的基音，頻率是原來的 3 倍；
第四分音，相當(dāng)于 1/4L 弦長發(fā)出的基音，頻率是原來的 4 倍；
第五分音，相當(dāng)于 1/5L 弦長發(fā)出的基音，頻率是原來的 5 倍；
依此類推……
假定基音為 C，那么二分音就是高八度的 C。第三分音非常重要，這個音聽起來比基音高多了，明顯與基音不同，其實(shí)它是高八度的 G，振幅長度是 1/3L，頻率是 3f。如果將第三分音長度加倍，變?yōu)?2/3L，頻率就是 3/2f，也就是比 C 音高 0.5 倍，它還是 G，只是低八度的 G。
C 與 G 就是五度音，相似地，可以由 G 計算得到 D 音，只需要將頻率再乘一個 3/2，即 9/8f。同理，依次可計算出 A 27/16f，E 81/64f。C G D A E 五個都相差純五度音的音階，這就是傳統(tǒng)五度相生律。把這五個音在八度內(nèi)從低到高排排序，就是 C D E G A，并給它們各取個文雅的中文名，就叫宮商角徵羽。
五度相生律揭示：頻率相差兩倍是八度音，頻率相差 3/2 倍的是純五度音。畢達(dá)哥拉斯把五度相生律弄出來，牛逼了幾千年。不過那時地球互相都不來往，同一套音樂體系在中國叫**五度相生律**，西方叫畢達(dá)哥拉斯律或叫**三分損益法**。
偶數(shù)分音由于天然的倍頻關(guān)系，使得它們在音樂上通常作為泛音出現(xiàn)，不像 3、5、7 分音可以得到一些特別有用的音調(diào)。例如 4、6 分音可以在 2、3 分音上找到對應(yīng)的高八度音和五度音。而 5 分音可以得到一個 E，其長度為 1/5L，頻率為 5f，相當(dāng)?shù)母撸?jīng)過除 2 再除 2，連降兩個八度，回到基音的八度之內(nèi)得到 E，長度為 4/5L，頻率為 5/4f，是基音的大三度音，相比五度相生律推算的 E 頻率 81/64f，大致相等，但意義不一樣，按振動理論看，5/4 是比較好的振動諧波，而 81/64 就不太好。這個 E 的出現(xiàn)，代表了一種新的音律：**純律**，即：
1. 頻率相差兩倍是八度音；?
2. 頻率相差3/2倍的是純五度音（這兩點(diǎn)和五度相生律一樣）；
3. 頻率相差5/4倍的是大三度音。
純律用在和聲學(xué)上，分析和聲原理真是太方便了?；?，大三度，純五度，妥妥的一個大三和弦的構(gòu)造！
《史記·律書》 律數(shù)記載：
? ? 九九八十一以為宮。? ? ? ? ? ?一根竹管全長為 81 份，吹響它作為宮音。
? ? 三分去一，五十四以為徵。? ? ? 去掉其長度 1/3 變成 54 份，吹響它作為徵音。
? ? 三分益一，七十二以為商。? ? ? 增加其長度 1/3 變成 72 份，吹響它作為商音。
? ? 三分去一，四十八以為羽。? ? ? 去掉其長度 1/3 變成 48 份，吹響它作為羽音。
? ? 三分益一，六十四以為角。? ? ? 增加其長度 1/3 變成 64 份，吹響它作為角音。
? ? 黃鐘長八寸七分一，宮。
? ? 大呂長七寸五分三分。
? ? 太蔟長七寸分二，角。
? ? 夾鐘長六寸分三分一。
? ? 姑洗長六寸分四，羽。
? ? 仲呂長五寸九分三分二，徵。
? ? 蕤賓長五寸六分三分。
? ? 林鐘長五寸分四，角。
? ? 夷則長五寸三分二，商。
? ? 南呂長四寸分八，徵。
? ? 無射長四寸四分三分二。
? ? 應(yīng)鐘長四寸二分三分二，羽。
現(xiàn)代的**十二平均律**任何半音間，頻率相差 12√2 倍，這個數(shù)值是無理數(shù)，約等于 1.0594630943593。八度、五度、大三度等音程關(guān)系是十二平均律產(chǎn)生后樂理發(fā)展的產(chǎn)物，十二平均律很粗暴，也非常管用，迅速成為了音樂世界最廣泛最通用最基本的律制，并且定義了國際標(biāo)準(zhǔn)音 A4 = 440Hz。
笛子演奏半音，主要采用兩種辦法：一是將上方（靠膜孔方向）音孔閉合一半，使之降低半音，稱半孔指法。此法古已有之，宋代文獻(xiàn)已有記載；二是將上方音孔以下的音孔按閉一個或數(shù)個（各孔發(fā)音情況有別），使之降低半音，稱組合指法。
除了 3 4 和 7 1 兩組音本身是半音關(guān)系外，其他音 6 號孔按半孔都可以演奏出半音。笛子轉(zhuǎn)調(diào)也可以，但受音域約束，不直接轉(zhuǎn)譜子的調(diào)。笛子轉(zhuǎn)調(diào)不如鋼琴、吉他那樣方便，涉及到具體指法、音域的約束。
不直接轉(zhuǎn)譜子的調(diào)原因有多個：
1. 音域限制：比如，G 調(diào)的最低音是大字組的 D，而 b 調(diào)的笛子最低音是小字的 #f，轉(zhuǎn)調(diào)也吹不了。
2. 音色差別：半孔的比較暗，全孔的比較亮，為了演奏效果換笛子最好。
3. 笛子只有筒音做 567123 的指法，轉(zhuǎn)調(diào)不換笛子就需要變換演奏指法，對演奏者有更高要求。
4. 技巧問題：有些技巧比如厲音，多音，滑音，三度顫音之類的技巧，換個指法就無法使用了。
比如，筒音做 5 或者筒音做 2，這種就是常見的轉(zhuǎn)調(diào)表達(dá)，對應(yīng)的是一種指法，吹奏不同的音階關(guān)系。
笛身開端有**笛塞**封閉，軟木材制成的塞子，裝在吹孔上端管內(nèi)一定的深度防止氣流從開端漏氣。**漏氣**問題是所有新手常常遇到的，主要因?yàn)槭种覆荒苷７庾∠鄳?yīng)的音孔導(dǎo)致漏氣，從而導(dǎo)致一按音孔就吹不響。
**膜孔**是笛身左端第二個孔，用來貼笛膜。笛子沒膜孔，也能吹奏，但得不到有笛膜的那種獨(dú)特的音色。
**笛膜**的功能就是調(diào)節(jié)共鳴腔，通常使用蘆葦膜為佳，其天然纖維質(zhì)地薄、韌性好、彈性足。且自然資源豐富、采集簡單方便。蘆葦在中國絕大部分地區(qū)都能自然生長，漫山遍野，莽莽無盡，真可以說是取之不盡、用之不竭。
葦膜成為主流笛膜，大約是在明代以后。清代學(xué)者汪烜在其《樂經(jīng)律呂通解》中說的蘆莩，指的就是葦膜。
? ? “予聽今人吹笙，每嘗病其尖脆。笛貼蘆莩，音亦更脆?！?/p>
笛膜的使用，確立了中國竹笛清亮、悠遠(yuǎn)的基本音色特質(zhì)，并且使用笛子聲音更洪亮。貼膜時注意紋路要與竹子生長的紋理同方向，并且盡量使膜有褶皺，以增強(qiáng)共鳴度。
音孔從遠(yuǎn)離吹孔的位置開始數(shù)，依次為 1、2、3、4、5、6 孔號，音孔狀態(tài)（指法）與笛子原調(diào)音階關(guān)系如下，????分別表示開、半開、閉孔，??吹氣孔在左側(cè)，注意配合氣息控制音調(diào)，笛子音階堪稱密碼學(xué)入門：
稍微上檔次的笛子在笛身上都會標(biāo)有兩個字母，一個標(biāo)在 3 孔邊上，表示 123 孔全開對應(yīng)所示調(diào)式的 1 音。另外一個標(biāo)在最下面，表示 123456 六孔全閉對應(yīng)所標(biāo)記調(diào)式的 1 音。比如，3 孔標(biāo) E 則表示這是 E 調(diào)笛子，并且 123 孔開放時所吹奏的音名 E 對應(yīng)了一個絕對音高，它作為 E 調(diào)的 1 音。
比如 g 調(diào)的梆笛會有 G 和 D 兩個字母。正規(guī)叫法為 DG 調(diào)梆笛，同樣有 CF 調(diào)梆笛，AD 調(diào)曲笛等。雖然笛子的幾種指法中全按做2的指法用得最多，但笛子的命名常以全按做 5 和全按做 1 兩種指法來命名。筒音做 5 即表示轉(zhuǎn)調(diào)為 G 調(diào)，音孔全按為 5。而全按做 1 則為 D 調(diào)。
竹笛指法與轉(zhuǎn)調(diào)的對應(yīng)關(guān)系表，筒音作 5 (Sol) 即笛子本調(diào)：
Ref
陳悅《亂紅:蕭與鋼琴合奏》 https://www.bilibili.com/video/BV137411H7w7?p=4
新愛琴《從零開始學(xué)竹笛》 https://www.bilibili.com/video/BV1J4411e7xz/?p=3
Flute acoustics: an introduction to how a flute works https://newt.phys.unsw.edu.au/jw/fluteacoustics.html
竹笛半音階吹奏方法 http://www.chibaxiao.com/post/1380.html
藝璇er竹笛教學(xué) https://www.bilibili.com/list/121931455
常用的七種笛子指法表 https://www.bilibili.com/read/cv1915703
使用簡單的工具制作碳纖維管 https://www.bilibili.com/video/BV1mK411V7X6/
