古琴声学特性与音响表现关系解析

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古琴声学特性与音响表现关系解析

器音响是主观审美要求的外化表现。特定的文化意识、审美／Ｊ、要求寻求与之适应的乐器音响表现，然后再依据音响表现的具体需要，对乐器声学特性及演奏方法做出符合要求的限定。古人有云：“八音之中，惟弦为最，而琴为之酋一，明代思想家李贽亦云：“余谓琴者心也，琴者吟也，所以吟其心也０ｎ⑦古琴成为历代文人墨客抒情表意的首选乐器，不仅与古琴深厚的文化内涵与寄寓之上的精神依托有关，乐器自身独特的声学特性也是重要因素之一。目前，对古琴音响表现及审美特征的研究已取得了非常丰富的研究成果，但对古琴音响表象下乐器本体声学特性的基础性作用还认识不够。

一、古琴声学系统构成
声学特性是振动体发声时所固有的物理特性。不同乐器间显著的声学差异大多源于乐器在构造及材质等方面的不同。“从不同的视角看乐器，乐器有其同时存在的两种构造形态。一种是它的机械构造，另一种是它的声学构造。“（耘饥械构造是乐器的物质存在形态，声学构造则表达着乐器制造者、演奏者的审美要求，是机械构造最终的工作目的。因此，对乐器声学特性的评价，常常以乐器声学构造为分析对象。

１９１４年，埃里斯・冯・霍恩博斯特尔（Ｅｒｉｃｈ ＶＯＦＩ Ｈｏｒｎｂｏｓｔｅｌｊ④和库尔特・萨克斯（ＫｕｒｔＳａｃｈｓ）＠在合著的＜乐器分类法）一书中，将世界范围内的多样乐器，按乐器振动体性质的不同分为弦呜、体鸥、气鸡、膜鸣乐器四大类（后又在此基础上增加了电鸣乐器），这种分类方法简称为Ｈ・Ｓ乐器分类法。目前，此种乐器分类法在全世界得到了普遍应用。

在Ｈ・Ｓ乐器分类法中，弦呜乐器有乐弓、利拉、竖琴、琉特、齐特尔等五种基本类型。由于古琴是无颈弹拨弦乐器，琴弦由岳山和龙龈支起平行排列于琴体，琴弦长度接近于乐器总长，其形制特点符合齐特尔类乐器分类特征。如按Ｈ・Ｓ乐器分类法分类，综合乐器细部形态及演奏方式等方面的细分结果，古琴属于无码指拨长形齐特尔乐器。
古琴部件较多，尽管在不同时期、不同形制的古琴中，这些部件在数量、位置及尺寸上存在一定差异，但从乐器声学系统构成及功能来看，不同时期的古琴，其声学构造是基本相同的。在这些声学结构中，古琴振动体与共鸣体起着至关重要的作用，对古琴振动过程及声学特性的贡献最大。

振动体是指由不同材质制成的琴弦，经过悠久的历史演变，古琴最终形成张有七根琴弦的固定形式。琴弦在古琴岳山与龙龈之问的长度为振动有效弦长，在演奏散音与泛音且寸，古琴琴弦

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■杨帆

在岳山与龙龈问作阻尼振动，并通过这两个部件将琴弦振动传导至共鸣体，当采用按音演奏技法时，其中的一个固定点将随着演奏音的不同变为琴弦与琴面接触的某点，使琴弦有效弦长与传导方式发生改变，带来音高、音强、音色等声学特性的改变。

古琴共鸣体由面板与底板粘合而成，面板（常见桐木材质）多为头宽尾窄的圆弧形，由琴头至琴尾，琴面弧度有不同变化。底板ｆ常用椁木材质）形状与面板投影相同，上开龙池、凤沼两个音孔。在古琴弧形面板与平面底板间形成的内部空腔称为槽腹，槽腹内部还有纳音、天地柱等声学部件。
古琴的激励体是演奏者弹奏琴弦的手指，演奏中，演奏者通过选择不同的激发位置、采用不同的弹奏技法、使用不同的弹奏力度，在激励古琴琴弦发生振动的同时，改变着古琴的音响表现。

二、古琴声学系统发音过程

时间包络（Ｔｉｍｅ）是以时间为标尺，观察乐音动态变化的参数。乐音时间包络可以分为起振（Ａｔｔａｃｋ）、衰减（Ｄｅｃａｙ）、持续（Ｓｕｓｔａｉｎ）、释放（ＲｅｌｅａｓｅＪ四个阶段，简称为ＡＤＳＲ。其中，每个时间段的持续时间与振动状态都对乐器音响产生积极作用。一般而言，弹拨乐器乐音的总体特征为具有较明显的起振、衰减和释放
过程，而持续过程相对模糊，这是由于弹拨乐器琴弦被激发后缺少持续能量供给所致，古琴也不例外。

从乐器振动能量在声学部件间的传导路径观察，古琴的发音可分为激发、弦振、传导和辐射等四个过程。

１．激发过程
激发是演奏者以手指为牵引力或推动力的来源，带动琴弦脱离静止位置一段距离，然后释放外力，琴弦进入自主振动的过程。古琴使用右手激发琴弦发音，按左手手指与弦接触关系的不同，分为散音、泛音、按音激发方式。散音为左手手指与弦不接触，即琴弦的整段振动。泛音为左手手指轻触琴弦但不按实，抵制了琴弦整段振动而突出某个分段振动的发音。按音则是将琴弦按压于面板之上，使琴弦白匀某一段完全振动发出的声音。

２．弦振过程

“弦是弦乐器的原始振动体，……弦乐器的声学特征主要来自于弦，弦对弦乐器的声学性征具有主控作用。”⑥琴弦被激发产生振动后，由于自身的张力作用，琴弦在以静止位置为中心的两侧不断做往复运动，随着振动畿量酌逐渐耗损，琴弦振动渐渐衰减，最终回到静止位置。古琴琴弦机械振动能量转换为声音能量，主要是通过岳山、龙龈等部件传导至乐器琴体发音完成的。此外，琴弦运动也会挤压周围的空气共同作用，使空气产生疏密变化并传递至
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人听觉系统，成为琴弦振动能量转化为声音的另一次要途径。
３．传导过程

传导的目的是使古琴共鸣系统及槽腹内空气产生充分共振。琴弦的振动作用于岳山与龙龈，这两个部件将振动传导至琴的面板，面板又通过槽腹内的天地柱（部分琴没有）将振动传导至底板，从而使古琴整体参与振动。

４．辐射过程
乐器通过挤压作为传播媒介的空气而向四周辐射声音的过程称为辐射过程。完成古琴声辐射的主要部件是面板与背板，同时，槽腹内的空气共振也会通过背板两个音孔向外辐射声波。辐射过程中，除了乐器音量会发生变化外，由于琴弦与琴体之间存在着耦合作用，琴体在辐射过程中会依据自身振动特性使原始振动中的某些频率成份得到增强或衰减，还会使音高、音色和辐射指向性等声学特性得到进一步改善。

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三、古琴声学特性与古琴音响

乐器是传统音乐文化的物质载体，通过形制工艺、演奏方式、音响表现等外部形式，含蓄地表达着蕴藏其中一脉相承的文
化传统。［南宋］刘籍在（琴议篇＞中云“美而不艳，哀而不伤，质而

链文，辨而不诈，温润调畅，清迥幽奇，参韵曲折，立声孤芳，此琴之德也。”⑦从中可以看到，古人重写意而疏写实的表达方式与摒弃华丽形式而注重内在意蕴的艺术品味。作为中国传统乐器的典型代表，古琴集中体现着中华民族的音乐审美趣味，形成了自身偏传神、重意韵的音响表现。

音乐中，“能够给听觉以明确高度的音，叫做‘乐音’；没有明确音高，但有音区归属感的音，叫做‘乐音性噪音’：既没有明确音高，也没有音区归属感的音，叫做‘噪音’。“＠乐音具有音高、音强、音长、音色等四种特性，主观感知中常用高低、强弱、长短、明暗、冷暖等用语来进行描述。从声学角度观察，当把乐音视为一种物理振动波时，常常使用频率、振幅、时间、频谱和波形包络等客观物理参量来描述乐音特性。其中，任何一个物理客观量一定量值的增减均会引起某些主观感知量发生变化，两种量之间存在着不是绝对严格的对应关系。就古琴声学特性与音响表现而言，客观量与主观量之间也存在着这样的对应关系。如从乐音的四种特性来分析古琴音响，不难发现古琴独特的音响魅力，正是建立在其优异乐器声学特性的基础之上。
１．音色特性

古人对于音色这一表现手段是给予高度重视的，并通过采用丰富多样的演奏技法，使古琴得到了优于任何一件传统乐器的音色表现，其空灵、柔韧、通透而内敛的音色是中国传统审美思想在乐器音响表现上的完美诠释。音色与声音频谱、波形包络等物理参量密切相关，引起音色变化的因素有很多，从古琴形制到古琴演奏方法，几乎所有因素的细微改变都会造成频谱及波形包络出现变化带来主观音色变化。

古琴音乐注重音色的虚实对比，追求音响的声韵兼备。“声“
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是指按音，归为”实“音，“韵”多指运甩滑音奏法产生的滑音与延续音，归为“虚”音。从乐音声学特性来分析，“实”音与“虚”音或者说琴声的“声”与“韵”，它们在音色上的区别主要在于乐音时间包络（Ｔｉｍｅ）的不同。与“虚”音相比，“实”音在起振、衰减、持续和释放四个阶段的动态变化中，振动状态有较为直观的阶段划分，乐音各阶段的能量变化存在着一定规律，音与音之间的连接相对清晰，因此主观感受是明确、清晰、稳定的。反观“虚”音，由于乐音的演奏大多是在按音衰减与释放阶段中进行，因此在乐音时间包络中，各阶段的能量变化规律性较差，阶段划分较为模糊，使音与音之间的转换呈现出渐变特征，带来流动与动态的主观听觉感受。

古琴演奏中，通过使用具有不同层次感、多种饱和度的丰富音色，不仅增加了音乐表现语汇，还使音色特性在音乐中具备了一定的：类似于音高、音长特性所起到的音乐结构功能。仅就这一点而言。历史悠久的古琴审美理念与２０世纪初西方音乐结构方法有着异曲同工的共同追求，产生了交响与共鸣。

从１９世纪浪漫主义时期开始，西方音乐较之以往更加重视音色在音乐创作中的重要作用，这些理念在柏辽兹、李斯特、德彪西等多位作曲家的创作中均有明显表现。音色旋律法【Ｋｌａｎｇ－ｆａｒｂｅｎｍｅｌｏｄｉｅ）是奥地利作曲家阿诺德・勋伯格１９１１年在所著＜和声学）一书中提出的术语。音色旋律法又称音色旋律，“指把变化的音色用于一个音高层次或不同音高的作曲方式，……目的是把音色确立为音乐作品中的一个结构要素。”⑤具体来说，音色旋律是试图用音色变化代替音高变化，就像由音高组成旋律一样，将音色的连续变化构成音色的”旋律”，将音色旋律等同于音高旋律去结构乐曲，极大地突出了音色在音乐表现中的作用，勋伯格甚至认为音色在音乐中可以起到主导作用。他的学生安东・韦伯恩在音乐旋律的基础上进一步发展出了点描技法（Ｐｏｉｎｔｉｌｌｉｓｍ）。实践中，他常常采用拨奏技法，用不同的音色将旋律线条或和弦分割成非常细碎的色彩点和色彩线，在音色的横向变化中结构出独特的音乐组织方式，使得音色具有动态流动性特征，在音乐中发挥比音高更为突出的作用。
通过比较不难发现，古老的古琴音乐与创新的西方音乐均给予附加于音高载体之上的音色特性以更多重视，并试图通过多样的音色使用与变换，使音色成为音乐的结构因素之一，以最大程度地发挥音色在音乐中的作用。

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２，音高特性

音高变化取决于琴弦振动频率、琴弦振动模式及琴弦与琴古琴弦下无品，可以通过在琴面进行不同距离的滑动以得到不同音高问的平滑过渡，并通过使用吟猱绰注等左手技法，不断丰富音高在时间过程中的变化。与其他传统弹拨乐器相比，古琴乐音音高特性的多样性，赋予了古琴音响更多的表现意味，在体的振动耦合关系。古琴乐音在音高特性上存在着素材的多样性、连接的渐变性、音高的过渡性等多个独特因素。
这些音高（或称为“音高过程”）的使用中，琴者并没有仅仅将它们视为一种音乐连接手段，而是将这些“过程”视为一种新的音高语

汇，有意识的运用于乐音组织之中，赋予了这些“过程”以独立的

表现意义，为古琴音响传。韵”服务。
古琴除具有弹拨乐器共有的”颗粒”状音高表达形式外，得益于古琴无品的形制，演奏中，通过左手技法的变换，还可得到三种独具风格的“线”状音高表达形式，形成了古琴音响无可替代的音高表现优势：一、右手在弹奏琴弦后，左手手指从原按弦位置采用

上、下、进复、退复等演奏技法，在弦上做数个音位距离的位置滑

动，不断地缩短或增长有效振动弦长，在琴弦持续振动的余音中完成音与音之间的连接；二、右手在弹奏琴弦后，左手按指通过吟揉绰注等演奏技法在不同音高位置间移动，在琴的持续音中形成呈抛物线或波浪线的音高滑动；三、右手在弹奏琴弦后，左手按弦的手指通过在音位上快速、小范围的摇动，不断改变振动有效弦长，带来乐音音高的细微抖动，产生类似于弓弦乐器“揉弦。的音晌效果，但与其他传统弹拨乐器相比，古琴手指摇动的幅度及音高的抖动范围几乎是不受限制的，在演奏中具有更多的选择性。
不同的音高表达方式也带来不同的音高连接方式，由于古琴动态、平滑的音高转换，造成了音与音之间连接的模糊化，带来乐音音高稳定性的下降，在时间包络动态变化中形成了～种线性的、渐变的音高运动，使得古琴音响形成了动静相间、明暗对映的对比效果，创造了古琴卓尔不群、一枝独秀的音响美。

３．音长特性

弦乐器激励方式的不同．琴弦在材质、长短、粗细、张力方面的差异，琴体在结构、体积、材质等方面的区别是弦乐器具有不同声学特性的主要物质基础。相比其他中国传统弹拨乐器，古琴琴弦的有效振动段较长，一般在１
ｌＯｃ卜１１７ｃｍ之间，琴弦的振动

持续时间也较长。特定条件下，古琴乐音从起振至完全终止的振动时间甚至达到近１５ｐ。古琴琴“韵”主要依靠滑音奏法产生的滑音与延续音来传达，足够的琴弦振动持续时间是古琴音响传“韵４的前提与基础，演奏中“虚４、。实”相间的音色变化，独具风格的“线”状音高连接方式均有赖于此。因此，古琴琴弦较长的振动时间提供给了琴者创造审美意境所必需的时间条件，是形成古琴琴。韵４风格的重要保证。

由于古琴音乐很少采用戛然而止的乐音中止手法，为追求“绕梁三日不绝于耳“的音响表现效果，演奏者常常采用乐音渐虚、渐静的表现方式，使得古琴音响在渐渐趋向沉静、幽远中将音乐乐思与审美想象引向远方，在袅袅余音中得到心灵的升华。＜庄子・天道）中有论：“不徐不疾，得之于手而应于心，口不能言，有数存焉于其问。”以乐器绵长不绝的音长特性为表现空间，结合琴者对于乐音音长特性的独特认识与巧妙运用，古琴音乐最终在以音长为表现方式的时间；及以音高为表现方式的空间两个维度上形成似断非断、若有若无的音响效果，表达出琴者向往清和淡雅、温淳简略的审美理想。
４．音强特性

弦乐器音强表现与琴弦、琴体振动幅度；演奏者激发方式与激发力度有着直接关系。古琴乐音具有很强的瞬态变化特征，这是由

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弹拨乐器“颗粒”状突发激励方式决定的。由于起振段时间较短，乐音在很短的时间内即可达到最大振幅，有利于乐器产生坚实而富有弹性的音强表现。而在较长的持续段中，”线”状的音高连接会随着琴弦振动幅度的减小，在音强上呈现出相应较为松弛的衰减过程，在对琴弦的～次激励中完成多个音的音强对比与过渡。

＜风俗通义＞有云．“琴之大小得中而声音和，大声不喧哗而流漫，小声不湮灭而不闻，适足以和人意气，感人善心。”＠传统的古琴音乐受自身承载的文化品质影响，在大多数情况下总是起着“娱已”而不。娱人”的审美功能，多用细小、微弱之声表达深邃、广厚之意，因此很少强调乐器在音强表现上的大功率与强对比，音强表现总体较柔和、微弱。有时，为了实现音乐的虚实相间、抑扬顿挫之感，创造出清虚淡远的乐曲意境，甚至还常常使用较弱音强进行大段落的演奏，以形成古琴音乐宁静而深远、玄妙而无为的审美意境。

结话
乐器音响是特定文化传统的产物，乐器与文化、历史、审美等方面的深刻联系，赋予了乐器音响丰厚的精神内涵。古琴向来追求“弦外之音”与“声外之意”的音响表现，力图在自然恬淡、虚静渺远的审美意境之中求得琴者个人心智的宁静与解放，达到“言有尽而意无穷“、“可意会而不可言传”的艺术境界。正是以古琴在音色、音高、音长、音强等方面具有其他传统乐器无法取代的声学特性为基础，结合古琴丰富多样的演奏技法，营造出琴曲清虚静远、意味深长的审美意境，形成了古琴“曲澹节稀声不多”（自居易＜五弦弹一恶郑之夺雅也））的音乐风格，最终成为古人表达哲学理念及审美想象的最佳乐器。