中國民族樂器二胡在演奏中必須在二胡琴碼下部琴弦下加墊一塊海綿墊或其它柔軟材料的控制墊來抑制二胡樂器固有的“狼音”現象。
為了了解二胡“狼音”產生的機理。針對這一現象,依據物理聲學和音樂聲學原理,對“狼音”進行感性和理性的探究。
在音樂聲學中,對聲音分析根據不同特點分為三種類型:
1、 樂音:能夠給聽覺以明確高度的聲音現象;
2、 樂音性噪音:沒有明確音高,但有音區歸屬感的音;
3、 噪音:既沒有明確音高,也沒有音區歸屬感的音。
根據以上原理,首先對多把不同檔次類型的二胡進行“狼音”測試:
一、發現二胡容易出現“狼音”的頻率段范圍:784 – 988 Hz (g2—b2)。
(說明:在去除控制墊狀態下試拉。)
二、通過聲學頻譜儀器測試“狼音”:發現“狼音”頻譜特征中,具有一個尖銳突出而極強的共振峰,泛音之間頻率比不是整數關系,泛音呈開放排列,聽起來沒有明確的音高,但有一定的音區歸屬感;驹诙庀叶种惶幰魠^范圍內,也就是在二胡(1—5弦)第二把位高音4、5和第三把位高音6上。根據“狼音”現象的聲音特點可以分析認為屬樂音性噪音。
根據二胡樂器振動發音的特點:主要是琴弦與共鳴體琴筒配合共振后的聲學效應,由于它的直接共振體(面)為皮膜,所以它的共振規律將直接影響二胡樂音的效果。
為了解析二胡“狼音”產生的原因,重點對皮膜振動進行研究。
從物理振動理論角度分析:一般說理想的柔性膜與弦有類似的振動特點,它們都是受張力的作用,繃緊后才能產生彈性恢復力的振動,皮膜的振動可以看成是弦的面積擴展。琴弦在振動時,其自然諧波分音系列將與弦的基頻同時產生共振,形成一系列分段振動。然而皮膜振動也有其固有諧波分音系列與其基頻共振。由于皮膜振動屬兩維波動形式,因此皮膜振動中的波節就不像弦那樣是一個“節點”,而形成一條“節線”。皮膜振動與其內在結構和幾何形狀有關,它的振動要比琴弦復雜的多。它在振動中具有兩種波節特征。其頻率表示為(fmn)
,m數值在圓形膜振動中表示有m個直徑方向的節線;n數值表示為n個圓形節線。皮膜基頻(f01),它的波節特點為圓膜周邊為一個圓形節線,無徑向節線。其基頻振動公式為:
。01=0.3827a√ Tη
a:為圓形膜的半徑,T:為張力,η:是面密度,它表明膜的半徑越大則頻率越低,繃得越緊則頻率越高。
根據皮膜的振動特點,分析發現各次諧波分音與基頻不再是整數倍關系,從而形成了一些極不和諧的分音。例如:。11=1.5933f01;f21=2.1355f01;f02=2.2954f01;f31=2.6531f01;f12=2.9173f01;f03=3.5985f01…。
如果采用敲擊皮膜振動的話,產生的聲響屬樂音性噪音及打擊樂鼓的聲音特點。
由于二胡屬弦鳴樂器,它的琴弦振動發音是以各個泛音與基頻呈整數倍關系的諧和樂音,此時皮膜是作為共振面配合琴弦振動發音,由于皮膜振動是不諧和泛音組成,將產生并不完全諧和的配合,再則皮膜在琴弦通過碼子壓迫下傳導的受迫振動中,由于皮膜自身的質量和張力作用下將產生一定的波阻抗以及皮膜一定的倔強性影響,如果蒙皮時皮膜張力再不均勻,導致振動不協調,將更會直接影響二胡發音的諧和性。往往聲音清晰度差,發音噪雜,很容易產生“狼音”現象。
為了找出產生二胡“狼音”現象的相關依據,進行了大量的聲學測試和實驗。發現二胡“狼音”與皮膜的固有基頻有一定關系。 通過測試發現標準六角二胡的皮膜在合理張力下的基頻一般為:頻率900Hz左右,往往二胡產生“狼音”現象的位置正好也在外弦的二分之一處附近即:a2(頻率880Hz)附近。在演奏中,當二胡琴弦振動頻率接近皮膜的固有基頻時,根據受迫振動的共振原理,皮膜將會產生最大共振效應,導致產生反相位急劇振動,破壞了,甚至干擾抵消了二胡琴弦諧和振動的樂音,從而產生了噪雜尖銳的“狼音”現象。
目前在二胡演奏中使用控制墊就是為了控制和抑制皮膜在過大共振現象時所產生的“狼音”,使二胡在各個頻率點振動趨于平衡,強度分布均勻。達到降噪、消除原有“狼音”,從而美化了二胡的聲音和音色。
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