相關鏈接： 二胡基礎教程           （主講 王云飛）　

          中央音樂學院二胡考級課程（主講  楊 雪）

一、二胡頻率響應的分析
    為了了解二胡的聲學特征，采用實時數字頻譜分析儀進行二胡頻率響應的測試。
通過測試分析得出了二胡在演奏中的全音域( 293.7～1760 Hｚ，ｄ1～ａ3)頻率響應圖。
    1.二胡頻響中的有效頻率寬度為：300～8KHｚ。
    2.在1/3倍頻程中，頻響峰值較大的中心頻率有：500～800、1.6K、3.15K、5KHｚ。
    3.頻響峰值最強區域為：400～2KHｚ(注：1/3倍頻程在250～10KHｚ頻率范圍內，中心頻率為：315、400、500、800、1K、1.25、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、8K)。
    由于在物理振動中，發音體琴弦的特點較為簡單，然而共鳴體的振動規律相當復雜。為了初步了解二胡的聲學(共鳴)特征，必須把二胡幾個主要共振因素剖析一下，找出二胡頻響特征的根源。
    二.采用赫姆霍茲共鳴器原理分析二胡共鳴體(琴筒)
專業六角二胡的琴筒內腔是由總長度為：13ｃｍ的幾個大小不一的正六角形截面組成的棱臺體。它的內前口大于后口，形成一個倒錐形的空氣柱。
    1.琴筒實際有效空氣柱體積(V)為：470Cｍ3。
    2.后口音窗開口總面積(A)約：27ｃｍ2。
    3.音窗開口孔厚度(ｌ)為：0.7ｃｍ。
    4.后口開口孔修正系數(ｌ’)為：0.85ｄ=5ｃｍ
   (注：ｄ=2√ A/π)。
    5.開口孔的有效長度(L)為：ｌ+ｌ’=5.7ｃｍ。
代入公式計算：
    ｆ。=C/2π√ A/LV 得：ｆ。=540HZ
   (C：空氣中聲速340M/S，氣溫為：20_℃)。
    三.二胡琴筒一端開口、一端閉口的特征分析
    二胡琴筒由于前口蒙上皮膜，形成一端開口、一端閉口的特征。如把琴筒內空氣柱體積換算為長度(Ｌ)：13ｃｍ的圓柱體，此時直徑為(ｄ)：7ｃｍ。
    代入公式： ｆ1=C/4(L+0.425ｄ)= 530Hｚ (C：空氣中的聲速。)
    由于二胡加上了約占后口面積30%的音窗，又因前內口大于后口的倒錐形幾何特點，以及琴桿對聲波的反射作用，給空氣柱振動傳播增加了一定的阻抗。從而使空氣柱基頻約降低小二度音程，使其實際頻率為：500Hｚ以內。
    四.二胡琴筒空氣柱振動基頻與各諧波特征的測試分析
    為了驗證理論計算是否有誤，基本準確的研究空氣柱基頻與各諧波的特征，采用頻譜分析儀進行測試分析。
    1.激發琴筒空氣柱振動測試基頻特征：
    ｆ=30×16.28Hｚ=488.4≈500Hｚ
    2.空氣柱頻率響應特征：
    序號 峰值頻率范圍 平均中心頻率 各諧波/基頻
    1 、450～550 500 1
    2 、1350～1650 1500 3
    3、 2250～2750 2500 5
    4 、3150～3850 3500 7
    5 、4000～5000 4500 9
   (頻率單位：Hｚ)。
    因為二胡琴筒屬一端開口、一端閉口筒(管)，在振動中其開口端是波腹，閉口端是波節；它的振動波需要往返兩次，才能使反射波與再次發生的波相重合，其周期為：4L/C。另外由于它的振動特點所至，因此在振動中僅能產生包括基頻在內的第一、三、五、七、九…奇數諧波，而不能產生第二、四、六、八…偶數諧波。雖然二胡琴筒在前口皮膜振動和后口音窗加強反射的影響下，不完全是理想狀態的一端開口、一端閉口的筒(管)。但根據測后的頻響的特征來看，其基頻與其它諧波的關系基本上還是奇數倍關系。除了在500Hｚ頻率范圍產生了較強的峰值，并且在1500、2500、3500、4500Hｚ頻率范圍內也產生了較為明顯的峰值。
    五.分析二胡琴筒長度與直徑的意義
根據聲波導管原理，為了保證管(筒)內按平面波傳輸，并保證一定的頻率范圍內的駐波在管(筒)內傳播獲得平面波。管子的直徑(ｄ)與管子的長度(L)決定了管(筒)內傳播聲波的上限頻率和下限頻率。
    1.上限頻率公式：ｆ=1.84C/πｄ
    2.下限頻率公式：ｆ=C/4L
    根據公式得知，二胡琴筒內的最佳聲波傳輸頻率范圍：(下限)440～(上限)2350Hｚ(ａ1～ｄ4)左右。因此二胡琴筒直徑的確定是保證一定高頻聲波的傳播；長度的確立是保證空氣柱的最低頻率的振動。它的上限、下限的頻率范圍，正好是二胡演奏音域中的常用音區和最高音區。并是二胡頻響中峰值最強的頻帶區。
    六.對皮膜振動的論述
    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：ｆ01=0.3827/ａ√ T/η 
    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： ｆ11=1.5933ｆ01；ｆ21=2.1355ｆ01；ｆ02=2.2954ｆ01；ｆ31=2.6531ｆ01；ｆ12=2.9173ｆ01；ｆ03=3.5985ｆ01…。
    七.二胡皮膜的振動特點
    由于二胡的筒口幾何形狀不一，皮膜也將有不同的特點，形成與琴筒口相同的幾何形狀的振動特點。
    在現有的二胡琴筒截面幾何形狀中，常用的有圓形、正六角形、正八角形、橢圓形以及扁八角形等。根據二胡的演變歷史以及各種幾何形狀的二胡的演奏效果，通過藝術實踐認為正六角形琴筒二胡的音色較完美，音量也較為適中。
    因為根據聲波輻射球面輻射原理，如果正六角形皮膜的四周張力均勻，厚度統一。當馬子將琴弦振動聲波傳遞到皮膜上時，皮膜將產生受迫振動，把聲波向四周按球面擴散輻射出去。由于六角形是在圓形基礎上的正多邊形，在皮膜振動初始傳播時，也具有與圓形膜相似的特點，僅當聲波入射到筒口邊界再反射回來時，兩者才出現不同的反射特征。從而會產生同一相等面積，同一相等固有頻率，同一相等質量情況下的并不相同的聲學(共鳴)特征。
    一般講皮膜形狀越接近圓，其實際振動面積、振幅就越大，聲音具有寬廣、松馳的特點。但也存在空洞、噪雜的弱點。然而六角形的幾何形狀又具有圓形的基礎，又區別于圓形邊界狀態較大。當聲波通過皮膜振動輻射傳播到六角的邊界角落時，將產生比八角、十角皮膜大的多的抑制皮膜高次諧波的能力，對皮膜振動起到一定的濾波作用。從而體現了六角形二胡音量適中，音色純美，富有韻味的聲音特點。 
   
    在現有的二胡琴筒截面幾何形狀中，常用的有圓形、正六角形、正八角形、橢圓形以及扁八角形等。根據二胡的演變歷史以及各種幾何形狀的二胡的演奏效果，通過藝術實踐認為正六角形琴筒二胡的音色較完美，音量也較為適中。
    因為根據聲波輻射球面輻射原理，如果正六角形皮膜的四周張力均勻，厚度統一。當馬子將琴弦振動聲波傳遞到皮膜上時，皮膜將產生受迫振動，把聲波向四周按球面擴散輻射出去。由于六角形是在圓形基礎上的正多邊形，在皮膜振動初始傳播時，也具有與圓形膜相似的特點，僅當聲波入射到筒口邊界再反射回來時，兩者才出現不同的反射特征。從而會產生同一相等面積，同一相等固有頻率，同一相等質量情況下的并不相同的聲學(共鳴)特征。
    一般講皮膜形狀越接近圓，其實際振動面積、振幅就越大，聲音具有寬廣、松馳的特點。但也存在空洞、噪雜的弱點。然而六角形的幾何形狀又具有圓形的基礎，又區別于圓形邊界狀態較大。當聲波通過皮膜振動輻射傳播到六角的邊界角落時，將產生比八角、十角皮膜大的多的抑制皮膜高次諧波的能力，對皮膜振動起到一定的濾波作用。從而體現了六角形二胡音量適中，音色純美，富有韻味的聲音特點。
    三、扁筒(扁八角形、橢圓形)二胡的皮膜振動特點是建立在矩(長方)形膜振動基礎下的，具有長、短軸的幾何特征。由于在膜振動中形成長、短軸面的振動模式，其分段及自然諧波分音系列比圓形膜豐富的多。加之琴筒短軸為琴桿裝配處，從而降低了二胡演奏中的琴弦摩擦點(碼子到琴筒上口邊的距離)，增強了琴弦振動的高次泛音的產生，使二胡第三、四把位的高音區音質、音量有所提高。具有聲音豐富，發音通順，演奏力度對比大(音量大)，下把高音區明顯比六角形二胡聲音明亮以及穿透力好。但從音色上對比，不如六角形二胡圓潤、柔美。
二胡振動發音中的力學特點和一些問題的解決辦法
一、二胡演奏時產生的機械振動主要是琴弦受琴弓推拉摩擦后激振所至。當琴弦振動通過琴碼傳遞到皮膜后產生皮膜的一定共振，再推動琴筒空氣柱振動，并迅速形成二胡琴體的整體振動。將二胡的聲音傳播出去。
    在一系列的振動中，琴弦是通過一定的張力，由琴碼的高低以及形成的弦壓角度的大小，給二胡皮膜施加了一定的壓力。通過理論計算得出：
    1、 二胡的兩根琴弦的總張力：10.2公斤；(有效弦長為：40厘米，內弦張力略大于外弦)
    2、 如果采用8毫米高的琴碼，琴弦壓力夾角的角度：168—170度左右；
    3、 琴弦通過琴碼對皮膜的總壓力約：1.77—2.30公斤。(不包括調音墊微量壓力)
    一般講二胡在振動中，皮膜是由張力和一定厚度(密度)以及抗張強度的大小所產生的一定內力來承受弦壓的受迫振動。雖然內力是隨著外力的加大而增加的，但是對于不同的材料內力的增加是有一定限度的，超過極限物體就無法承受外力的作用。由于皮膜與其它材料都具有一定彈性極限，所以當琴弦通過琴碼對它產生的壓力過大或過小時，會直接影響皮膜的彈性振動中的恢復能力。
    在實驗中發現：二胡皮膜的合理張力一定要與弦壓配合得當。即：壓力與張力所產生的作用力和反作用力力求基本平衡。這樣一旦琴弦受激振動后，由琴碼傳遞到皮膜時，才能產生靈敏的振動反應。從而有利于二胡的聲音效果。
    假如皮膜張力太小，弦壓過大時，皮膜的反作用力及彈性恢復力將明顯降低，振動將有抑制之感。反之，張力太大，皮膜反作用力偏強，容易造成機械阻抗過大，會出現皮膜振動均勻性差的效果，聲音僵死。
    從力學角度分析：二胡振動好壞，關鍵在于皮膜的適度張力與琴弦通過琴碼給皮膜的一定壓力要協調。
二、在二胡演奏中由于氣候以及制造原因，經常會出現兩種比較突出的問題。
    1、二胡皮膜偏松；又因氣候潮濕影響，皮膜濕軟。聲音：悶、空。
    2、由于新琴或氣候干燥原因，皮膜張力偏緊，質感偏硬，聲音：干、噪、尖、亮。
    對于以上兩種情況，最簡單的方法就是可以通過調節琴碼來解決問題：
    針對第一種情況：可以更換底面較小，底盤偏薄，高度略高，木質較硬的琴碼。采用未經處理的色木或楓木琴碼為好。
    對第二種情況可以采用底面略大，底盤偏厚，高度適中，木質偏軟的琴碼。油煎碼或硬質油松碼為好。
    一般說琴碼的木質較硬，底面較小偏薄，可以增大琴弦通過碼子傳遞到皮膜的聲音速度，并減少對皮膜面積的抑制，改善悶、空的聲音不足。
    反之琴碼的材質較軟，底面較大偏厚，可以減緩聲音傳播速度，加大對皮膜面積的壓制，調節干、噪、尖、亮的聲音弊病。
    另外制音墊的材料以及大小、厚薄可以根據自己對聲音追求而定。
    三、二胡皮膜在長期使用后具有材料力學中的疲勞現象。由于皮膜長期受弦壓以及機械振動的影響，并在拉、推弓和演奏撳弦力度的不斷動態荷載下，皮膜內纖維組織的抗張強度將會逐漸衰減。特別是琴碼底部的皮膜部分纖維伸張最大，所以強度衰減也最大，往往容易產生永久變形，降低了皮膜一定的彈性恢復能力。表現為二胡皮膜中央處纖維組織逐漸松弛，缺乏彈性。因為長期受壓和機械振動沖擊的作用下，中央處皮膜四周伸張較大，造成中部的皮膜厚度有一定變化，形成中薄，周厚的狀況，增加了二胡皮膜振動中的輻射阻尼，使二胡皮膜振動傳播趨于不均衡，聲音空乏，無力。 這種情況建議重新換蒙新皮為好。
二胡專業制作課程        
根據我當年從事民族樂器二胡專業制作職業高中老師的經歷記載,主要教授的課程:
    1、制作工藝
    2、二胡演奏基礎
    3、中國民族音樂史及民族樂器史
    4、音樂聲學基礎
    5、木材學基礎
    6、材料力學基礎
    7、樂器用皮膜等材料知識
    8、樂器木工加工機械原理以及操作規程等
    9、樂器常用手工工具的使用和調理等
    共三年，兩年理論學習，一年生產實習。
由于民族樂器生產主要為傳統手工藝行業，后來很多年輕人怕吃苦，并認為屬于落后產業，90年代末期流失人材70%以上。我也在90年----2001年期間脫離該行業下海，2001年年底回蘇州又重操舊業。
對琴的鑒賞和分析
其實二胡主要的屬性是樂器，作為樂器的評價主要還是以評價聲音為主。由于民族樂器二胡是國粹，特別是在當今時代已成為一種文化，所以在對二胡的鑒賞上，必然形成不同層次，不同角度，再則它也是一件精美的工藝產品。因此由于鑒賞水平的不同以及鑒賞的角度不同，就容易產生各種不同的觀點和看法。作為藝術產品只有完美地追求，沒有絕對的“最好”。
    1、 專業演奏者比較偏重二胡的聲音品質的鑒賞，主要為音樂演奏表演服務。更多的是追求聲音的風格性和演奏的手感以及音質、音量的均衡。對外觀的精美要求相對就比較馬虎，所以表面觀賞演奏家的琴并不一定是所謂“最好的皮”、“最好的料”。但也并不能說不是“好材料”。
    2、 大多數業余愛好者由于自身的演奏水平和對聲音的鑒賞能力有限，有時只能借助二胡的材料外觀特點以及工藝裝飾造型的視覺效果來評價好琴。
    其實作為二胡的好壞，是存在一定綜合因素的。作為我主要從事二胡制作技術的研究和聲音的鑒賞，在這麼多年的經歷中，也沒有發現一把十全十美的琴，只能說有相對不錯的琴。作為樂器而言，它會受到諸多因素影響(演奏技術、演奏方法、風格偏愛、地理環境、氣候變化等)。如果要比較客觀的評價，必須在一定條件、一定環境、一定時間下現場實際對比。超出一定的時空，恐怕就很難準確的作出公正的評價。如果用科學的數理方式去研究，也只能屬模糊數學的研究范疇。
二胡聲音的主觀評價和鑒賞
說到二胡的聲音，我們就必須將其理解為音樂聲及樂音。人們對它的要求就不一樣了，人們會挑剔，會評品。最起碼會要求它“好聽”，再往深里說，會講究它的“清晰”啦，“平衡”啦、“明亮”啦，“圓潤”啦……。但如何去鑒別和評價呢？這是一個很有學問的事情。往深層次里探究，二胡的樂音是一個聲音質量主觀評價的對象。其中蘊含著或淺顯易懂的內含，或深奧隱晦的思索。當人們去聆聽時將表達了每個人的思想、情緒、態度、感受等等的“聲音化”的產物。更是一個非常有深度的審美活動。
    在鑒賞中每個人將會根據自己的社會生活經驗、文化知識積淀和養成的性情氣度約束而產生聯想。然而這與自身的藝術鑒賞水平和二胡的演奏水準有很重要的關系。
    要想對二胡的聲音質量能作為比較中肯、恰當的評價，必須擴大耳朵的“見識”，鍛煉提高耳朵的靈敏度。這一點，是帶有基礎意味的。說擴大耳朵的“見識”，最最起碼的一點，就是要盡可能多地識得不同類型、不同檔次以及不同品牌的二胡聲音，來鍛煉提高耳朵的靈敏度。指的是要使得耳朵善于抓住聲音的特質，敏銳地察覺到聲音當中稍縱即逝的細微之處。耳朵缺少了靈敏的感覺，就沒什麼“材料”，可供你作比較、鑒別；缺少聽音的積累就沒有什麼“標桿”、“樣板”(當然是相對而言的)可作為比較鑒別的參照物。這樣的話，聲音質量的主觀評價就成為無本之木、無源之水，難以為繼了。這和音樂及二胡演奏專業中的視唱練耳的要求有相似之處。
    哲理名言說的好“感覺到了的東西，我們不能立刻理解它；只有理解了的東西才更深刻地感覺它。為了適應二胡聲音質量主觀評價的藝術性，為了能在“理解”的基礎之上，“更深刻地感覺”聲音，從而使主觀評價更顯根基可靠、依據準確，就有必要讓耳朵的聽覺聽感得到一種提升，即從自然的、生理性的聽覺聽感提到為主動有為的、具有文化藝術品格的聽覺聽感。其實在平時就可有意識的鍛煉自己的耳朵。在欣賞各二胡大師作品中也要注意多聽它使用的二胡聲音特點與作品情感和風格的追求。
    嚴格的講，要想比較正確地參與二胡的聲音質量主觀評價，必須要有專業規范的演奏基礎。如果你的演奏基礎并不規范，可想而知怎麼可能讓二胡發出正常的聲音。如何正確判斷演奏手感呢？
    另外由于不同演奏技藝、不同曲目、不同風格的差異，更難讓一般演奏水平的二胡愛好者正確評判二胡的聲音好壞及聲音質量。
    所以說，要提高對二胡聲音的鑒賞水平，必須要提高二胡演奏的技術水準，只有具備敏銳地聽覺聽感和正確的演奏技術才能有資格挑選出真正的好琴。