穿匏达本原理在穿斗笙研制中的应用

    张莉

    

    

    

    摘 要：“穿匏达本”是少数民族吹管乐器葫芦笙的结构原理，这种独有的结构是其苗管上下通透穿过笙斗，笙斗上下两面开有相应大小苗孔，一苗能发两个实音和一个滑音的优越功能。将这种结构原理应用到汉族笙的改良上，可使现代广泛使用的汉族笙发音结构发生改变，管簧耦合的数据改变使发音功能得到改变，初步改良后能使汉族笙一苗发两个实音，这也就改变了汉族笙原有的一管一音多年来的传统发音方式，使之成为另一种结构形态的改良新笙——穿斗笙。

    关键词：穿匏达本;发音方式;优越功能;改良新笙

    笙是中国汉民族最古老的吹奏乐器之一，据记载，有3000多年的历史，聪明的祖先早在商代就发明了笙的雏形。它除了使用自由簧这样的特征外，还是世界上结构最为复杂的多管多簧吹奏乐器，并对世界簧乐器的发展起到很大的启示和推动作用。笙作为中国古老的簧管乐器，自古以来，对笙的内部结构和历史演变以及演奏技巧的研究从来就没有停止过。笙在当今的民族管弦乐队中也起着重要作用，它功能强大，能演奏和声，音色柔和，对乐声的黏合性能强，极具中国民间音乐色彩。新中国成立后，笙从传统的17簧发展到如今民族管弦乐队常用的36簧键笙，不过由于其多管形态，也使后来在笙的改良上为增加其演奏音域与功能，改革者一直在走加苗管加簧的道路。这也就导致笙的体积越来越大，重量越来越重，演奏者的手及体力的负担也随之增加的局面。独奏者为演奏体积庞大的笙，基本会采取坐位。这种演奏的局限性使研究者产生了要将这样一件结构复杂、演奏功能强大的优秀民族吹奏乐器改良得更加轻便易操作，让使用者在演奏中受益，让学习者能轻松胜任的一种设计设想。

    研究者在接触研究了现有国内外各类多管吹奏乐器后，在我国少数民族流行吹奏乐器中的葫芦笙的结构上得到了启示。葫芦笙是我国西南少数民族地区流行甚广的一种吹奏乐器，由于取材方便，制作较原始，仅靠纯手工即可完成，吹奏效果又优美动听，所以葫芦笙流传的时间、地区及民族数量上都是相当广泛的。葫芦笙的生命力如此强大，也引起了研究者的关注，在研究了解了各民族的葫芦笙后，发现所有葫芦笙都是因独有的穿匏达本结构，使其具有一管发双音，可以演奏滑音的演奏功能。葫蘆笙普遍体积较小，手捧就可轻松演奏，并可在演奏时载歌载舞而运用自如。这些优势一是归功于其制作材料本就轻便，二是归功于其结构为穿过笙斗，一管能发两个实音及一个滑音的发音功能上，这样的结构也就减少了管数，减小了笙斗体积。受此启发，研究者设想致力于将此原理嫁接到汉族笙的改良上，以期改革出一种保持强大功能又有利于演奏，体积较小、重量略轻的改良新笙，改变现代广泛使用的汉族笙发音结构，初步改良后能使汉族笙一苗发两个实音。这也就改变了汉族笙原有的一管一音多年来的传统发音方式，基于笙苗穿过笙斗这样的结构特征，研究者将其取名为穿斗式多音笙管笙，简称穿斗笙。

    传统汉族笙无论是民间的17簧笙还是发展后的36簧键笙，其基本结构都是把簧片用蜡粘贴于笙苗管最下端的笙脚上，然后将其插在笙斗的中间部分，气流通过吹嘴灌入笙斗，各笙脚上发音的簧片在封闭的笙斗里组合振动。笙这样的结构自古延续至今一直未改变，这种笙苗结构一端是密封的笙脚，它的发音原理实际上是簧管共振，有的人也称之为配合系，就是由于气流的冲击，使得笙簧与同一笙管内从笙脚到音窗之间的空气柱产生共振后才发出声响。改良穿斗笙的结构是苗管上下通透，没有笙脚，直接在竹管中间一段的所需位置上开有簧槽，簧片粘贴在簧槽处，笙苗插入并穿过笙斗，将贴有簧片的一段笙苗管置于笙斗内，在管苗上端开有两个音窗，并安装按键来开闭两个音窗，吹奏时两个音窗到簧片之间的空气柱与簧片产生不同的耦合音高，使相邻二度音程的音色在听觉上得到统一。

    在借鉴传统葫芦笙穿匏达本的结构时，研究者也对穿斗笙作出了簧片制作上的调整，在簧片的选材上，研制者考虑到传统葫芦笙使用的是竹簧片，虽然竹簧片在形态上与汉族笙使用的铜簧极为相似，但由于竹簧材料密度结构相对金属材质疏松，发出的音色纤细、柔软，音量小。而响铜属于合金铜结构，其密度强，并且还有一定的韧性和延展性。这种金属材料制成的簧片音色清脆、明亮，音量较竹簧大，刚性中带有一定的柔性，具有与其他乐声更好的粘合力，所以在试制设计中选择使用了响铜簧。穿斗笙在簧片制作的要求上比传统笙的簧片要略微轻薄，这样的设计有利于更加敏感地发音，音色也更显柔美。笙簧制作的关键技术在簧舌上。簧舌是簧管发声的声源点，它的形状除对音量有一定的影响外，对音色也会有不同程度的细微影响。簧舌的大小、厚薄以及簧舌缝隙的大小曲直等具体制作情况直接影响到簧片的音色、音质、音量和音高。因此，在实验中为将穿斗笙的音色做到最佳声效，试制者在处理簧舌的大小、厚薄、簧舌缝隙的大小曲直、簧片的软硬度上颇为考究，以使试制完成的穿斗笙能发出较为合适的音量和圆润的音色。

    同时，由于簧片的制作工艺因其手工制造而不能标准化生产，这种情况也导致簧片需要通过点上朱砂来调节音高，而朱砂具体使用的多少及朱砂点在簧舌上的位置就需视其具体振动情况而定。实验中，试制者将这个方法应用在穿斗笙上时出现一个现象，在笙苗只开一个音窗的情况下，是可以达到调和音高的作用的，但是这个点上朱砂的簧片只能对应调整一个音的音高，也就是调和了从簧片位置到第一音窗开孔位置的这一段笙苗的耦合关系。而现在多音式穿斗笙的设计是在笙苗上开两个音窗，同样的一个簧片要对应两段不同长度的笙苗管的耦合关系。在实验中，为将第一音窗的音调准而点上相应合适重量的朱砂后，再去找寻第二音窗的位置确实是困难的事情，这也导致初步实验出的穿斗笙在找寻第二音窗时会有不能一次性准确找到的情况，增加了制作的难度。这个问题的解决也成为下一步完善穿斗笙制作工艺的一个要点。

    穿斗笙的结构形态由于笙管上下通透，笙管与笙斗上下两面的苗孔的衔接和密封技术尤为重要，为完成此结构和原理，关于笙斗的设计怎样才合理成为设计者需要重点考虑的问题。笙斗初步设计为14苗管，上下开有位置相对应的苗孔，不同于传统笙斗都是上面开苗孔，笙斗下面底部是全封闭的状态。传统笙笙脚这个部分是用木质的材料制作，木质材料有一定的韧性，能使笙苗插过笙斗孔时起到密封的作用，犹如红酒瓶用木质瓶塞能密封的效果一样。传统笙脚基本解决了笙苗和笙斗结合时密封不漏气的问题。但目前穿斗笙的设计是需要笙脚部分穿过笙斗上下两面的孔，使贴有簧片的笙苗段放置在笙斗中间。设计者的第一套方案是将下端部分的苗管通过加工使之成为小幅度的锥形，而笙斗上下的孔径设计也是相应的上大下小，可以正好插下加工好的锥形笙苗。这样的加工设计使得上下孔与插入的笙苗段竹管能有密封不漏气的效果。但这种方案在实验中比较不容易操作，特别是笙脚部分的锥形加工比较难以操作，如用竹管本身下端材料加工较长尺寸的锥形笙脚会出现管壁厚度有限，加工到最下端时，常常由于管壁太薄而在实际操作中反复插入笙斗时容易破裂;如用木头加工，要做到和上端竹管的管壁和内径完全统一也比较不易操作。第二套方案就是使用了一种笙制作家赵洪亮发明的设计，实验中，这种设计方案相对第一种方案效果要好，其结构为上下孔与斗的内部接口均有一段铜套和插入穿过笙斗经过上下孔的苗管紧密结合。这样的设计解决了苗管穿过两个斗孔而很容易产生漏气的情况，试制完成的穿斗笙在试奏中完全没有漏气的现象，在后来的实验中就采取了第二种方案。其笙斗设计图如图1所示。

    笙斗的音位设计与指法安排是根据C调十二平均律的演奏需要来设计的，该音位设计在后来试奏中的应用表现得到了专业试制者的认可。指法的排列在借鉴目前使用最为广泛的36簧键笙的指法排列后进行了设计，设计完成的指法运用起来较为便利顺手，符合手的基本应用原理。其设计如图2所示。

    在整个设计实验的过程中，遇到的最大问题是来自制作笙的原材料不统一的情况。传统笙这件乐器笙管自古都是用天然材料竹管制作，一般是用紫竹，也有用白竹制作，但因天然竹材自然生长，其内径、管壁厚薄无法统一，所以传统制作笙的方法是通过在簧片上的簧舌点上朱砂来调整耦合关系，以此得到所需音高。穿斗笙的笙管试制材料也是使用紫竹和白竹这两种传统材料做试制，相较而言，紫竹的密度好，表面又有较好的色泽，管内空间大小均匀，不易破裂，配上响铜簧会发出清脆、甜美的音色。笙管的制作是一件看似简单、实际复杂的制作过程。管苗上音窗的开孔数据也是该改良笙设计制作的难题之一。因竹管为天然材料，每一支竹子的内径、材料密度、管壁厚度都不统一，所以试验中同样长短的竹管在找发音孔上是难题，且无法统一数据，不利于制作。这也反映了笙这件传统乐器在制作材料上的不统一的弊端。表1的数据是试制成功的第一支穿斗笙的管苗长度与音窗距离的数据情况。

    试制的笙苗图和完成的穿斗笙如图3、图4所示。

    试验好的穿斗笙因其笙苗上键子安装得较多，又有穿越过笙斗底部的笙脚部分，无法像传统笙一样竖立放置，而横向放置又将影响到键子的安全使用，所以试制者设计了一个底座加支撑架。支撐架上端支撑在笙斗底部的正中央处，在笙斗底部的正中央位置设有支撑架的凹槽，使支撑架能牢固地支撑起整个穿斗笙，支撑架下端设计了一个底座，大小如笙斗面积，木质长方形状，有较大的支撑作用并且美观，这就较好地解决了穿斗笙不便于放置的问题。笙座如图5所示。

    实验中较为复杂的部分在于键子的安装。由于竹管的直径有限，因此在一支竹管上面安装两个键子，特别是在还要考虑到笙苗和笙苗之间的衔接问题的同时安装按键，常常需要仔细结合按键的位置，并综合指法的排列来思考。在有些拥挤的管面，为了顺利安装下较长的键杆，需要将键杆设计成一定的弧形，绕过第一个键子的位置来安装，这样制作能使两个单键互不影响，独立运作。整个笙的外形，管子长短排列也沿用了传统笙的审美视角，为中间部分笙苗管子长，周围笙苗管子逐渐变短的规律，整个成品穿斗笙外观在视角上完全符合传统笙的形状和文化内涵。

    在第一个实验设计阶段结束后，研制的穿斗笙初步形态已完成，在试奏中能体现一管双音的功能，并且音色统一。一管双音双键的单键结构也能较容易、方便地操作，基本能达到实验初期所设定的目标，成功解决了设计的核心问题，突破了一管一音的传统结构发音方式，使传统笙的体积减小、重量减轻。试制完成的穿斗笙在体积上比相同音域的其他传统笙少很多，加上使用的键金属材料也有所改进，在本设计中使用了重量较之传统全铜按键、键杆轻的钛金属来制作，也使试制成功的穿斗笙整体重量有减轻的优势。但试制完成的穿斗笙在试奏中的问题，因第一阶段试验时间有限而有待下一步查找具体原因加以改进，期待下一个实验阶段能在其优势上解决不足之处，使其成为一件易使用的优秀的民族管乐器。愿笙这件中国传统文化瑰宝不断成长为更加强大的现代乐器。

    参考文献：

    [1] 刘瑜.笙音色探究[J].音乐探索，2011（2）.