#C調九孔塤筒音長音的頻譜屬性研究

李 楊（首都師范大學，北京 100000）

#C調九孔塤筒音長音的頻譜屬性研究

李 楊
（首都師范大學，北京 100000）

【摘要】進入到21世紀后，隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展和變革，科學技術也發(fā)生著日新月異的變化，尤其是新科技帶來的新設備更是催生了人們分析事物和論證事物的新角度。本文將借助現(xiàn)代科學設備從聲音的微觀形態(tài)來探析塤的聲音奧秘，希望能為塤的不斷發(fā)展和演變提供創(chuàng)新性的啟發(fā)。

【關鍵詞】塤；音色特質；頻譜

一、塤的聲音特質

塤作為中國最為古老的樂器之一，一度在宮廷音樂當中扮演著重要的角色，與篪配合演奏更是絕妙之配，素有“塤篪相和”之說。據(jù)考證，目前已知出土的最古老的塤的雛形是1956年出土于陜西西安半坡遺址的陶哨。在古代，人們把樂器劃分為：金、石、土、木、絲、革、匏、竹八類，而在土類樂器中，塤的地位不容小覷，東晉的王子年在其《拾遺記》上記載：“庖犧氏灼土為塤”。由此可見，塤的制作材質的特殊性。

塤的結構是中間空、外形近似橢圓的樂器，當然隨著歷史的變遷，塤的外形也出現(xiàn)了若干的變化，例如鴛鴦塤和子母塤，但是毋庸置疑的是它的發(fā)聲原理始終都未發(fā)生過變化——氣鳴邊棱式。這一點與一些中國傳統(tǒng)的吹管類樂器（笛子、蕭、葫蘆絲等）發(fā)音機理相似但稍有不同，笛子、蕭、葫蘆絲等是靠改變其音筒內(nèi)的氣柱長短來控制音高的，因此笛子的開孔位置很有講究，開孔距離吹孔越近，音就越高，反之越低。而塤卻不然，控制和改變音高的因素是塤內(nèi)部的空氣容積。因此塤的開孔沒有特定的位置要求，其中開孔的大小與音高的關系是最為重要的因素，縱觀現(xiàn)代的塤，除了做到開孔大小的準確性，更是良好地結合了人體生理學，使得塤這件樂器演奏起來更加便利，為音樂的表達提供了良好的先決條件。

塤的音色質樸、醇厚、悠遠寧靜，這種音色仿佛承載著幾千年的中華文化，塤音一出，立刻使人進入古樸、寧靜的心靈狀態(tài)。關于塤的音色的描述，《史記》中的《禮記·樂記》中記載：“塤之為器，立秋之音也”。關于塤的古曲及樂譜流傳至今的寥寥無幾，但是改編自其他樂器古曲的塤曲卻數(shù)量不少，聽上一首塤曲，泡上一壺烏龍茶，真是仿佛天上人間。 究竟為何塤的音色能表現(xiàn)出如此的美感呢？也許人們太習慣于從感性和宏觀的層面（感覺）來表達對塤的音色感受，而單憑感覺來評論對塤的音色的感受不免難服于人，如果能從理性客觀的角度來揭示塤的音色的具體屬性，然后再與其他樂器的音色進行對比，就可以把塤的音色從理性客觀甚至是微觀的角度闡釋出來，屆時塤的聲音就不再那么神秘。接下來讓我們一探究竟。

塤的聲音頻譜與數(shù)據(jù)分析

采集聲音的塤是紫砂材質的#C調九孔（包含吹孔）塤，我所研究的是其筒音長音#C的頻譜特性，電腦平臺：mac 錄音軟件：Pro tools HD9 話筒：NeumannU87 頻譜分析平臺：Cubase、Izotope5、Adobe Audition。

通過對筒音長音#C的分析得到以下圖形數(shù)據(jù)，如下圖：

圖表1：

根據(jù)上圖我們可以清楚地看到，在筒音持續(xù)的7.4s過程中，塤的筒音音色之所以幽深和悲凄，與其泛音的數(shù)量（尤其是中高頻段的泛音數(shù)量）有著及其重要的關系。眾所周知，泛音是決定音色的最為重要的一個因素，泛音數(shù)量多且分布均勻，音色在聽感上大多飽滿和生動，中頻段泛音的豐富使得音色聽上去顯得飽滿殷實；高頻段泛音的豐富使得音色聽上去清晰透亮、音色活潑生動。而通過對塤的音色的實際測量，我們可以清楚地看到，塤的聲音頻譜主要集中在10000Hz以下，其基音在281Hz附近，且泛音數(shù)量隨著頻率的遞增而快速遞減，而正是因為泛音的快速遞減才使得塤的音色顯得那么深沉和暗淡，但音色的暗淡無光未必是壞事，任何事物都有優(yōu)缺點，正是因為塤的這種“缺點”才造就了塤的個性，才使得塤能夠表達出其他大部分樂器不能表達出的“聲濁而喧喧在，聲悲而幽幽然”的感情色彩。

根據(jù)上述圖片我們僅僅從宏觀的角度分析得知了塤的聲紋概況，接下來筆者將要透過宏觀并從微觀角度利用十二平均律來比較分析塤的筒音長音#C的聲音密碼。根據(jù)中華人民共和國2008年12月30日發(fā)布的關于十二平均律的國家標準（GB/T 23146-2008），通過對塤的筒音長音#C的比較分析得到下列數(shù)據(jù)圖2。

圖表2為#C調塤的筒音#C的數(shù)據(jù)分析表，第一列為十二平均律的鍵位序號，由于#C調塤的筒音長音的基音為281.25HZ，所以筆者從與其最接近的41號音（#c1）開始作比較。根據(jù)泛音規(guī)律，序號順序為：41、53、60、65...... ；第二列為國際通用音名標記（C0=C2、C1=C1、C2=C、C3=c、以此類推），第三列為與之相對應的十二平均律的音高頻率理論值；第三列為音組音名標記以及筒音實際音高的偏差數(shù)值；第四列為#C調塤的筒音長音#C的基音與其倍頻泛音的實際頻率值；第五列為其各個倍頻音高的振幅強度值；第六列為倍頻音高的強度劃分（劃分標準參照圖表5）；最后一列是其倍音序號。

圖表2：

通過上表所示，我們從第四列和第五列可以清楚地看到其頻率方面（數(shù)值精確到小數(shù)點后三位）的特性，#C調塤的筒音長音的基音和各個泛音與十二平均律中所標出的數(shù)值有所不同，塤的基音的頻率在281.25Hz左右，比十二平均律中的小字一組的#C高出了25音分，作為小字二組#c的第一號泛音比十二平均律低了48音分，第二號泛音#g2的頻率值比十二平均律的理論值低了22音分，第三號泛音#c3的頻率值比十二平均律的理論值低了48音分，第四號泛音f3的頻率值比十二平均律的理論值低了47音分，第五號泛音#g3也低了22音分，直到第六號泛音#a3的出現(xiàn)才改變了這一偏低的趨勢，但是第六號泛音比平均律的理論值高的現(xiàn)象僅僅第一次出現(xiàn)就被第七號、第八號、第九號泛音的出現(xiàn)扭轉回了之前比十二平均律理論值偏低的趨勢?？v觀振幅較強的前十八號泛音，頻率值的整體趨勢呈現(xiàn)出大部分頻率值比十二平均律的理論值偏低的規(guī)律。

通過實驗數(shù)據(jù)分析后得出的這一規(guī)律在微觀層面呈現(xiàn)出了塤這一樂器音色的客觀個性，雖然筒音的泛音分布規(guī)律與十二平均律不同，但是并不能說明塤的音高準確與否，而恰恰是這種不同才造就了塤音的個性，就像世界上從來都找不到兩個相同的指紋一樣，樂器之間的聲紋也一樣，我們承認世界是一個多元共生的世界，我們更承認個性才是代表一個事物的最顯著的因素，因此我們對塤聲的這種客觀實在的個性是肯定的，也正是這種客觀存在的規(guī)律使得塤的聲音不同于其他樂器。很顯然，塤并不屬于十二平均律律制的樂器，那么它到底屬于哪一種律制呢？這一問題還需要筆者的后續(xù)研究作為根據(jù)來進行判斷。

以上是將塤音的頻率轉化成音名之后所得到的結論。除了頻率方面的表現(xiàn)以外，筒音長音#C的各個共振峰的振幅也是重要的一個分析對象。由上述數(shù)據(jù)表的第六列和第七列可以得知塤的筒音長音#C的基音和各個泛音的振幅情況。如上圖所示，#C調塤的筒音長音的基音振幅（-25.738945007）是最強的，其次是第一泛音（-55.935295105），從整體上來看（除去第10號和第14號泛音），振幅的強度隨著泛音序號的遞增而表現(xiàn)出越來越弱的趨勢。由此可見，塤的音色整體偏于暗淡的原因不難解釋，其中極為重要的原因就是塤的微觀音色隨著頻率的增加，其各個倍頻泛音的振幅不斷減小。根據(jù)這個特點筆者將列出的所有倍音按照振幅的強弱進行了表情力度的標記，如下表：

圖表5：

上述圖表僅僅是從數(shù)據(jù)的角度得出的分析結果，為了使上述數(shù)據(jù)變的直觀便于理解，筆者將上述的共振峰數(shù)據(jù)進行了繪譜，如下圖：

譜例1（精確到音分）：

譜例2（精確到八分之一音）：

三、結語

通過以上的數(shù)據(jù)分析，我們可以清楚地看到#C調塤的筒音長音的聲譜圖以及泛音數(shù)據(jù)列表，通過具象的分析研究，首先我們可以很清晰地看到塤的聲紋密碼，也正是因為塤的高頻泛音數(shù)量稀少和微弱才使得塤能發(fā)出如此質樸和醇厚的聲音。其次，通過上述一系列數(shù)據(jù)的比較與分析也為日后的作曲家提供了更多的寫作角度。關于塤的頻譜音樂作品尚為數(shù)不多，讓我們期待作曲家們?nèi)蘸蟮陌l(fā)掘與探索。

作者簡介：李楊（1989—），男，漢族，河北保定人，首都師范大學碩士研究生，研究方向：電子音樂作曲（頻譜音樂）。