論膜鳴樂器與表演空間的聲學(xué)特性關(guān)系
——以塔布拉鼓為例

石宇加

塔布拉鼓是印度膜鳴擊奏樂器。在印度傳統(tǒng)音樂中是占有首要位置的樂器之一。它是可以調(diào)節(jié)音高的一對鼓，屬于單面對鼓。右面的小鼓稱作“塔布拉”，音色高而明亮；左面較大的鼓成為“巴亞”，聲音低沉。塔布拉鼓是保持節(jié)奏節(jié)拍塔拉（Tala)的循環(huán)，為音樂提供持續(xù)的背景低音。起到渲染音樂情感的作用。技巧繁復(fù)，極富表現(xiàn)力，在北印度古典音樂的形式里被使用。

塔布拉鼓一只鼓呈圓柱狀，木質(zhì)，底部較上部略大；另一只鼓呈鍋狀，金屬質(zhì)或陶質(zhì)，共鳴較大。兩只鼓都以山羊皮蒙面，外身繃有皮條。皮條和鼓身之間撐有木塞，以加強(qiáng)鼓皮的張力，演奏者通過用小錘敲擊木塞和箍圈調(diào)音。巴亞不能精確地調(diào)節(jié)音高，但通過不同的演奏技法可以用來模仿說話的音調(diào)變化。

塔布拉鼓的鼓皮可以分為三個區(qū)域。三個區(qū)域的音色各有不同，鼓眼是鼓皮中心粘的一塊黑色膠膏，發(fā)出的音色稍暗，它是由一些特殊的材料，如鐵屑、面團(tuán)、果汁等混合在一起制作而成，目的是減少雜音，制造一種特殊的音響。鼓邊指鼓面的最邊緣部分，音色相對明亮；鼓中則位于鼓眼和鼓邊之間.塔布拉鼓的指法多變，用不同的指位敲擊塔布拉鼓可以產(chǎn)生不同的音色。左手的指法相對簡單，一般有兩種打法，用指肚敲擊或手掌敲擊，還可以運用手掌跟部搓壓鼓皮產(chǎn)生音高的滑動。塔布拉鼓的節(jié)奏極為復(fù)雜多變，音色也十分豐富，高超的演奏者可以使人眼花繚亂，目不暇接。

塔布拉鼓屬于樂器分類學(xué)中的膜鳴樂器，通常膜震動特點決定了膜鳴樂器不具備明確的音高與和諧的音色。只能作為節(jié)奏性樂器使用。但是經(jīng)過特殊處理，并采用適當(dāng)?shù)墓缠Q形式，也能使得膜鳴樂器具有相對明確的音高以及較為協(xié)和的音色。這種對樂器的調(diào)制措施也見諸于定音鼓或者木琴。塔布拉鼓是對膜鳴樂器予以特殊處理，從而成為可調(diào)節(jié)音高的膜鳴樂器。

一、膜鳴樂器的聲學(xué)特點

（一）膜鳴樂器的基本振動模式

依據(jù)薩克斯霍恩斯特博爾分類法，膜鳴樂器的彈性物質(zhì)是張緊的膜，由于膜具有一定的面密度，一定的幾何尺寸，并根據(jù)安裝方式，具有一定的張力，在外界激勵的條件下，膜會產(chǎn)生自由振動，其振動模態(tài)為全片振動的同時伴隨分片振動，全片振動產(chǎn)生基礎(chǔ)音，而分片振動產(chǎn)生泛音列。根據(jù)膜物理性質(zhì)的不同，泛音列將會以不同的形式出現(xiàn)，對于柔順的膜也就是膜本身的強(qiáng)度與勁度可以忽略不記，這就是理想的膜，其振動產(chǎn)生的泛音列與基礎(chǔ)音呈現(xiàn)整數(shù)倍或接近整數(shù)倍的數(shù)理關(guān)系，產(chǎn)生協(xié)和的泛音，但是，實際的膜與理想的膜力學(xué)性質(zhì)不同，致使其泛音列成為與基礎(chǔ)音呈非整數(shù)倍的甚至雜亂無章的倍數(shù)關(guān)系。這就使得泛音列不和諧。

（二）膜鳴樂器的音質(zhì)特點

樂器的音質(zhì)具有特定的內(nèi)容和定義。通常用樂器的音量、音高、音色、音長四要素來表示。在樂器的聲學(xué)研究中，這四個要素都由確定的聲學(xué)參量來表征。由于表征音量的聲學(xué)參量主要是A計權(quán)聲壓級、動態(tài)范圍、樂器的指向性，表征樂器音高的聲學(xué)參量主要是樂器聲的音域、音準(zhǔn)及其穩(wěn)定性；表示音色的聲學(xué)參量主要是樂器的頻譜、頻率響應(yīng)、瞬態(tài)音色；表示音長的聲學(xué)測量主要有衰減時間、樂器靈敏度等。

根據(jù)樂器音質(zhì)評價的一般原則，通過以上對于膜鳴樂器的振動模式分析可知，決定其音質(zhì)特點的四個主要因素具體描述如下。

1、音量：膜鳴樂器的音量與膜振動的幅度有關(guān)，這和初始激勵方式輸入的動能直接相關(guān)。猛烈的敲擊將會使膜振動的振幅較大，從而產(chǎn)生較大的機(jī)械能。由于膜鳴樂器通常振動面積較大，對空氣產(chǎn)生較大的擾動，從而使得輻射聲能較大，聽起來比較響，同時根據(jù)人耳聽覺等響度曲線展示的特性，人對于聲音的響度感不僅和振動強(qiáng)度有關(guān)，還受到聲源振動頻率的影響，即高頻聲比低頻聲具有更大的響度感。塔布拉鼓通常不使用大力度演奏，而是依靠其敲擊產(chǎn)生音高，使得聽眾產(chǎn)生較大的響度感。

2、音高：根據(jù)膜振動頻率計算公式可知，膜振動的頻率與膜張力的平方根成正比，與膜密度和厚度的平方根成反比，與膜直徑的3次方成反比，也就是膜的張力、密度和半徑將直接制約膜振動的基礎(chǔ)音高。

T表示膜的張力 牛頓；D表示園膜的直徑 米

因此，可以通過調(diào)整這三個參量達(dá)到調(diào)整膜振動音調(diào)的目的。塔布拉鼓就是通過這些參量的調(diào)整，在演奏時分別產(chǎn)生不同的音調(diào)，得到不同音高的感受。

3、音色：音色的本質(zhì)是樂器發(fā)聲泛音列的狀態(tài)，經(jīng)過調(diào)制的膜樂器隨著基礎(chǔ)音高比較明確，相應(yīng)的也會產(chǎn)生較和諧的音色。塔布拉鼓經(jīng)過調(diào)制后具備一定的音域范圍，同時其音色也比通常的膜鳴樂器有所改善。

4、音長：音長是指被激勵后彈性振動體衰減的快慢，膜鳴樂器的自由振動延遲時間與面密度張力和直徑有關(guān)，直徑越大，面密度越小，張力越大，振動延遲時間越長。塔布拉鼓的振膜用羊皮制作，面密度小，所以可以具有較大的音長。

（三）塔布拉鼓的演奏形式與表演場合

塔布拉鼓的演奏形式是兩手各執(zhí)一鼓，左手手指擊奏與手腕擦奏；右手用指尖與手指演奏。左手演奏時，產(chǎn)生節(jié)奏性的聲音，伴以左手腕擦奏，通過連續(xù)改變膜張力的技巧，使指尖激發(fā)的單音產(chǎn)生連續(xù)音調(diào)變化的滑音，從而產(chǎn)生特殊的音效，呈現(xiàn)出塔布拉鼓的演奏特點。右手指尖與手指敲擊鼓膜不同的部位，通過不同的激發(fā)面積和不同的激發(fā)位置，產(chǎn)生不同的音高，豐富了鼓的表現(xiàn)力。

表演場合通常是小型的室內(nèi)音樂表演，用于聲樂、器樂的伴奏，也為卡塔克舞蹈伴奏，常作為獨奏樂器。多與西塔爾琴、維納琴、薩朗吉、桑圖爾琴、彈布拉、班蘇里笛、聲樂等同時演奏或組合演奏。

二、室內(nèi)空間的音樂聲學(xué)特點

音樂聲傳播的空間稱作聲場。聲場有兩種不同的類型，一種是室外自由場傳播形式，只有直達(dá)聲，沒有界面產(chǎn)生的反射聲。另一種是室內(nèi)聲場的傳播方式，由于反射界面的存在，使得室內(nèi)聲場包含直達(dá)聲與反射聲，反射聲又分為早期反射聲與混響聲，在室內(nèi)音樂聲的傳播與接收過程中，室內(nèi)聲場的這些特別的聲傳播狀態(tài)都會影響聽聞?wù)叩囊舾校沟猛患菲饔捎谑覂?nèi)聲場條件的不同產(chǎn)生不同的樂感，因此最終由聽聞?wù)吒兄穆曇羰菢菲髋c室內(nèi)聲場條件綜合的結(jié)果。或者說塔布拉鼓膜的振動特點首先由鼓膜的材料特性和張緊的程度決定，進(jìn)而由于鼓的共鳴體形制對于膜振動形態(tài)進(jìn)行調(diào)制，綜合成為塔布拉鼓整體發(fā)聲的特點。最后鼓發(fā)出的聲音在傳播過程中被表演的房間或廳堂、墻壁、天棚、座椅物品和觀眾不同程度的聲反射、聲吸收、再擴(kuò)散的影響，使得鼓聲的強(qiáng)度和各種頻率成分受到不同的衰減，這時才成為傳到聽眾耳中的音樂。所以房間對于音樂聲產(chǎn)生的影響或修飾成為評價音樂聲不可缺少的要素。

（一）直達(dá)聲與反射聲、早期反射聲的構(gòu)成與對音質(zhì)的影響

直達(dá)聲是由樂器和聽者以直線形式傳播的樂音。作為聲源的樂器，本身的音質(zhì)特點通過直達(dá)聲得以表現(xiàn)，但這只是接收到的樂音的一部分。

反射聲：是通過室內(nèi)聲場的界面以反射的方式傳播到人耳的聲音，由于反射面、吸聲系數(shù)的不同、面積的不同，會使得聲音產(chǎn)生附加的變化。50毫秒內(nèi)到達(dá)的反射聲稱作早期反射聲，可以起到加強(qiáng)直達(dá)聲的作用，是有利的反射聲，通過反射裝置加強(qiáng)直達(dá)聲，是室內(nèi)聲場設(shè)計的措施之一，50毫秒外到達(dá)的反射聲由于較弱并連續(xù)，具有音質(zhì)豐滿的感覺，稱作混響聲。控制混響聲的長短，可以使室內(nèi)聲場豐滿度或清晰度得以調(diào)整與控制。

（二）封閉空間的混響特點對樂音的清晰度與豐滿度的影響

依據(jù)空間音樂聲學(xué)中的賽賓公式，室內(nèi)混響時間T60與空間體積V成正比，即：體積越大，混響越長，豐滿度越好；體積越小，混響越短，清晰度越好。與吸聲量A成反比，吸聲越強(qiáng)，混響時間越短，清晰度越好，吸聲越弱，混響時間越長，豐滿度越好。豐滿度與清晰度成相反的趨勢。

三、塔布拉鼓音響的最佳表演空間特性

塔布拉鼓屬于小型室內(nèi)使用的樂器，僅用手指、手腕演奏，音量較小，而且聽聞條件以清晰度高為標(biāo)準(zhǔn)，因此其室內(nèi)空間特性應(yīng)按照體積小、混響短、利于直達(dá)聲傳輸、不受遮擋為標(biāo)準(zhǔn)。

（一）合適的混響時間提供良好的清晰度

塔布拉鼓的表演場合通常混響時間較短，利于樂音的清晰度，由此可知，較小的表演環(huán)境提供較小的空間容積，符合空間音樂聲學(xué)中體積小、混響短的基本原則，以保證樂器的清晰度，同時，較小的空間容積對于樂器聲的傳播有利，使聽聞?wù)吣艿玫捷^大的響度感與親切感。

（二）加強(qiáng)早期反射聲提高鼓的響度以及傳遠(yuǎn)的距離

塔布拉鼓演奏時，表演者所處的位置附近的墻面、地板與天花板提供了早期反射聲的反射面，使聽聞?wù)哂捎谠缙诜瓷渎暤募訌?qiáng)，提高了響度感，增強(qiáng)了樂器的輻射效果。

（三）空間體形與尺度的最佳選擇

由于樂器是用手指演奏，因此力度不大，需要充分的發(fā)揮演出空間的聲學(xué)有利條件，展示樂器的表演效果，因此宜采用矩形的平面體形，表演者處于一端，距離天花板與墻面比較近的位置，產(chǎn)生豐富的早期反射聲，提高聽聞的響度。

四、樂隊平衡與空間聲學(xué)品質(zhì)的關(guān)系

塔布拉鼓和其他樂器合奏時，由于其獨特的音色，因此需要考慮樂隊中其他樂器與其的融合與平衡。在空間聲學(xué)品質(zhì)的設(shè)計中，應(yīng)予以考慮。

（一）樂器空間位置及指向性特點對樂音空間分布的制約

在大型樂隊中，塔布拉鼓處于偏離中心的位置；在小型合奏中，也是處于側(cè)面的位置，達(dá)到適當(dāng)弱化其獨特音色的目的，使樂隊具有良好的融合感與平衡感，而且由于膜鳴樂器的指向性具備較寬泛的輻射角，因此這種設(shè)置方式也不會使得鼓的響度出現(xiàn)較強(qiáng)的衰減。

（二）空間頻響特性的均勻性對聲樂以及其他樂器的影響

由于鼓的頻譜處在中高頻的音域，而且合奏時多種樂器所處的音域也較寬泛，因此根據(jù)空間音樂聲學(xué)的頻率特性要求，室內(nèi)表演場合應(yīng)具有均勻的頻率響應(yīng)特性，不要形成對于某一音域特別的吸收與特別的反射，避免出現(xiàn)聲染色現(xiàn)象，影響樂音表現(xiàn)的均衡與完整。

（三）環(huán)境背景噪聲的控制對良好樂音表現(xiàn)的保證

為了使得塔布拉鼓有一個更好的表現(xiàn)，安靜的環(huán)境是必要的，尤其是較小力度的手指演奏所產(chǎn)生的樂感主要憑借樂音的音色特性，而不是強(qiáng)度特性。為了防止空間音樂聲學(xué)中掩蔽效應(yīng)的不利影響，需要對環(huán)境噪聲的強(qiáng)度以及頻譜特性予以調(diào)查，并進(jìn)行定性與定量分析，通過致力于調(diào)整，滿足塔布拉鼓的演奏要求。

結(jié) 語

根據(jù)振動體特性和演奏技法可知，塔布拉鼓是具有一定音調(diào)范圍的弱音型打擊樂器，因此為了滿足聽音的一般性要求，即合適的響度，良好的清晰度，合適的混響時間，杜絕聲缺陷，需要對其表演環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃與調(diào)整，基本要求是選擇合理的體形，即矩形平面體形，舞臺一側(cè)應(yīng)該有良好的反射面，形成豐富的早期反射聲。為獲得較好的清晰度，還要注意控制混響時間的長度，可在演出空間布置一定量的吸聲材料，保證混響不會過長，同時獲得良好的音質(zhì)。此外還應(yīng)注意室內(nèi)空間頻率響應(yīng)特性，盡量保證相應(yīng)曲線平穩(wěn)，從而能在多種樂器合奏時依然具備良好的融合性與平衡性。■