矢志消除提琴狼音 研制高純音質(zhì)樂(lè)器

孟建軍

2021年4月中旬，記者去河南開(kāi)封采訪一位樂(lè)器制作人，先后聽(tīng)到大相國(guó)寺的幾位演奏樂(lè)器的僧人和開(kāi)封幾位音樂(lè)愛(ài)好者提起開(kāi)封大學(xué)有一位樂(lè)器專(zhuān)家叫楊成安，于是便產(chǎn)生了拜訪這位專(zhuān)家的想法。在幾位熱心人的帶領(lǐng)下，我在開(kāi)封大學(xué)教授樓里見(jiàn)到了楊成安先生。楊先生看上去身體欠佳，走路有些蹣跚，原來(lái)他患有嚴(yán)重的糖尿病。他稱(chēng)，從小生活在北京，祖上在北京曾是開(kāi)錢(qián)莊的。跟我說(shuō)話時(shí)他用純熟的北京話，透著親切。至于他何時(shí)來(lái)到開(kāi)封工作，我就不得而知了。在與開(kāi)封當(dāng)?shù)氐呐笥颜f(shuō)話時(shí)，他能從北京話瞬間轉(zhuǎn)換成河南話，儼然就是一個(gè)老河南。

楊教授慢慢向我講起他的經(jīng)歷，講起他四十多年來(lái)潛心研究樂(lè)器聲學(xué)，消除提琴狼音的艱辛歷程和他取得科研成果后的種種人生遭際。

揭開(kāi)提琴狼音生成之謎

楊成安熱愛(ài)音樂(lè)，年輕時(shí)曾親手制作過(guò)小提琴。初中期間，他師從河南大學(xué)藝術(shù)學(xué)院張耀宗教授學(xué)習(xí)樂(lè)器，后憑借會(huì)演奏小提琴加入學(xué)生樂(lè)團(tuán)。他還有在中學(xué)當(dāng)了十年音樂(lè)教師的經(jīng)歷。對(duì)小提琴存在的狼音問(wèn)題，楊成安始終耿耿于懷，不斷地探求狼音生成的原因。1978年恢復(fù)高考后，楊成安考入吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系，從傳授音樂(lè)藝術(shù)的教師成為研究計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)子。隨著交叉學(xué)科理論知識(shí)水平的上升，他終于找到了提琴狼音問(wèn)題的癥結(jié)。他說(shuō)：“我對(duì)狼音的定義簡(jiǎn)言之就是：沙啞的斷音，完全高八度的嘯叫和金屬音色的高頻。小提琴中狼音的波形干擾是動(dòng)態(tài)的，看不見(jiàn)摸不著，其運(yùn)動(dòng)軌跡也毫無(wú)蹤影，甚至連儀器也根本檢測(cè)不出來(lái)。若能檢測(cè)，那早就成不了500年世界難題了。而能錄到的只是聲音，并不是某個(gè)質(zhì)點(diǎn)上的振動(dòng)波形。這只有靠科學(xué)理論和邏輯思維去分析、去捕捉，其生成原因才有可能被發(fā)現(xiàn)。這也是狼音得以存在幾百年，而不被找到的原因。”他接著道：“我本人由于應(yīng)用了現(xiàn)代高科技計(jì)算機(jī)原理波形嚴(yán)格同步的理論，以及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和哲學(xué)等交叉學(xué)科知識(shí)，歷時(shí)幾十年，終于找到了狼音產(chǎn)生的根本原因。”

楊成安研究小提琴狼音的產(chǎn)生原因，是一個(gè)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)噪聲（即狼音），查資料找依據(jù)、上升到理論進(jìn)行分析探討;再通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的如此周而復(fù)始的過(guò)程。

楊成安秉持執(zhí)著、鉆研的精神和科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，最終研制出他的無(wú)狼音小提琴。

尋找解決提琴狼音新思路

小提琴以音色優(yōu)美、音域?qū)拸V、表現(xiàn)力極強(qiáng)被譽(yù)為樂(lè)器之后。

“然而小提琴自誕生500年來(lái)，卻胎帶著‘狼音’遺傳因子，保持200年的狼音期問(wèn)題。”楊成安說(shuō)，前輩專(zhuān)家學(xué)者雖經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)潛心研究，結(jié)論仍是“不知狼音的產(chǎn)生原因”，當(dāng)然也就無(wú)法根治。在世界樂(lè)壇有一句名言：“小提琴是藝術(shù)和科學(xué)的大迷宮！”據(jù)楊成安介紹，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，美、英、西歐、東歐及前蘇聯(lián)所屬的大學(xué)、物理研究所、聲學(xué)研究所以及藝術(shù)院校，都有很多專(zhuān)家、學(xué)者、演奏家和制琴大師在研究小提琴，希望能揭開(kāi)它的狼音之謎。其中哈佛大學(xué)的C.M. Hatchins物理學(xué)博士，因?yàn)槎x狼音并確定了狼音產(chǎn)生原因的未知性，被美國(guó)提琴制作家協(xié)會(huì)譽(yù)為“20世紀(jì)做出最杰出貢獻(xiàn)的提琴聲學(xué)家。”但這個(gè)定義，還只能屬于文字描述的范疇，因?yàn)楫?dāng)時(shí)根本找不到狼音產(chǎn)生的物理原因。

楊成安說(shuō)：狼音的另一個(gè)表現(xiàn)就是：高頻。小提琴的音頻最高應(yīng)在1000Hz左右，傳統(tǒng)提琴新琴中都有一些3000Hz以上的高頻音色，具體表現(xiàn)就是四根弦上音質(zhì)不純凈，有混濁感，并且琴拉起來(lái)類(lèi)似鋼絲音質(zhì)。而200年消除狼音后的意大利古琴則是優(yōu)美的木質(zhì)音色。

楊成安是怎樣發(fā)現(xiàn)并找到了小提琴的狼音呢？

他說(shuō)：“我研究的專(zhuān)業(yè)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)的內(nèi)部電路中，所有電信號(hào)的波形都是和主振信號(hào)完全同步的。如果發(fā)生不同步現(xiàn)象，就會(huì)碰撞出火花，那么電路板就立刻會(huì)短路被燒掉，而永遠(yuǎn)停止工作。于是我就想：小提琴會(huì)不會(huì)也是由于波形不同步，存在相位差相互干擾而出現(xiàn)狼音現(xiàn)象呢？雖然不會(huì)像電路板一樣碰撞出火花，出現(xiàn)完全燒掉的情況，但出現(xiàn)狼音卻會(huì)嚴(yán)重地影響小提琴的音質(zhì)。因?yàn)槁暋⒐狻㈦婋m然是不同的事物，但它們是不同形態(tài)的統(tǒng)一體，都具有波動(dòng)性，它們的波形振動(dòng)理論是完全可以相互借鑒的。由此引發(fā)了我對(duì)小提琴?gòu)牟煌嵌刃碌难芯克悸贰！?/p>

2002年，楊成安以《無(wú)噪聲高純音質(zhì)提琴》，獲得聯(lián)合國(guó)教科文組織日內(nèi)瓦國(guó)際專(zhuān)利博覽會(huì)金獎(jiǎng)。有人說(shuō)，傳統(tǒng)提琴要狠勁拉上50年，狼音就會(huì)消失。有人則說(shuō)何止50年，狼音期可是200年啊！楊成安說(shuō)：人生苦短，等開(kāi)了琴也只能是為后輩人做嫁衣裳。

楊成安稱(chēng)自己的無(wú)狼音提琴根除了200年狼音期，完全無(wú)須開(kāi)琴。并且無(wú)狼音琴能量全部做正功，即消除了因不同步音波碰撞而互相抵消的負(fù)功，故而音量、音質(zhì)倍增。完全達(dá)到寬、厚、亮、凈、靈、美。

無(wú)狼音提琴獲得國(guó)際專(zhuān)利博覽會(huì)金獎(jiǎng)

自楊成安從親手打造出第一把小提琴起，前后是四十多年時(shí)光。四十年來(lái)的人生閱歷，科學(xué)與藝術(shù)的碰撞完美體現(xiàn)在楊成安的身上，這也是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)小提琴的碰撞。在碰撞的火花中，楊成安破解了一道難題，并申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。楊成安的發(fā)明專(zhuān)利于2002年還獲得日內(nèi)瓦國(guó)際專(zhuān)利博覽會(huì)金獎(jiǎng)，同時(shí)楊成安還被世界發(fā)明家公會(huì)接納為會(huì)員。

因?yàn)閲?guó)外專(zhuān)家明了破解提琴狼音的意義和背后巨大的商機(jī)，立即就有一些外國(guó)公司與他接洽，要求“一次性買(mǎi)斷”。但楊成安想到的是，如果賣(mài)掉專(zhuān)利，中國(guó)人的發(fā)明冠名權(quán)和持續(xù)發(fā)展權(quán)將會(huì)完全失去了，他斷然拒絕。楊成安想把這項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)提琴行業(yè)中。

在開(kāi)封市政府的支持下，開(kāi)封市YCA狼音研究所成立了。

楊成安又為“無(wú)狼音提琴”提出了四個(gè)進(jìn)一步奮斗的目標(biāo)：建立四個(gè)科學(xué)模型，即工藝模型、物理學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型和數(shù)字化模型。目前楊成安已初步完成了“無(wú)狼音提琴”的工藝模型和物理學(xué)模型。見(jiàn)我有些茫然，楊成安解釋道：所謂工藝模型，簡(jiǎn)單說(shuō)就是施工圖紙、技術(shù)要求;物理學(xué)模型是提琴中每個(gè)部件，甚至每個(gè)質(zhì)點(diǎn)，用物理學(xué)理論分析其對(duì)提琴的音質(zhì)、音色、音量，乃至波長(zhǎng)、頻率、振幅及振動(dòng)波形的影響;數(shù)學(xué)模型就是要建立猶如音樂(lè)廳音響學(xué)的數(shù)學(xué)表達(dá);數(shù)字化模型則是要用電腦軟件建立三維立體數(shù)字透視模型。其中完全體現(xiàn)和表達(dá)前三個(gè)模型的宗旨，當(dāng)在電腦上點(diǎn)擊到模型某一質(zhì)點(diǎn)時(shí)，能夠顯示該質(zhì)點(diǎn)的工藝特性、物理學(xué)特性和數(shù)學(xué)特性。

楊成安認(rèn)為，藝術(shù)如果排斥科學(xué)，猶如一條腿走路，是走不出迷宮的。“從感性上說(shuō)，是小提琴藝術(shù)性的無(wú)可比擬，而理性上則是其發(fā)聲的科學(xué)性略有缺陷。因?yàn)槔且艚苹㈦[秘，方能藏匿500年之久。”他覺(jué)得，解決狼音問(wèn)題，首先要了解提琴歷史，敢于正視狼音。必須同時(shí)具備藝術(shù)和科學(xué)兩大陣營(yíng)全方位學(xué)問(wèn)，具有沖破傳統(tǒng)觀念禁區(qū)的膽略和智慧，其思維方式要有一定深度、廣度和超前意識(shí)。

專(zhuān)家學(xué)者對(duì)無(wú)狼音提琴的認(rèn)可

湖北工業(yè)大學(xué)物理學(xué)博士生導(dǎo)師湯亮先生在他的論文《小提琴共鳴箱點(diǎn)阻抗特征的測(cè)試與分析》的前言中寫(xiě)到：

“開(kāi)封大學(xué)楊成安教授對(duì)“無(wú)噪聲高純音質(zhì)提琴”進(jìn)行了研制，他運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)的綜合知識(shí)分析了傳統(tǒng)提琴振動(dòng)噪聲及狼音的來(lái)源，進(jìn)而提出提琴結(jié)構(gòu)選擇黃金分割可以解決提琴中的狼音問(wèn)題。所謂狼音及噪聲存在于所有提琴中，也一直是困擾音樂(lè)界和提琴制造界的致命問(wèn)題。楊教授以音柱和碼子的結(jié)構(gòu)位置以及f發(fā)音孔和音箱凹腰的結(jié)構(gòu)位置為重點(diǎn)研究對(duì)象，得出了傳統(tǒng)小提琴中音板和音柱結(jié)構(gòu)位置的理論誤差是產(chǎn)生噪聲的癥結(jié)所在的推斷，并且借助計(jì)算機(jī)波形嚴(yán)格同步的原理，根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)理論研究出：黃金分割是提琴音柱支撐點(diǎn)結(jié)構(gòu)位置的唯一正確選擇。楊成安教授的研究可謂獨(dú)辟蹊徑，或許也是日后樂(lè)器研究的一個(gè)方向！”

2001年1月8日，楊成安攜著他的無(wú)狼音提琴探望中國(guó)音樂(lè)家協(xié)會(huì)副主席趙沨先生，趙沨在病床上起身為無(wú)狼音提琴題詞：“制琴的奧秘何在？以中國(guó)人的智慧和工藝，我不信不能與古人并列！——趙沨”

已故中國(guó)樂(lè)器界老前輩、樂(lè)器學(xué)家關(guān)肇元先生對(duì)楊成安說(shuō)：“現(xiàn)在世界上樂(lè)器發(fā)展很快，已經(jīng)形成了一門(mén)科學(xué)，有專(zhuān)人在研究樂(lè)器。可是我們卻沒(méi)有，尤其是涉及理論方面的東西亟待提高！”

上海音樂(lè)學(xué)院小提琴教授丁止諾女士以及已故著名小提琴家盛中國(guó)等人對(duì)無(wú)狼音提琴稱(chēng)贊有加。

最近，楊成安教授發(fā)信息告訴我，他又有一項(xiàng)新的發(fā)明：無(wú)噪聲高純音質(zhì)鋼琴。有人說(shuō)鋼琴哪來(lái)的狼音？楊成安說(shuō)：只要有波形碰撞就有狼音。他認(rèn)為，老鋼琴經(jīng)過(guò)300年的老化處理狼音漸消，故而音質(zhì)趨于優(yōu)美，受到人們的青睞。他將他所學(xué)的科學(xué)知識(shí)運(yùn)用到樂(lè)器制作中，在理論上做了大量的研究并將理論研究成果最終體現(xiàn)在樂(lè)器上。很多人也許不理解他幾十年來(lái)無(wú)怨無(wú)悔地對(duì)樂(lè)器音質(zhì)、音色“極致”的追求，為消滅樂(lè)器狼音而殫精竭慮到底圖什么？其實(shí)楊成安為消除樂(lè)器狼音，最大的愿望是填補(bǔ)樂(lè)器理論和無(wú)狼音樂(lè)器的空白，并希望承載著他充滿(mǎn)心血的研究注入提琴、鋼琴等樂(lè)器中，讓它們發(fā)出純凈的沒(méi)有任何雜質(zhì)的聲音，給人們帶來(lái)更加愉悅的身心體驗(yàn)。楊成安在科學(xué)道路上執(zhí)著探求的精神令人欽佩。