19世紀長笛管體形狀與制作材料的發展研究

摘要：19世紀歐洲長笛管體形狀與制作材料的發展呈現了趨于標準及定型化的狀態。英國魯德爾amp;羅斯amp;卡特樂器公司對長笛管體形狀類型的實踐性探討給出了明確的結論，為之后長笛管體形狀的確立、聲學發音研究提供了依據。長笛的制作材料在這一時期也出現了多樣化的選擇，不同材料制作出的長笛都有它獨特的品質和所代表的音色，這與樂器結構的不斷改進、演奏家對樂器音色品質的追求密不可分。硬橡膠的產生為之后長笛及木管樂器制作材料的選擇提供了新的可能，為之后長笛制作工藝的多樣性發展奠定了基礎。

關鍵詞：19世紀長笛" 管體形狀" 制作材料" 發展研究

一、19世紀的長笛管體形狀

（一）魯德爾amp;羅斯amp;卡特樂器公司

魯德爾amp;羅斯amp;卡特（Rudall.Carteamp;Co）是世界知名的長笛制造公司之一，該公司于1821年由長笛演奏家喬治·魯德爾（George Rudall）、約翰·米切爾·羅斯（John Mitchell Rose）在倫敦成立，之后公司名稱變更為魯德爾amp;羅斯（Rudallamp;Rose 1821～1852）。1852年喬治·魯德爾的學生理查德·卡特（Richard carte）加入該公司成為合伙人，樂器公司的名稱又改為Rudall Rose Carteamp;Co.（1852～1871），并在1950年正式Rudall.Carteamp;Co.為名進行商業運營。通過對英國魯德爾amp;羅斯amp;卡特樂器制作公司在長笛制造過程中的分析，進一步闡述19世紀歐洲長笛管體結構形狀和材料的運用及形成方式，因為該公司代表了當時大多數歐洲長笛制造業的標準。1822年在英國，長笛的學習達到了熱潮。

魯德爾amp;羅斯amp;卡特樂器公司一直以來都是英國長笛制造業中的佼佼者，生產制造的長笛在當時達到了世界最高品質，備受英國及歐洲長笛演奏家的青睞，并迅速傳遍歐洲各國。英國長笛也成為其他國家加以效仿并制作的標準，除此之外，該公司也是波姆及其他樂器公司生產的圓柱形長笛的推廣者。

（二）長笛管體形狀

魯德爾amp;羅斯amp;卡特樂器公司對19世紀中葉長笛存在的管體類型提出了實踐性的探討，通過綜合對比管體結構、發音原理、演奏技法等方面，指出了優劣之處，并給出合理化實驗性結論，在當時主要有兩種管體類型。

1．圓錐形管體

錐形管長笛主要從吹奏部的頂端到管末端，隨著管體逐漸向下延伸，管內徑縮小而發生管體形狀的變化。錐形長笛在音孔位置的排列及尺寸選擇上并不是按照管內徑的變化來進行制作的，整支笛子經常會看到大小不一的音孔出現在管體上，隨之所帶來的問題便是音孔排列的位置及尺寸大小缺乏準確性和合理性，這樣也就造成了對樂器音高、音準的直接影響，對后續實際演奏中音準的把控及指法的運用帶來了不同程度的困擾，例如：要降低手指的高度來改變、調和聲音的高度，這樣的做法通過并不精確的、人為的方式來調節音準，較難做到整體音高的準確性和統一性；另外，這種形狀管體導致運指極為繁瑣，類似這些問題無疑成為該形狀長笛未能定型下來的緣由之一。雖然錐形長笛有它的不足之處，但它的獨特魅力也不容忽視，主要體現在音色方面，這種長笛的聲音甜美而有力，非常適合北美一些國家音樂風格的演奏（如：古巴舞曲查蘭加Cuba Charanga），自然這種笛子也成為該類型音樂伴奏樂器的主要組成部分，同時期的錐形管長笛在法國也非常受歡迎。

2.圓柱形管體

柱形管長笛是主體管到管末整體形狀為圓柱形，但是吹奏部的管形狀是自下而上由圓柱形逐漸過渡到頂端的錐形，這種錐形有別于常規錐形圖，不是直線錐形的再現而是略有彎曲，使吹奏部的結構形狀有一部分呈拋物線形。這樣的長笛管體形狀組合所帶來的優點有：①便于音孔位置排列和制作，更加注重音與音之間音分關系的均和性及兩者相互的調和性；②管體形狀的獨特設計以及指鍵體系的合理運用使得圓柱形長笛發聲較為容易、指法的運用更加便捷，并符合聲學發音的準確性；③嫻熟的演奏基礎和高超的技能，可以進一步提升和展現圓柱形長笛的演奏特性，并獲得多樣性的音色和獨特的美感。總之，柱形長笛管體綜合了較多的優點，是凝集英國樂器制造家、演奏家們智慧的結晶，展現了長笛管體結構在發展變革階段的一次質的飛躍，也是相比圓錐形長笛能取得最終成功的重要因素之一。

1847年，帶有拋物線形的吹奏部加圓柱形的主體管成為了長笛管體形狀及結構發展的主流，也是波姆對長笛管體結構最終的設計。之后在英國和法國獲得專利，隨之幾百年后的現代長笛管體結構再未發生過改變，最終確立和定型一直沿用至今。

二、19世紀長笛的制作材料

19世紀中葉長笛的管體制作材料主要有銀、木（非洲黑木）、硬橡膠和金，在這一時期選用何種材料進行長笛制作，完全取決于不同人群的喜好，由不同材料制作出的長笛都有著獨特的品質和所代表的音色。

（一）金屬材料（銀）

最初圓柱形的長笛管體由銀制作而成，樂器管體制作材料銀的配比含量根據演奏者的實際情況和要求進行加工制造。通常可以分為三個檔次：①鎳銀合金，這也是當時長笛制作中最便宜的管體材料，成分主要有銅63%、鋅29%、鎳5.5%、銀1.25%、鉛0.75%、合金（砷、銻、鐵、錫等眾多金屬相融合之后而形成的合金材料），也是價格最低廉的長笛材質。②實心純銀是長笛制作中較為昂貴的管體材料，金屬含量中銀的比例達到了92.5%，剩余為其他合金。這類材料制作的長笛在當時最為流行，受到眾多長笛演奏家的喜愛。③法國銀，同樣是19世紀長笛制作中最為昂貴的管體材料，銀含量達到了95%，以及5%的銅，通常頂級長笛演奏家會選擇含銀量極高的材料制作出最昂貴的長笛。銀的特性之一是質地柔軟、有較好的延展性，當用于樂器管體的制作時，會對長笛聲音起到豐富的音色變化，使其音色實現甜美細膩，具有溫和振動和共鳴的特點。雖然將銀這一材質運用于長笛管體制作能夠實現音色的豐富變化，但在當時，有一些長笛演奏者認為銀制長笛相較非洲烏木、硬橡膠為材質的長笛，要求演奏者在吹奏方法上有些不同。主要體現在演奏時口型及嘴唇控制的力度方面，銀質長笛要求演奏者吹奏時更加松弛，用這樣的演奏方式獲得的聲音，無疑會受到一些在演奏方法上追隨傳統吹奏形式的職業演奏者的排斥。因為長期的吹奏練習會增加嘴部和面部肌肉的力度感，這樣的穩定演奏方式會帶來固定的口型、更好的氣流控制能力以及更堅實的聲音。所以當時一部分長笛演奏者認為運用松弛的口型進行吹奏不適合專業演奏者。當然銀制長笛也被一部分平日訓練時間不多的演奏者采用，這一觀點慢慢被廣泛接受，使得后來的長笛管體制作材料更加多樣化，非洲黑木（Granadilla）、硬橡膠的運用也變得廣泛起來，用這兩款材料制作出來的長笛同樣受到演奏者的喜愛，并流行于市面。

（二）非洲黑木

非洲黑木（Granadilla格拉瑪迪亞）也被稱為“非洲烏木”（圖1、圖2），是一種珍貴樹木，因其原產于非洲而被稱為非洲烏木，但它不屬于柏科烏木科，而是豆科植物，與紫檀木同屬于一個樹種。非洲烏木是生長在熱帶和亞熱帶森林中最為名貴的樹木之一。在19世紀之前，木管樂器的管體制作主要選用黃楊木、楓木、橄欖木、麒麟木、象牙木等材料，但黃楊木是使用最多、最標準的管材。選擇什么樣的木材作為管體制作材料尤為重要，因為要具備制作樂器所需的各種特性，例如：木材質地的密度、硬度、密封性和尺寸穩定性等，這些因素都是木管樂器在制作工藝中必備的先決條件。木管樂器在演奏時，管體通常會因吸收了水分而導致膨脹，演奏后又會隨著時間的沉淀而干燥收縮，這是一種無限反復的過程，因此木材基底的穩定性對于長笛材質來說無疑是一個考驗。

格拉瑪迪亞具有許多優點，最顯著的便是其出色的木質基底穩定性，對于管體反復吸濕、干燥過程對管體尺寸帶來的影響都非常小，格拉瑪迪亞的比重在1.2或更高的比重數值，一般來說比重越高樹木的重量就會越重，內在的密封性就越強，相對尺寸變化也會越大。但是格拉瑪迪亞有別于這個常規，比重雖高但尺寸變化小，這可能與其木材纖維的折疊和交織有關。另外，格拉瑪迪亞的木材質地內的導管①存在填充有蠟狀的樹脂，這種蠟狀樹脂會干擾水或水分子的運動，這是減小木質基底尺寸變化的主要原因之一。除此之外，因為格拉瑪迪亞樹木的比重高、質底堅硬，用它制作樂器管體被劃傷的可能性較小，加工精度高，所以在管體上加工鍵柱位置的絲扣、音孔及部件安裝都有極高的穩定性。由于它諸多的特性完全符合木管樂器的管體制作工藝的要求和標準，很快格拉瑪迪亞取代了黃楊木流行于木管樂器制作中，成為了首選材料之一，運用至今。到目前為止還未發現其他樹木材質特性能與格拉瑪迪亞相媲美。

由于格拉瑪迪亞諸多優秀的品質特性，它成為了19世紀長笛、單簧管等木管樂器被廣泛用于管體制作的重要材料之一。用它制作出來的長笛除了具備材料本身的特質以外，在聲音的效果方面通過長期演奏可以發揮長笛所特有的細膩、圓潤等音色特點，并且音調更加豐富而有力。

（三）硬橡膠

橡膠是一種有彈性的碳氫化合物異戊二烯聚合物（NR），它是一種純天然的制品，也被稱之為“印度橡膠”。它在未進行加工處理時屬于乳液狀態，這種液體具有高分子結構的規律性和結晶度，并且含有較多的聚合物成分，聚合物是可以連接在一起的分子鏈，因此具有優異的機械強度，如抗拉強度、耐磨性和抗撕裂強度。但是，由于受到主鏈存在的問題，導致它的耐熱性、耐候性及軟化性較差，同時還易老化。

到19世紀中期，美國化學家查爾斯·固特異（Charles Goodyear）發現通過硫化加熱的過程可以使橡膠具有更好的強度、可加工性、化學穩定性和絕緣性，并且比起軟橡膠更不易老化。一般在天然橡膠的生膠中加入30％～40％的硫磺，再通過硫化加熱而得的樹脂物質被稱為硬橡膠②。19世紀的工業進步對于拓展橡膠的優點上起到了關鍵作用，也為木管樂器的材料選擇和制作提供了創新的可能。這種材料不受溫度和濕度的影響，而且耐力好，用硬橡膠做長笛管體制作材料不會因氣候原因使管體發生熱脹冷縮的情況而導致尺寸和音高的變化，由于質地堅固，在加工方面同樣能夠獲得穩定統一的制作效果，管體不宜開裂還可以減少廢料產生，這對于樂器制造商來說無疑降低了樂器制作成本。另外，硬橡膠這種物質有足夠的剛性可以將密閉的空氣柱保持在適當的形狀和尺寸，在自身產生振動的同時很容易與管內空氣柱的振動產生共鳴，因此只需很少的氣量就可以發出聲音。除此之外，硬橡膠本身也自帶光澤，可以增加樂器外在的美觀性，它獨有的特性非常符合樂器的制作加工，多年來樂器制造商把它廣泛用于長笛等一些木管樂器管體及配件的制作領域。最重要的一點，因為硬橡膠與非洲烏木在某些特性方面有相似之處，它的開發也是作為非洲烏木的替代品而產生，硬橡膠也被稱為“黑檀木”，該材料在1844年6月15日于美國獲得了專利。

硬橡膠制作出來的長笛比格拉瑪迪亞木制長笛在聲音方面的反應能力更敏銳，而且有均勻的抗吹性，在演奏過程中整個音高和動態范圍內的色彩能夠獲得更加穩定的表現力，音色甜美而柔和。

（四）貴重金屬（金）

除了上述材料外，黃金在19世紀被當成一種特殊稀有的貴重金屬被使用在樂器制作方面相對較少。由于黃金是由大量金原子所組成，且以單質的形式存在，因此它比重大、密度高且造價昂貴，金長笛的管體色調取決于黃金合金的含量，通常黃金克度越高色調越暖、越暗。當時，使用黃金用于長笛制作在工藝處理方面還是有一定難度的，吹奏時如果沒有較強的駕馭能力也會對管體振動頻率產生極大影響。

雖有諸多的原因使得黃金未能作為廣泛的材料用于長笛制作，但它在演奏方面相比銀制長笛，黃金笛子的氣流阻力更強、音色細膩、溫暖而豐富流暢。現如今，黃金長笛的發展也因其溫暖柔和的音色、堅實的聲音而備受演奏家們的推崇。

結語

19世紀英國魯德爾amp;羅斯amp;卡特樂器公司對長笛管體結構形狀做了深入的研究和分析，不同結構形狀的笛子最終要服務于演奏者及其對聲音品質的要求。雖然錐形管長笛未能被作為主要管體形狀加以流傳，但它作為德國長笛的代表一直沿用至20世紀初期，對之后管體形狀的定型起到了輔助的作用。這一時期長笛管體制作材料也出現了多樣化的選擇，早期使用最多、最廣泛的還是非洲烏木，直到中后期由于長笛管體結構的改革和發展，使得銀制金屬長笛逐漸增多，在聲音方面音程關系極為地統一和協和，音色柔美又帶有金屬明亮度，很快就傳入到了歐洲各國，受到了演奏家、作曲家們的高度關注，到目前為止，長笛管體材料依然以非洲烏木、金屬材料為主。

注釋：

①導管：將水分輸送到樹枝和樹葉的管狀組織

②硬橡膠解釋來源日本百科全書。

參考文獻：

[1]Rudall， Roseamp;Carte： The Art of the Flute in Britain Published 2011 Robert Bigio.

[2]Great Flute Makers of France： The Lotamp;Godfroy Families 1650-1900 Published 1993 Tula Giannini.

[3]Woodwind Instruments and Their History，Dover Publications，Inc 1991：52-75.

[4]The Flute Publisher： Yale University Press 2002.

[5]Fibres， Films， Plastics and RubbersA Handbook of Common Polymers Publisher： Elsevier Science 2013.

圖片來源：

由于國內對長笛管體結構、材料方面的研究資料較少，文中圖片來源于國外網站guitar-concierge.com

作者簡介：李響，南京藝術學院現代音樂與科技學院樂器修造系教師

本論文為江蘇高校哲學社會科學基金一般項目“19世紀歐洲長笛結構與指鍵多樣化的發展研究”（項目編號：2022SJYB0405）階段性成果