中國箏調試所蘊含的音高音色原理

[摘 要]樂器是音樂的重要物質載體。對樂器良好性能的研究，是樂器制作、樂器性能調試的關鍵著眼點。本文通過對鋼琴調律、整音的概念進行辨析，梳理鋼琴與古箏的聲學、機械構造和發音原理，借鑒調律、整音技術，運用樂器學、音樂聲學理論為中國箏調試研究提供程式化解讀，以古箏琴弦振動的音高、音色基本原理為研究角度，為當今樂器學研究、古箏調試提供理論參考。

[關鍵詞]中國箏調試；古箏性能；音高音色；聲學原理

[中圖分類號] J632.32 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-2233（2025）08-0-03

一、鋼琴調律、鋼琴整音與古箏調試

樂器的各個部件為機械構造，按照一定的樂器結構和形制組裝完成后，便對樂器進行初步調音。調音作為樂器制作的最后環節，目的在于使樂器性能達到合格出廠的標準。[1]在樂器的使用過程中，不同樂器由于機械構造之間的差異，在音高的穩定性、音色的均衡性方面有所不同。因此演奏者會采用一系列來進行調整，如鋼琴在使用過程中存在調律和整音等一系列改善演奏性能的技術，以確保演奏者能較好地表現音樂形象、傳遞音樂情感和交流音樂思想。因此，樂器制作工藝和樂器性能調整技術的不斷發展，為完成多樣化音樂表現、高難度音樂技巧以及豐富音樂張力提供了可能。

美國鋼琴調律師威廉·布雷德懷特（William B. White）認為，鋼琴調律是指調整鋼琴琴弦的張力，使之在被激發時能發出符合音樂藝術要求的、音樂音階的準確音的過程[2]。對該觀點的解讀，可從琴弦張力、符合音樂藝術要求這兩點入手，即懷特認為鋼琴調律是一個調整鋼琴琴弦松緊度的過程，在此過程中要符合一定的律制且強調每個能準確發出的音，這些音須在音高上準確、在聽感上協和。然而，此觀點僅從弦振系統入手，沒有明確鋼琴其他聲學構造及其作用，如調控裝置、激勵系統、共鳴系統在調律過程中如何影響樂器的音高和音色。中國學者陳重生指出，鋼琴調律是指調律者依據鋼琴的結構形式和聲學原理，按照音樂藝術要求，為獲得準確的平均律音階排列與穩定的音高，而進行的一系列科學有序的活動[2]。

對陳重生鋼琴調律概念的解讀，可明確一個前提、一個規約和一個目的。一個前提是要“依據鋼琴的聲學原理和結構形式”，即鋼琴調律應從樂器整體聲學構造與發音原理的視角進行，而非懷特認為僅從弦振體（鋼琴弦）入手。一個規約指的是“符合音樂藝術要求”，即聽覺上表現為半度音程的距離相等，各完全協和音程的絕對聽感協和。一個目的指的是調律要使諸如#B和C、#C和?D、B和?C等各組成對的音合為一音，而不是分作不等的音，也就是人為把自然律的音程關系（#C比?D高24音分，最大音差）調整為平均律的音程關系（#C＝?D）的過程；同時琴弦張力要穩定，即在琴錘重擊情況之下不會出現音不準的情況，或在一段時間內弦張力不會有過大變化的出現。

陳重生在《漫談鋼琴整音技術工藝》一文中指出，鋼琴整音，是在鍵盤擊弦機性能得到充分發揮、音律準確的前提下，通過對弦槌進行一系列正確、科學方法的處置作業，以獲得音質一致、琴聲從弱音到強音層次分明的過程[3]。從“整音”的概念解釋出發進行分析：其一，技術手段處理對象是“弦槌”（擊弦體），并非懷特認為的弦張力；其二，鍵盤機性能要良好，能夠正常地進行工作，同時需要將鋼琴音律調準，以此作為處理弦槌的前提；其三，弦槌處理的目的，在于音質一致，且強弱層次分明。從以上分析的三點來看，鋼琴整音的概念是一個不確定的過程，這個“不確定”體現在鋼琴各機械構造的性能（也包括了鍵盤擊弦機），各個部件的材質、密度、硬度及磨損程度是影響鋼琴整音結果的客觀因素；同時整音技術人員的水平、理念也因人而異，這是導致鋼琴整音結果不確定性的主觀因素。在整音主、客觀因素影響下，能夠使整音結果“不確定性”達到最小，以求得較一致的音質與較穩定的聲強效果。

通過對調律與整音的概念進行解讀，我們可以給古箏調試做一個定義：古箏調試是指依據聲學和律學原理，采取一定技術手段調整音高、改善音質、優化演奏手感，使樂器具備良好且相對穩定的聲學特性，從而符合演奏要求，這一過程受調試者與演奏者的藝術審美與價值傾向影響。對古箏調式概念的把握，需要從以下方面入手：一是調試需要依據聲學和律學原理，即調試需要建立在掌握古箏聲學構造、發音原理、弦振動特性等，為調試技術本身提供學理性解釋；同時，調試的技術步驟也是建立在聲學構造體系之上的。二是對比鋼琴整音，古箏調試對象并不限于激勵體本身，而是包括了傳導裝置（箏碼）、張弦裝置（前后岳山）、弦振體、調控裝置，以及其他可能影響發聲的機械部件，所以古箏調試的對象要比鋼琴整音的對象廣泛。三是，由于古箏的聲學構造與鋼琴存在差異，如弦振系統，鋼琴弦張力巨大，且數量219根（古箏21根）；從聲學發音屬性來看，鋼琴屬于擊弦發音、古箏屬于撥弦發音，且古箏的傳導裝置不固定，其弦槽、箏碼底座與琴弦、面板的貼合度不同，因此古箏樂器穩定性相較于鋼琴而言，是不夠穩定的。因而古箏調試的著眼點，在于樂器的穩定性，包括音高穩定、音質統一、演奏手感穩定。四是調試目的在于符合箏樂藝術演奏實踐，而調試實踐的過程是基于調試者、演奏者藝術審美與價值傾向的主觀性，與樂器聲學振動客觀特性之間的有機統一。從這點可以看出，古箏調試與鋼琴整音在主、客觀因素影響下，都需要將結果的“不確定性”縮小，追求樂器音質的穩定。

二、影響古箏調試音高結果的因素

在基本樂理教科書中，將音高解釋為與單位時間內物體振動的頻率（單位為赫茲，Hz）有關，振動頻率與音高呈正相關，即頻率越高、音越高，反之，音越低。從古箏琴弦物理屬性來看，有效弦長（L）、弦密度（ρ）、弦張力（T），會對音高有直接的影響，琴弦的物理屬性會直接決定著音的高低，就音高層面而言，調試的過程就是調整樂器的弦張力（T）與有效弦長（L）的過程，使之符合演奏者的審美傾向。

箏弦在受到策動力的激勵時，決定音高的主要是橫振動。古箏演奏中左手的滑音、按音、按滑音等技法，皆是通過按壓無效音區來增大或減小張力而實現音高改變的；同時通過改變琴弦張力，古箏也得以實現轉調的功能。在調試過程中，改變琴弦張力有兩種方法：一是不擰弦軸、通過左右移動箏碼，使有效弦長改變，張力不發生變化；二是不動箏碼、通過擰弦軸，使張力發生改變，而有效弦長不發生變化。由于古箏的發音原理和聲學構造的獨特性，箏碼底座和面板的貼合度、箏碼弦槽的寬度深度會影響箏碼的穩定性，從而影響古箏的音高穩定性。因而，琴弦的張力承載閾值、箏碼的穩定性，是評估古箏音響性能的重要標準。

律制也是影響古箏音高的客觀因素，生律法的不同必然會導致音高的差異，不同律制間的音程關系存在細微差別，而對于微分音的把控是比較難的。盡管現今院校中的箏演奏以平均律定弦為主，但調試過程若以人耳主觀音高調音，則會存在對細微音高的把控誤差。韓寶強教授于1988年，通過對145位音樂家的音準寬容度進行測量，得出多數音樂家的和聲性的相對性音準感具有-38至+14音分寬容度（如圖2所示）[4]，表明在音準判斷上，人的主觀聽覺不及音高檢測儀器精準、穩定，是存在一個具有界限性的寬容區間的。因此，調試的過程一般需要測音儀器輔助。例如，一臺平均律箏與鋼琴演奏協奏曲前，通常會以調音器測得鋼琴a1的赫茲數，即以440Hz定弦或以442Hz定弦，從而調整古箏的定弦方式。440Hz與442Hz定弦相差約8音分，對于音樂從業者來說，能夠基本判斷出來，然而無法量化，因此，需要借用調音器。

調試過程中，調試者和演奏者的心理音高會間接影響樂器的音高。古箏調試的目的在于要符合箏樂藝術演奏實踐要求，這種演奏實踐于調試音高而言，是“多元一體標準化”的過程。調試者和演奏者由于藝術審美價值傾向的多元差異，導致主觀心理音高有所不同，極易受外界因素的影響而改變。而這種多元差異是在“一體”中，為其所約束的；如在樂隊某一聲部進行時，能夠很容易地進行音高準確性判斷，當所有樂器奏出四拍子長音A，很容易能夠聽出某件樂器是否偏移了A音，而不是其他音。音高多元差異受“一體”影響，還體現在主觀音高和客觀音高的關系上，即主觀音高與客觀音高呈非嚴格的對數關系，在低音區客觀量要比正常值偏低才能與主觀感覺量相符，在高音區客觀量要比正常值偏高才能與主觀感覺量相符。

主觀音高與客觀音高的對數關系，表明了音高多元差異受“一體”的影響，即主觀音高是圍繞客觀音高上下波動，并非毫無章法可循。由于音高的心理屬性，要符合箏樂藝術演奏實踐要求，則需將音高的心理主觀予以客觀化、標準化。由于人耳聽覺特性的個性化差異，主觀音高受個人時間、環境和心境的不同而變化，是一種易變的、多重性的標準，人耳辨得的音高不可能和音準儀器完全吻合，因而在古箏調試實踐當中，最后一定要以標準的調音器測音結果為準。從這點也可以分析出整音與調試的區別，即調音（調整音高）是整音的前提，也是調試的最后步驟。

三、影響古箏調試音色狀態的因素

音色的振動狀態與振動體結構、材質有關，在某些音樂實踐場合，會借代“音質”一詞來形容音色，而音質和樂器構造無關。由于同種樂器的機械構造是一致的，所以音質更多指受樂器制作材料與工藝的影響，如兩把小提琴存在音質上的差別，而小提琴和大提琴存在音色上的差別。因此，不同制作材料、不同制作工藝的同種類型樂器，若其機械構造和振動體結構完全一致，則采用“音質”；若其機械構造和振動體結構不完全一致，則采用“音色”。

現代古箏藝術作為一種舞臺藝術，古箏的形制、制作材料、樂器結構、制作工藝，具有多元統一的特征。目前的形制，有S型岳山21弦鋼絲尼龍箏、鋼絲箏、多聲箏、低音箏、高音箏、蝶式箏和電子古箏，每一種形制古箏的制作材料、樂器結構、制作工藝都有差異，導致其機械構造在數量、尺寸、力學傳導功能上有所不同。可以肯定的是，不同材料的古箏音色是有差別的，相同材料、不同形制的古箏之間存在著機械構造的差異，但是遵循古箏制作、演奏的基本規律，即符合有碼指撥異體弦半管狀齊特爾特征，在人耳聽感上，使用“音色”一詞能夠基本涵蓋不同形制、制作材料、樂器結構和制作工藝的古箏。

就古箏的弦振系統而言，不同材質琴弦的楊氏模量存在差異，所以在人耳聽感上會有所不同，如鋼絲尼龍弦、純鋼絲弦、羊腸弦，其楊氏模量不同，鋼絲尼龍弦比純鋼絲琴弦音色稍明亮、清脆，純鋼絲琴弦要暗淡、沉悶。當然，這些音色的形容詞，是基于人耳聽感之上的，是一種定性而非定量的話語體系。而在對樂器音色的定量研究中，依據諧音的振動狀態進行研究，主要有兩種理論：諧音列說與起始狀態說。作為異體弦半管狀齊特爾，古箏琴弦在受激勵后，瞬間產生振動，在整根琴弦振動的同時，琴弦的1/2、1/3、1/4等處也在振動，這些振動所產生的音就被稱作“諧音”。在聲學理論當中，對于諧音的數據把控需借助一定的聲學測量手段，同時對于諧音數據的解讀與評價術語需參照一定意義的標準。

在古箏調試的過程中，由于調試現場無法滿足半消聲室或全消聲室的條件，且不同調試現場的溫度、濕度差異較大，也缺乏一定的收聲設備和聲學分析軟件。同時，調試過程中，箏弦振動“起始狀態”，即古箏音色的狀態，受每次觸弦的力度、速度、角度、深度和位置影響而有所不同。因而，調試中對于古箏音色的感知，無法滿足從定量的角度研究，而僅能從人耳主觀聽感出發做出定性的判斷。古箏“起始狀態”音色的把控，主觀上取決于演奏者在藝術實踐中的音色偏好，調試需符合箏樂藝術演奏實踐要求，不同的調試者、演奏者的藝術審美和價值傾向不同，對于古箏音色的偏好也有所差異。所以在調試過程中，兩者對音色的偏好，是衡量調試效果的重要標準。

從調試技術層面，可以通過一些技術手段來優化古箏的音色狀態。例如，通過調整琴弦的張力，使得音色在明暗度有變化，前提是張力需要承受得住演奏者的力度；同時音色在古箏低音區、中音區、高音區的特點鮮明，且過渡需要自然、演奏手感相對統一，如低音渾厚低沉而不悶、中音飽滿圓潤而不破、高音明亮延綿而不澀，每個音區的音色過渡，人耳聽感是連貫的、自然的。除此之外，由于調試需要改善音質，除了滿足音色振動狀態優化，還需要在古箏雜音的發現、控制和處理上進行技術優化，如張弦裝置的前岳山、箏碼弦槽、后岳山等與琴弦接觸的點，可能因不良振動產生的雜音，要及時處理。需要指出的是，在調試過程中，人耳對于音高、音色的把控并非獨立進行的，樂音產生的瞬間，音高、音色、音強這些基本要素是同時作用于人耳的。因此，本文僅從音高、音色層面對調試過程中涉及的聲學理論進行闡述。

結 語

對比鋼琴調律、整音，從中國箏調試概念來看，箏調試所涉及的聲學理論包括且不限于樂器的聲學構造、發音原理、弦振動特性等，調試者需要掌握這些關于調試的理論知識，意識到音高具有心理屬性，調試過程合理使用調音器，以滿足古箏音高的準確性、穩定性。在音色上，調試者的音色偏好度應和演奏者一致，樂器調試音色上，低音渾厚低沉而不悶、中音飽滿圓潤而不破、高音明亮延綿而不澀，且音區過渡自然。調試理論的建設工作，需要音樂學理論作為支撐，還需要在大量調試實踐中作出經驗性總結，在調試具體操作技術層面，也需要不斷地探索。本文對整音、調律、調試三者的探討，反映了音樂與技術、文化與觀念語境下，人與物、人與人之間的關系，以調試技術運用音樂理論、音樂理論為調試操作技術提供理論參考，使調試者得以“知其然，知其所以然”。

參考文獻：

[1] 田澤林.樂器的聲學原理及其應用[J].演繹設備與科技，2006（2）：69-75.

[2] 陳重生.鋼琴調律原理與應用[M].上海：上海音樂學院出版社，2011.

[3] 陳重生.漫談鋼琴整音技術工藝[J].演繹科技，2013（52）：4-5.

[4] 韓寶強.音的歷程：現代音樂聲學導論[M].北京：人民音樂出版社，2016.

（責任編輯：趙清月）