笙的音色的思考

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摘要：笙作为中华古老的簧管乐器，自古以来，人们对其研究就从未停止过。特别是对笙的历史演变、内部结构以及演奏技巧等都曾有过大量的叙述。文章从笙的簧和管的材料选择、形状（结构）以及制作技术的关键点这三方面进行考证与研究，以探究笙的音色差异以及如何把握好笙的最佳音色。

关键词：笙；发音原理；音色；笙簧；笙管；材料；形状（结构）；制作技术

图一

一、簧和管材料选择对笙音色的影响

任何乐器的构造都必须有适合乐器优良发音的材料，笙也不例外。可是，由于受到各个时代社会生产力的局限，经济结构、文化状况都不尽相同，因此，乐器制造所用的材料会有差异，也就是说，不同材料的运用给乐器自身音色带来明显变化。

（一）笙簧材料

从历史上来看，早期笙簧材料均为竹制，实物记载，笙最早用竹簧应是在湖北省随县(今称随州)曾侯乙墓出土的5件笙乐器上，据考证，时代属于战国前期(公元前433年)，形态与现在用的铜簧极为相似。

由于竹簧材料密度结构松，发出的音色纤细、柔软，音量小，但吹奏和音时柔和，音与音之间很有粘合力。近代笙乐器已不用竹簧，取而代之的是响铜簧，响铜属合金铜结构，密度强，并且还具有一定的韧性和延展性。这种材料制成的簧片音色清脆、明亮，音量较竹簧大，钢性中带有一定的柔性，具有与其它管乐器、金属弦弹拨和弓弦乐器很好的粘合力，如目前广泛使用的高音二十一簧笙、二十四簧笙、二十六簧笙、三十六簧笙等。

（二）笙管（苗）材料

笙管材料目前采用两类，即竹管类和铜管类。从历史来看，早期笙管材料全用竹类，主要有紫竹、白竹、凤眼竹或湘妃竹。目前所知年代最早的竹制笙管实物乐器是湖北随县曾侯乙墓出土的笙和湖南长沙马王堆三号汉墓出土的竽（笙的一种）。

除紫竹外，其它竹材料制成的笙管带来的音色差异并不明显，这是因为其物质结构的密度差异不大。相比较而言，紫竹的密度较好，表面又有较好的色泽，管内空间大小均匀，不易爆裂，配之予响铜簧会发出清脆、甜美的音色，当今已被广泛采用。除竹管外，苏州民族乐器厂在20世纪五六十年代研制并投入生产的中音抱笙、低音抱笙、中音排笙、低音排笙都采用了铜材（合金黄铜）来制做笙管，这种笙管制作时可依据声学共振的最佳效果将高低音的管子按不同大小作合理的安排，配与响铜簧后，发出的音色低音厚重，中音圆润，高音较明亮，高中低音区的音量比较平衡。总体上听，高中低音的音色都具有金属感，缺少竹管笙的清脆柔和，但在大乐队中与其它乐器也有较好的粘合力，并且有浑厚的和声效果。

（三）笙扩音管材料

笙扩音管（见图一）是笙簧与笙管产生共振发音后的再次共振的管子，也就是在笙管的音窗（发音口）位置再安装上另一根起共鸣作用的管子，音学理论上称之为“复共振”，研制和演奏者通常叫扩音管，主要为增大音量，美化音色而设置的。

笙扩音管的材料有3类，即竹类、塑料类和金属类。我们分别用3类材料的扩音管在a1音（440Hz/秒）做扩音试验，结果是不同材料的扩音管会给音色带来不同的效果。竹管扩音后的音色柔、甜，基本保留了竹材料特有的音色特征，但皮厚，安装极不方便，增大的音量也不明显（早期曾有竹类扩音管出现，现基本不用了）；塑料管扩音后的音色软、圆滑，由于结构密度的原因，音色偏闷；铜管（合金黄铜管）扩音后的音色亮、脆、厚，音量较大，虽带有一些金属感，但目前已被广泛采用。在这里需要说明一下，扩音管的大小、长短、管壁的厚薄都会影响音色，就音色的好坏而言，需要我们在将来做更多的、更细致的对比试验，才能得出更加准确详实的效果描述。

二、簧和管形状（结构）对笙音色的影响

这里讲的簧和管形状，主要是指笙簧的簧舌体态以及笙管的大小、结构和扩音管的体态，体态的不同会对笙音色带来差异已是不争的事实。当然，与不同材料的使用对比而言，这种形态的变化带来的音色的差异会显现得微小一些。

（一）簧舌形状

簧舌是簧管发音的声源点，它的形状除对音量有一定影响外，对音色也会有不同程度的细微影响。我们将a1音（440Hz/每秒）的笙簧簧舌做成3种形态：即簧舌舌尖宽、舌根窄（见图二）；簧舌舌尖窄、舌根宽（见图三）；簧舌舌尖与舌根一样宽窄（见图四）。

通过对不同形状的簧舌进行测试得出的结论是：簧舌舌尖宽、舌根窄音色偏暗，音量大；簧舌舌尖小、舌根宽音色偏亮，音量小；舌尖舌根相等的形态下，音色音量较为适中。此外，在同一种形状的簧舌中，簧舌大音质偏厚，音量偏大；簧舌小音质偏薄，音量偏小；簧舌厚音质偏硬，簧舌薄音质偏软。为此，根据声音自身的特色和要求，低音簧舌应偏厚、偏大和偏硬为最佳，高音簧舌偏薄、偏小和偏软为最佳，中音簧舌应选择适中的厚薄、大小和软硬。

（二）笙管形状（结构）

笙管是指与笙簧产生共振的管子，这种管子的形状变化会对音色产生差异。目前笙管的形状主要有以下几种：1.直管（见图五），2.直管带按孔（见图六），3.直管带按键（见图七），4.弯管（见图八），5.弯管带按孔（见图九），6.弯管带按键（见图十），7.借管（见图十一），8.借管带按键（见图十二）等。

我们根据多年来对笙的研制经验，并通过频谱仪分别对音高a2（880Hz/秒）的笙管、中音a1（440Hz/秒）的笙管、低音a（220Hz/秒））的笙管在不同形状下的测试，得出的音色差异如下页表。

以上音色对比表给了我们极大的启示。也就是说高音区的笙管一定要用直管，因为直管和直管带按孔属气流控制和破坏共振的发音方式，音窗上端的管子空间会起到一定的共鸣作用，所以音色效果好，富有穿透力。但直管带按键的高音由于属开闭共振的发音方式，音窗成了开闭口，音窗上端的管子必须封闭，没有起到任何共鸣作用，它比较直管和直管带按孔两种形状而言，音色偏干，没有圆润感，但加上扩音管后会有较好的音色效果。中音区的笙管多用直管为最佳，但中音偏低的音（次中音）用弯管或借管也都会有比较好的音色效果。低音区的笙管采用弯管最好，因为弯管处会增加气流的空间，对低音簧管共振带来好的效果，音色更厚、沉。

（三）笙的扩音管形状

目前，无论是高音笙、中音管、低音笙都比较广泛地采用扩音管来增大音量、美化音色。如果根据形状判断，主要有3种：1.圆形扩音管（见图十三），2.方形扩音管（见图十四），3.喇叭形扩音管（见图十五）。

不同形状的扩音管所产生的扩音效果是有差异的。我们用同一硬度、同一大小空间（直径约为24mm，长度约为370mm），但不同形状的黄铜扩音管安装在a1音（440Hz/秒）上，通过测试得出的结果为：圆形扩音管的音色圆润，有厚度；方形扩音管的音色有厚度，但有些偏闷；而喇叭形扩音管的音色亮、音量大，但缺少圆润感。实践证明，圆形扩音管的优点较多，现已被广泛使用在笙的扩音效果上。

三、制作技术对笙音色的影响

笙乐器的制作与各个不同时代的社会经济发展、社会生产力水平是息息相关的，特别是制作工具的机械化程度的高低直接关系到乐器生产的质量。而我们要讲的制作技术，主要是在现有的生产条件下，在手工制作笙簧、笙管、笙的扩音管的过程中要把握的一些更具科学性的方法。

（一）笙簧制作的关键点

笙簧制作的关键技术是在簧舌上。簧舌的大小、厚薄以及簧舌缝隙的大小曲直状况直接影响到此簧的音色、音质、音量和音高，这是我们多年来对笙簧制作经验的总结，由此得出以下结论：

1.处理好簧舌的大小。簧舌的大小除对音高有直接影响外，对音色的变化也是有一定反应的。制作时，首先要根据所做簧片的音高在簧片的挖槽面确定簧舌的大小，然后再抢薄簧舌，以便达到应有的音高。簧舌长而宽，音就低，音色偏厚，适合低音簧；簧舌短而窄，音就高，音色偏亮，适合高音簧。

2.处理好簧舌的厚薄。簧舌的厚薄决定了笙簧弹性的大小，簧舌厚弹性小，吹奏时费气，但音量较大，音色厚实；簧舌薄弹性好，吹奏时省气，但音量较小，音色柔美。制作时注意，簧舌的根部到簧舌的尖部做斜坡状处理是最好的效果，这样，产生的音色既有一定的厚度，又保持一定的亮度和柔度。

3.处理好簧舌缝隙的大小曲直。簧舌与簧框间的缝隙一定要直而小，特别要保持清爽、光洁、无毛刺，要达到这样的要求，制作时必须先抢薄簧舌，然后抢缝，磨出缝隙，抢缝磨缝要反复数次，让簧舌缝隙逐渐自然显现出来。这样的簧舌反映好，不漏气，当然会给音色带来极好效果。

4.处理好簧片的软硬度。响铜在加工成簧片的过程中，由于经过多道工序，材料会相对变软，因此，在簧片做成后，应淬一下火，使其恢复适当弹性，这样能对簧片音色起到好的效果。

（二）笙管制作的关键点

笙管的制作是一件看似简单、实而复杂的制作过程，其主要的制作关键点如下：

1.管内空间的处理。笙管的内空一定要圆滑，不能有凸凹的痕迹，特别是竹节处内空要处理得光整，能使气流在管内流畅运行，不受阻碍，这样才会与簧片有很好的共振效果，音色才会舒服漂亮。

2.管与管之间的连接处理。管与管的连接主要是弯管和借管方式的管子才用到，如果连接空间太小或者密封不当都会造成管内气流不畅，使音色发闷，甚至音的反应迟钝。我们建议，无论是弯管或是借管，最好选择低音区来设置，弯曲的管道内空的空间易于增大，这对于低音的共振会有益处，但对于高音（小字二组及以上）的共振效果极其不好，对音色影响也很大，无法出现完美的音色效果。

3.笙苗与笙脚接口的处理。笙脚是用红木或乌木制成，上部与笙苗相连，下部安装簧片插入笙斗内，成为笙苗与簧片的媒介体，笙脚上端（与笙苗接口处）的壁一定要处理得适中，一般为1毫米，插入笙苗的长度在1.5厘米为最好，插入时既不胀破笙苗，又不能太松动。粘上乳胶用转动的手法将上端插入笙苗管内，既稳又不影响气流的运动，使簧管共振达到理想的效果。

4.笙管音窗开口的处理。笙管音窗的开口位置是关系到该音的簧管共振效果好坏的关键，特别要注意把握的是：同一音高的簧的固有频率与同一音高的笙管的固有频率相结合并非能形成理想的共振效果，而真正与簧产生理想共振效果的是由笙管管长所决定的、与簧的固有频率相适应的、从固有频率分离出的管频率的高次谐波。这种与簧形成共振的谐波所处管长中的位置根据该音所处音区而各异。由此，音窗口的高低就是控制笙管空间基频的准确点，把握好了这一点，簧管共振的效果才好，音色才有透明度。

（三）扩音管制作的关键点

这里讲的扩音管主要是目前已被广泛采用的圆形黄铜铜质扩音管，它的制作过程需重点处理好以下几个问题：

1.合理把握扩音管的大小。由于振幅的关系，同一音高的扩音管，管越大，振幅越大，音量越大，发音较灵敏，但声音不够结实。反之，管越小，音量越小，发音较迟钝，但声音较实在。扩音的最佳效果应是低音扩音管偏粗，高音扩音管偏细，这才符合不同音高的共振效果，才会有比较理想的音色出现。

2.合理把握扩音管的长短。单从扩音的大小音量上看，扩音管的基频相等于簧片基频时，扩出的音量最大，但往往失掉一些竹子原有的音色特征，通过多年的扩音管研制，我们发现当扩音管的固有频率是簧片基频的正整倍数时，也会产生共振，其音响效果表现为：扩音管越短，音量越小，音色越亮；反之，管子越长，音量越大，音色越浑厚。当管长为基频管长的1/3以及其固频倍数时，也会产生一定的扩音效果，音色比较柔和但发虚，其它比例的管长扩音效果都不够理想，有时还会带来负作用，如发音迟钝等。由此，在安装扩音管时，合理调整扩音管的长短，会给扩音带来较为理想的效果。

3.合理把握扩音管连接孔的位置。扩音管连接孔的位置直接影响扩音的大小和音色的差异，我们在多年研制过程中发现，无论是低音、中音和高音，易将扩音管连接孔开在管长的1/2处，最佳扩音效果应是：低音管的连接孔开在管长的1/8处，中音管的连接孔开在管长的1/6处，高音管的连接孔开在管长的1/4处，这样的扩音效果会使音量平衡音色统一。