嗩吶常用演奏技法與聲學(xué)參量關(guān)系研究（一）

楊琛

【摘要】選取嗩吶常規(guī)的演奏技法，運(yùn)用音樂聲學(xué)測量的方式對(duì)其演奏過程中體現(xiàn)出的音響特色進(jìn)行深入分析，旨在尋找其存在的規(guī)律，以期為嗩吶演奏提供參考。

【關(guān)鍵詞】嗩吶；演奏技法；聲學(xué)參量；音高；音量；音色；聲壓級(jí)

文章編號(hào)：10.3969/j.issn.1674-8239.2016.07.009

嗩吶是中國21個(gè)民族擁有的傳統(tǒng)樂器，被廣泛運(yùn)用于多民族傳統(tǒng)音樂表演中，是中國民間俗樂的重要代表樂器之一。正是由于所具備的“俗”的特點(diǎn)，其演奏技法種類多樣，這也成為嗩吶的重要特色。各種不同的演奏技法意味著對(duì)所演奏的表現(xiàn)音高、音量、音色這些音響聲學(xué)參量的改變。那么這些演奏技法對(duì)于音響特色究竟產(chǎn)生了怎樣的影響呢？

在此，筆者選取了嗩吶常規(guī)的演奏技法，在國際標(biāo)準(zhǔn)的全消聲室中對(duì)嗩吶的顫音、雙吐音、三吐音、滑音、花舌音等常用演奏技法進(jìn)行了聲學(xué)測量，得出具有代表性的聲音樣本，依據(jù)這些樣本運(yùn)用音樂聲學(xué)、語音學(xué)等領(lǐng)域的測量軟件進(jìn)行音高、音量變化的對(duì)比分析，可以修正和補(bǔ)充多年以來人們對(duì)于嗩吶演奏技法過程中存在的一些不全面的理解和認(rèn)識(shí)，并為嗩吶的演奏提供參考。

1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1聲音樣本拾取

經(jīng)過與演奏員深入細(xì)致的溝通和交流，樣本主要從音階、常用技法、代表樂曲片段三個(gè)方面結(jié)合不同類型嗩吶自身的演奏特點(diǎn)展開，樣本具體內(nèi)容見表1。筆者于2013年11月21日在中國計(jì)量科學(xué)研究院力學(xué)與聲學(xué)計(jì)量研究所全消聲室進(jìn)行了嗩吶的聲音樣本拾取。

文章并未對(duì)拾取的聲音樣本全部進(jìn)行分析，只選取了其中12種演奏技法。選取原則是：嗩吶特有的或是能夠充分體現(xiàn)其特色的技法；主要依靠氣息、口腔等方式而不是僅僅通過按孔一種方式改變音高、音量、音色的技法。

1.2實(shí)驗(yàn)場地簡介

中國計(jì)量科學(xué)研究院力學(xué)與聲學(xué)計(jì)量研究所是中國聲學(xué)計(jì)量科學(xué)研究中心和國家級(jí)法定計(jì)量技術(shù)單位。其全消聲室采用“房中房”的結(jié)構(gòu)，整個(gè)內(nèi)房由固體彈簧支撐，以隔絕外界振動(dòng)對(duì)消聲室的影響，其共振頻率小于5 Hz。全消聲室的凈空間尺寸為14.0 m×11.4 m×8.8 m，凈體積約為1 404 m³，鋼絲網(wǎng)與下方吸聲尖劈距離約為3 m，網(wǎng)與上方吸聲頂?shù)木嚯x約為5.8 m。

全消聲室內(nèi)設(shè)有空調(diào)通風(fēng)、視頻監(jiān)控、測試支架等設(shè)備和自動(dòng)溫濕度控制系統(tǒng)，室內(nèi)溫度能夠保持在23℃±3℃，相對(duì)濕度45%～75%，氣壓99.0 kPa～103.0 kPa，空調(diào)及進(jìn)入室內(nèi)的各種設(shè)備均采取與消聲室內(nèi)層結(jié)構(gòu)相應(yīng)的隔聲隔振和消聲措施。

按照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO3745-2003《聲學(xué)-用聲壓法確定噪聲源聲功率級(jí)-消聲室和半消聲室精密法》附錄A中規(guī)定的鑒定測試用房間聲學(xué)特性的要求對(duì)該全消聲室進(jìn)行檢測，各頻段的允許偏差比ISO3745中的規(guī)定值更小，優(yōu)于國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。表2為全消聲室的測試結(jié)果。

1.3被試情況

（1）演奏員簡介

梁夢婷，1994年生，自幼隨天津音樂學(xué)院著名嗩吶演奏家范國忠學(xué)習(xí)嗩吶，2012年以專業(yè)第一名的優(yōu)異成績考入中國音樂學(xué)院國樂系，師從國內(nèi)著名嗩吶、管子演奏家左繼承，曾參與多項(xiàng)民族器樂大賽、音樂節(jié)演出等，具備豐富的演奏經(jīng)驗(yàn)。圖1為演奏員在測量現(xiàn)場。

（2）被測樂器簡介

此次測音的被測樂器為7件，包括5件傳統(tǒng)嗩吶，分別為E調(diào)、D調(diào)、C調(diào)、G調(diào)和A調(diào)，均為演奏員自備，樂器為國內(nèi)質(zhì)量上乘的“吳氏嗩吶”品牌。

（3）傳聲器擺放情況

嗩吶聲音樣本拾取的傳聲器擺放原則依據(jù)嗩吶本身的聲輻射特性制定，4支傳聲器與樂器呈同一個(gè)截面，編號(hào)分別為S1、S2、S3和S4，如圖2所示。S1所在位置為嗩吶碗口上方45。角0.5 m處，S2所在位置為嗩吶碗口前方延長線1 m處，S3所在位置為嗩吶碗口正前方（與地面平行）0.7 m處，S4所在位置為嗩吶演奏員頭部后方距離吹口延長線0.7 m處。

綜合考慮嗩吶的聲輻射特性、聽眾常規(guī)就坐位置和聽感，結(jié)合西方音樂聲學(xué)著作中對(duì)于雙簧類管樂器聲輻射特性得出的結(jié)論，決定選取S3位置的傳聲器聲音樣本作為個(gè)案進(jìn)行研究。

1.4分析軟件簡介

根據(jù)嗩吶的演奏技法特點(diǎn)，結(jié)合分析所需的數(shù)據(jù)，主要選取以下兩種軟件進(jìn)行分析。

（1）通用音樂分析系統(tǒng)（GMAS）

通用音樂分析系統(tǒng)是中國藝術(shù)研究院音樂研究所研發(fā)的一款音樂聲學(xué)分析軟件，于1999年7月投入使用，主要功能是測量靜態(tài)的固定音高和短于11 s的動(dòng)態(tài)旋律，可以任意選取某段區(qū)域進(jìn)行頻譜分析。開發(fā)這一軟件的理念是彌補(bǔ)一些聲學(xué)儀器的不足，并方便操作。軟件由四個(gè)模塊組成，分別是聲音波形采樣模塊、FFT轉(zhuǎn)換模塊、分析模塊和標(biāo)準(zhǔn)音發(fā)聲模塊。測量時(shí)，除可以顯示音高數(shù)據(jù)外，還具有數(shù)據(jù)保存、讀取和打印輸出功能，音高數(shù)據(jù)顯示為頻率值及音名和音分校正數(shù)。

（2）Praat語音學(xué)軟件

Praat語音學(xué)軟件，原名Praat，是一款跨平臺(tái)的多功能語音學(xué)專業(yè)軟件，作者是荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)人文學(xué)院語音科學(xué)研究所的主席保羅·博爾斯馬（Paul Boersma）教授和大衛(wèi)·威寧克（David Weenink）助理教授。軟件開發(fā)于1993年，主要用于對(duì)數(shù)字化的語音信號(hào)進(jìn)行分析、標(biāo)注、處理及合成等實(shí)驗(yàn)，同時(shí)生成各種語圖和文字報(bào)表。

嗩吶的各種演奏技法都造成了音高、音量的變化，該軟件可以捕捉最細(xì)微的音高、音量變化過程，并用直觀的曲線將這一過程描述出來，便于對(duì)嗩吶的演奏技法進(jìn)行直觀的分析研究。

2嗩吶常用演奏技法的音高、音量與音色特征分析

2.1顫音

（1）音高、音量分析

顫音的演奏在嗩吶中較為普遍，在吸足氣的情況下，用小腹之力有節(jié)律、有彈性的顫動(dòng)，借助小腹顫動(dòng)對(duì)于腹中氣流的擠壓力以達(dá)到氣流有規(guī)律的強(qiáng)弱變化，當(dāng)氣流進(jìn)入口腔后，造成哨片有規(guī)律的振動(dòng)，從而形成較為均勻的下波音效果。

圖3為運(yùn)用Praat語音學(xué)軟件對(duì)A調(diào)嗩吶演奏的顫音樣本進(jìn)行測試后所生成的波形圖。上部的波形圖呈現(xiàn)波浪形均勻分布的振幅效果，下部的藍(lán)色旋律走勢線和黃色音量線同樣隨之呈波浪形?？梢婎澮粽穹兏?，音高升高，音量加大；顫音振幅變低，音高和音量也隨之降低，即呈正比關(guān)系。

由此可知，顫音的音高與波形圖對(duì)應(yīng)，呈波浪形循環(huán)均勻變化，波峰頻率為331.7 Hz，接近小字一組E，波谷為317.7 Hz，接近小字一組#D，波峰音量為69.2 dB，波谷音量為62.5 dB。

（2）音色特征

圖4是以A調(diào)嗩吶演奏的小字一組E為例，選取其顫音奏法形成的波音中一個(gè)波峰和一個(gè)波谷進(jìn)行頻譜分析。圖中“FFT A”為波峰的頻譜圖，“FFT B”為波谷的頻譜圖。由此可知，顫音技法和其他演奏技法相類似，基音相對(duì)較弱，第1、2、3、4號(hào)泛音均較強(qiáng)，所不同的是，顫音奏法具有比雙吐音、三吐音更為豐富的諧波，其波峰一直持續(xù)到第12號(hào)泛音甚至更多，可見其顫音奏法的音響更為飽滿。

經(jīng)過對(duì)波峰和波谷的頻譜圖進(jìn)行對(duì)比分析可知，顫音的波峰音一般比波谷音高一個(gè)半音左右；波峰音能量最強(qiáng)的泛音為第二泛音，而波谷音則為第三泛音；相對(duì)于波峰音來說，由于波谷音完全依靠氣息變化控制音高，且持續(xù)時(shí)間較短更不穩(wěn)定，故波谷音的諧波更為豐富，一直持續(xù)到第14號(hào)泛音。這些都表明顫音奏法的音色效果相對(duì)于吐音更為圓潤飽滿。

2.2雙吐音

（1）音高、音量變化

在運(yùn)用單吐音奏法吹奏快速度的短促音時(shí)，為進(jìn)一步加快吐音速度，會(huì)采用雙吐音奏法。雙吐音的演奏是用舌尖緊貼上牙床內(nèi)，在口腔氣流噴出的同時(shí)，舌尖快速彈起，類似于發(fā)“突”字聲音；然后將舌根抬起，緊貼軟腭，形成阻塞，然后讓氣流突然沖出口腔，類似于發(fā)“庫”的聲音。“突”、“庫”兩音循環(huán)往復(fù)吐奏，便形成雙吐音。

圖5為運(yùn)用Praat語音學(xué)軟件測得的A調(diào)嗩吶演奏的小字一組A音的波形圖，圖中藍(lán)色的短線為旋律線，其中單數(shù)波形為“突”音，雙數(shù)波形為“庫”音。從每條短線中可以看出，發(fā)“突”的音普遍都會(huì)經(jīng)歷明顯的頻率起伏變化過程，這一過程雖然不夠穩(wěn)定，但是可以判定其旋律基本都經(jīng)歷一起一伏或下降的過程；而發(fā)“庫”音的旋律線除了前三個(gè)音的旋律線有上升變化外，其余大部分相對(duì)較為平穩(wěn)。

圖中下方黃線是音量變化線，從該線的走向可知，雙吐音每個(gè)音的音量都經(jīng)歷從弱到強(qiáng)再到弱的弧形變化過程，根據(jù)圖像的對(duì)比分析，音量峰值的大小與音的長度存在正比關(guān)系，即音長越長，音量峰值則相對(duì)越強(qiáng)。

（2）音色特征

雙吐音演奏頻率較高，每個(gè)音的持續(xù)時(shí)長大約在0.04 s～0.07 s之間。在此任意選取兩種吐音方式的音高，即一個(gè)“吐”音（FFT A）和一個(gè)“庫”音（FFT C）運(yùn)用GMAS音樂分析軟件進(jìn)行頻譜分析，測試結(jié)果如圖6所示。

從圖6可知，A調(diào)嗩吶演奏的小字一組A音“吐”音和“庫”音都經(jīng)歷了從弱到強(qiáng)再到弱的波峰能量變化過程。兩個(gè)音高的基音都相對(duì)較弱，能量最強(qiáng)的泛音均為第二泛音，而第一和第三泛音都處在中等能量狀態(tài)。圖中第2、3、4、5號(hào)諧音均強(qiáng)于基音，這符合嗩吶諧音列的基本特點(diǎn)，即基音能量較弱，其音色帶有較強(qiáng)的“鼻音”效果，這也是雙簧類樂器共有的特點(diǎn)之一嘲。

經(jīng)過大量選取“吐”音和“庫”音進(jìn)行頻譜對(duì)比分析后可知，“吐”音的波峰雖然也可以排列成諧音列，但是波峰較粗，且存在一些不是十分明顯的噪波；而“庫”音的波峰相對(duì)較為規(guī)整，諧音列狀態(tài)明顯，且噪波較少。圖6中的兩種吐音的頻譜對(duì)比就很好地證明了這一點(diǎn)。

由此可知，嗩吶演奏的雙吐音中，“突”音不僅音高不夠穩(wěn)定，其音色相對(duì)“庫”音也不夠穩(wěn)定。形成這種狀態(tài)的原因，一方面相信是與雙吐音的“突”音相對(duì)于“庫”音普遍較短有關(guān)；另一方面則是與其發(fā)音原理的區(qū)別有關(guān)，“突”音是由舌尖對(duì)哨片振動(dòng)的調(diào)制，同時(shí)造成氣流擾動(dòng)而形成的，而“庫”音則單純通過口腔對(duì)氣流的控制形成。

2.3三吐音

（1）音高、音量變化

三吐音的演奏在發(fā)音原理上與雙吐音相似，只是在口腔中會(huì)連續(xù)發(fā)出“突突庫”的效果，這種技法主要用于演奏快速的“前八后十六”節(jié)奏型，音響也是按照“一長兩短”的節(jié)奏型進(jìn)行。

圖7為運(yùn)用Praat語音學(xué)軟件生成的A調(diào)嗩吶三吐音波形圖。由圖7可知，嗩吶三吐音的“突突庫”中第一個(gè)“突”音由于持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長（約為0.08 s），故旋律線較為平穩(wěn)；第二個(gè)“突”音持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短（約為0.04 s），旋律線則出現(xiàn)明顯波動(dòng)；第三個(gè)“庫”音時(shí)長與第二個(gè)“突”音基本相同，但是旋律線條明顯比第二個(gè)“突”音平穩(wěn)，這符合之前提到的雙吐音的“突庫”演奏旋律特征，即“庫”音的旋律穩(wěn)定性要強(qiáng)于“突”音。

（2）音色特征

三吐音在測量中是通過“一長兩短”即“前八后十六”演奏方式進(jìn)行的。聲音樣本的節(jié)奏直接影響到對(duì)于每個(gè)音組中音色的變化。本文樣本中演奏的三吐音為“突突庫”，在此選取同一組中的三個(gè)音高進(jìn)行頻譜分析，結(jié)果如圖8所示。

圖8中，“FFT A”為A調(diào)嗩吶演奏第一個(gè)“突”音的頻譜圖，“FFT B”為演奏第二個(gè)“突”音的頻譜圖，“FFT C”為演奏“庫”音的頻譜圖。由圖8可知，三個(gè)音高均可形成相對(duì)較為規(guī)整的諧音列形式，每個(gè)音高的基音均較弱，而能量最強(qiáng)的都是第二泛音，第一和第三泛音次之。相異之處在于，諧波的規(guī)整程度方面，第一個(gè)“突”音顯然是最規(guī)整的，且基本沒有噪波，相信這是由于第一個(gè)“突”音持續(xù)時(shí)間較長，且相對(duì)獨(dú)立，能夠充分體現(xiàn)其音色特點(diǎn)；第二個(gè)“突”音諧波則相對(duì)最不規(guī)整，雖然也可明顯看出諧音列結(jié)構(gòu)，但是其中包含的噪波相對(duì)較多，這顯然是由于其音高持續(xù)時(shí)間短，吐音狀態(tài)不穩(wěn)定造成的；而最后一個(gè)“庫”的頻譜情況處于上方兩個(gè)音高之間，雖有一些細(xì)微噪波出現(xiàn)，但總體能夠體現(xiàn)其諧波成分，這應(yīng)當(dāng)是由于“庫”音自身發(fā)音原理的簡潔和其對(duì)口腔氣流擾動(dòng)的程度沒有“突”音明顯而形成的。

通過對(duì)雙吐音和三吐音的音高、音量和音色的分析可以看出，兩種吐音中的“突”音和“庫”音發(fā)音原理不同，導(dǎo)致了不同的音色特征。從頻譜分析看，“庫”音無論從音高穩(wěn)定性還是音色方面都優(yōu)于“突”音，但是為什么人們?cè)谘葑鄦顓然蚱渌麕в须p吐、三吐功能的管樂器時(shí)還是優(yōu)先使用“突”音而不是使用“庫”音呢？

筆者認(rèn)為，這仍然是由于其發(fā)音原理決定的?！巴弧币舻陌l(fā)音主要依靠氣流與舌尖對(duì)于哨片振動(dòng)的聯(lián)合調(diào)制，這一過程主要位于口腔前部，也相對(duì)便于控制。而“庫”音的發(fā)音主要依靠口腔后部氣管口開閉對(duì)于氣流的調(diào)制，這種調(diào)制方法雖然單純，但由于在口腔后部，其控制比較困難，而且“庫”音的形成還需要舌根動(dòng)作的輔助，“突”音的發(fā)音可以使舌尖后退，很好的輔助舌根，因此才會(huì)出現(xiàn)“突庫”相結(jié)合而不會(huì)有單個(gè)“庫庫”的連續(xù)出現(xiàn)。所以學(xué)習(xí)管樂雙吐和三吐的人仍然會(huì)以“突”音作為主要的吐音方式，而在一些西洋的簧管類樂器（如單簧管、雙簧管）中，為了體現(xiàn)更統(tǒng)一的音色狀態(tài)，一般是不使用雙吐音和三吐音演奏技法的。

（未完待續(xù)）

（編輯 王芳）