中阮的音质采样与技术表现特性

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中阮的音质采样与技术表现特性
摘 要】【本文将中国民族乐器中阮作为研究对象，以音乐声学等学科理论为基础，对中阮进行乐器声学方面的测量。

由中阮与琵
琶在演奏时技术的异同出发，分析出中阮演奏技术在不同演奏形式的音乐作品中的表现特性。

以跨学科的角度，对中阮进行多方面的综合分析。

关 键 词】【中阮　音乐声学　音响特性　演奏技术　
阮，源于中国汉代，原是古琵琶的一种。

东晋时期阮己风行各地，备受人民的欢迎和喜爱，同时也是唐、宋、元等时期重要的弹拨乐器。

改革开放后，中央人民广播电台广播乐团将阮分为小阮、中阮、大阮、低阮四种，后又研制出高阮，使之成为一套完整的阮族乐器。

而中阮以其可以弥补乐队中音区域空缺的特征，成为民族管弦乐队中的重要角色，同时十二平均律的律制特点使之成为具备国际化发展的乐器之一。

故本文以中阮为研究对象，对其声学系统构成、音响特性、演奏技术及应用进行分析，借助乐器声学的研究方法，对其进行音响测量，希望将参数分析结果提供给作曲家的创作与演奏家的教学，作为乐器技术的补充和参考，使其在各种艺术形式中得到更好的运用。

一、中阮的声学系统及音响特性
在以往中国民族器乐学的乐器法中，仅对于中阮的历史发展、定弦、演奏技术讨论较多，而对其物理声学系统构成与乐器音响特性的相关内容没有较为系统的研究阐述。

从作曲技术来讲，作曲家对于他所使用乐器物理特性的把握程度，在一部作品的优劣成败上起着重要作用。

从演奏技术方面看，演奏家希望获得良好的声学品质，必须对乐器的音响特性有更“理性”的认识，例如按、推、吟、揉等技术能让基音的音高产生周期性的细微偏离，改变频率和振幅，而选择取音点的位置与振幅的大小直接决定其声学品质，届时演奏家可由乐器的物理特性对其作“理性”选择。

故我们有必要从物理学的学科入手，掌握中阮的声学系统与音响特性，使其适应当代作曲与演奏技术发展的需要。

（一）中阮的声学系统及音域1、中阮声学系统构成
中央音乐学院现代电子音乐中心韩宝强教授提出“乐器声学系统的概念，是基于声学角度对乐器各部件的作用加以分解归类的体系。

可分为激励系统、弦振系统、传导系统、共鸣系统和调控系统五个部分。

”中阮在其声学系统结构上主要也由这五个部分组成，激励系统为手指或拨子、弦振系统为系弦装置、传导系统为琴码、共鸣系统为琴箱、调控系统为调弦装置。

中阮的发音过程为，激励系统通过传导系统引发弦振和共鸣，同时弦振又可激发激励系统持续振动发音，声能由此而得到扩散。

即用手指（或拨子）将弦带离平衡位置后让弦弹回，弦的张力所产生的惯性使其产生往返运动而得到声振动。

振动通过琴马传至共鸣箱后可放大音量和美化音质。

一般来讲，越完整的声学构成其发音性能越好，而中阮声学系统结构的完备，奠定了其较好发音性能的基础。

2、声学系统结构影响中阮音质的因素
从音乐声学来讲，音质包括音高、音量和音色。

中阮的音高主要由有效弦的长度、缚弦和调音决定，音量主要由音箱的形制、有无音孔以及手指或拨子施加给弦的压力决定，音色则主要由琴弦琴码及音箱材质、手指或拨子触弦位置及弹奏方式决定。

故综合来看，首先琴弦作为发音的直接载体为决定中阮音质的主要因素之一；其次“阮琴体的振动主要是面板、背板和琴体内空腔与声孔( 即音孔) 组成的耦合振动”，故音箱与琴码的形制与材质也在一定程度上影响中阮音质；最后，其激发弦的工具与演奏方式的不同也会对其音质产生影响。

（二）记谱与音域
图1 中阮定弦与音域
中阮所用的五线谱谱表有几种。

一种是实音记谱，在独奏时多采用大谱表记谱，而在乐队中则多采用中音谱表或低音谱表记谱。

另一种是高八度记谱，选用高音谱表记谱。

还有的的采用高音谱表下方注“8”字样等等。

因中阮音域跨度较大，在独奏或协奏曲可用大谱表实音记谱或高音谱表高八度记谱，在乐队作为一个声部以高音谱表高八度记谱或中音谱表实音记谱。

（图2为实音记谱）：
图2 中阮音域范围
它的中低音区厚实，高音区音色有些干涩，在演奏带有空弦音的和弦共鸣效果很好。

总的来说三个音域的音量是平衡的。

（二）中阮的音响特性1、频率范围与频谱结构
频谱图是一种用图形化表现声音频率与能量的图形资料，由横轴（频率轴）和纵轴（振幅轴）构成，可直观表现声音信号在各频段上相对应的能量分布。

因不同乐器的声音信号中包含的谐波数目、密度及各谐波的强度比例关系不同，故导致我们聆听这些声音时所感受到音色上的差异。

通过对中阮的音质采样生成频谱图，可以了解中阮的谐波数量、频率范围及密度相对应的音响效果以及时间过
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渡特性及力度特性。

根据MATLAB/simulink、Adobe Audition等软件作为声学测量平台，运用对频段有较为完整的响应的电容传声器进行音质采样后，比较采样文件频谱中各谐波之间的相互关系，从中考察中阮的频率范围与频谱结构。

采样录制过程为将Rode m3电容传声器与乐器相对摆放，其距离为0.7m，摆放位置如图3所示：
图3 摆放位置示意图
摆放好后由同一演奏者在相同位置先后分别采样“弹”与“轮奏”两种演奏技法，按照音域为G-b2音阶顺序向上排列，两种技法分别24个文件。

在对其采样录音文件的研究中，将各个文件内容作为分析对象，通过MATLAB/simulink平台的频谱分析图，获得频率分布方式、谐波数目、密度及个谐波的强度比例关系，来说明中阮频率范围及频率结构特点。

下面以演奏技法文件序号10，音高b为例，选取时间为0.4秒，频率范围为5kHz以下的频段进行谐波频谱分析。

图4 rode M3录制中阮“弹”演奏技法文件序号10
谐波频谱示意图
如图4所示，其频率分布方式为大多数乐器（及人声）的线型频谱。

该采样中，基音频率（即第1分音）的振幅大于其各谐波（亦称分音）的振幅。

从第2分音开始，各分音随频率的增高，振幅依次递减。

在该样本中我们可发现，基音频率约为250Hz，共振峰第2、3分音的振幅明显高于其于各谐波。

由其明确该样本的音高而这一频谱结构形态的音响效果为丰满。

分析整体采样的文件内容发现，中阮声音振幅达到最强的频率范围（峰值）后，便以此递减至消失。

在此衰减过程中，发音愈强，音区越低，其衰减时间越长，反之越短。

力度与音高都成为影响其衰减过程时间长短的因素。

从频率方面来看，中阮的基音与各分音的峰值频率比值为1:2:3:4等简单整数比关系，由此可见，中阮为简单的
弦振动乐器。

其最低的G音为98Hz，极高音区的d3音为1175Hz，频谱频率范围为65.7Hz-8600Hz，基频范围为65.7hz-662.7hz。

2、时间过渡特性及力度特性
中阮声音主要特点是起振快，在短时间内声能就可达到最大值，随后迅速衰减并带有较长的延音。

故其单音具有清脆的“点”状音响特点以及余音绕梁的混响感。

中阮属动态范围较大的乐器，动态范围为47.5dB，声压级幅度在65-112.5dB之间，即在弱奏时（PP）仅达35dB，强奏时（ff）约为82.5dB（力度差亦动态范围为47.5dB）。

经常出现的声压级范围为73-88dB。

综上所述，中阮在常用音域g-g1时也是其能量较为集中的频率范围，共振峰位于200-400Hz左右，音色虽暗却结实；在g1-d2时，共振峰位于400-600Hz，音质丰满；并且由于中阮整体频谱结构形态基音及第2-3分音居优势，故中阮的实际音响效果为丰满。

从频谱的频率范围可看出，中阮的发音雅致、柔和，但属泛音并不十分丰富的乐器（强奏时最低基音的高频分音约可达8600Hz左右），音响穿透性不强。

但在强力度的演奏演奏时，原本在弱奏时听不到的某些中高频分音加入到了整个音色听觉感受之中，这是由于强力度能产生更多的分音，频谱谐波的密度高，并能提升中高频谐音的振幅。

从时间过渡性来讲，它的起奏相当灵敏，稳态持续时间很短。

其衰减时间取决于激振的强度及音区，发音愈强，音区愈低，残响时间也愈长。

力度特性上，音量微弱，故弱奏时，在民族管弦乐队中配器时需小心处理。

二、中阮的演奏技术特性
（一）音乐声学在中阮常用演奏技术中的应用
中阮发出的声音是由琴弦的各段振动产生基波（基音）与若干谐波（分音），合成为复合音。

而我们在聆听这些声音时，所感受到音质上的差异，在很大程度上正是由不同的触弦点、触弦角度、速度和力度，形成演奏方式与分音谐振的差异。

1、各弦触弦点
在演奏中，触弦位置和触点大小等都会影响声音品质。

从乐器的声学物理特性来看，当触弦点往上移时高频会被削弱，从而让基频相对更为显现出来，使音色变得柔和；当触弦点往下移时，低频泛音会被削弱，使基频的振幅与音量减少而产生一种较为薄的音色；触弦点远离琴码时，音质会过于柔滑；而当触弦点贴近琴码时，音质会过于尖硬；故在演奏中，我们可以利用这种触弦点的变化，以取得多种音色变化，丰富乐器表现力。

2、弹挑触弦角度
弹挑的触弦角度正确与否决定其音质。

一方面，需奏出带有余音饱满浑厚的效果时，则使用拨片或指甲的上偏锋与面板垂直方向的触弦角度。

因为这样能使琴弦的振幅、方向与面板的振动方向一致而产生共振。

它符合乐器的发音原理，使共鸣、共振效果最好时而发出丰满的音质，同时使琴弦振动的衰减放缓而延长余音；另一方面需要奏出颗粒性强的效果时，就要使用拨片或指甲的正锋与板面平行方向触弦，拨片和指甲入弦要浅些。

另外，按、推、吟、揉等技术能让基音的音高产生周期性的细微偏离，改变频率和振幅，出现多种不同谐波的复合，让音色发生个性化的变化。

由此看来，把握中阮的物理声学特性对于中阮的声学品质表现有很大的影响。

（二）中阮演奏技术与琵琶异同
在历史发展中，中阮与琵琶在演奏技术方面曾互相借
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鉴，现从左、右手演奏技术两个方面分别对其进行比较。

中阮的左手技法与琵琶大致相同，完全可以借鉴琵琶各类左手的演奏技巧与符号。

但由于两种乐器在物理声学材质上构造不一，故有些技法借鉴时需谨慎。

例如在推拉弦（即手指将弦向右推进或向左拉出使音升高）技法上，由于琵琶为钢绳尼龙缠弦，而中阮的弦为金属弦，其弦粗于琵琶，且弦与弦之间的间隔窄于琵琶，故在推拉弦的表现上中阮效果不如琵琶；在右手演奏技法上与琵琶大部分可共用，但中阮也有其独特的演奏技术。

如支点法、摆动法、甩动法、四点弹奏法、平推法。

两者在《火把节之夜》这部作品中，由于音色特性，演奏技术表现不同，同一片段出现了不同处理。

例如在第一段中阮运用了双弹与单弹，左手技法有划弦、打弦和勾弦。

而琵琶运用摇指与轮指进入主题，左手技法有绰音、注音、打音、带音和断音等手法。

两者在整体演奏技法上的运用大致相同，但在以下两处有不同：1.从两者音色相异出发，选取不同演奏技法表现相同片段。

例如15至17小节处（见图5、图6），琵琶使用带音的技法而中阮只使用弹的技法。

这是由于中阮的音质柔和丰满，用弹的技法就能达到舒展与柔美。

而琵琶音色较亮，需用带音才能表现出更好效果。

图5《火把节之夜》中阮15-17小节片段
图6《火把节之夜》琵琶15-17小节片段
从两者乐器形制相异出发，选取不同演奏技法表现相同片段。

于24小节处（见图7、图8），琵琶使用推拉弦技法而中阮使用下划音技法。

这是因为中阮的弦粗于琵琶且弦与弦间的间隔窄于琵琶，运用下划音更适合表现此段效果。

图7《火把节之夜》中阮24小节片段
图8《火把节之夜》琵琶24小节片段
综上所述，首先演奏家可依据音乐表现的需求，运用中阮声学特性选择不同的触弦点与触弦角度，使演奏技巧产生丰富变化并出现同一演奏技术在不同作品有多种表现的效果。

其次，由于中阮与琵琶形制的相异，为获取作品所需的音色，中阮演奏家可谨慎借鉴琵琶演奏技法同时选择更适合中阮的演奏技术，从而表现不同的整体音响。

具体中阮的演奏技术应如何在作品中运用，也是我们做相关
研究时不可忽视的一个重要方面。

（三）中阮演奏技术表现运用1、独奏
中阮在独奏中可将传统演奏技术与其他弹拨乐器的技术融合在一起，如中阮独奏曲《孤芳自赏》，以当代音乐创作手法，将中阮传统与当代演奏技术结合来模仿吉它的效果，提升了阮的表现力。

作品中多处采用当代演奏技法，如双弹、打音、摭弦、横按、滑、在一弦处靠近琴码演奏等，在音色上充满了丰富性。

2、重奏
以中阮二重奏《天地之间》为例，中阮I担任旋律声部的时，中阮II运用单音或双音为中阮I做和声上的支撑。

反之，中阮II作为旋律声部的同时中阮I运用柱式和声与连续单音为中阮II做铺垫。

两声部之间的彼此交替使作品达到此起彼落、独立又统一的效果。

3、协奏
以中阮协奏曲《满江红》为例，协奏乐器为阮族与大提琴和低音提琴。

其中片段的声部分布为：主奏中阮与乐队中的中阮声部共同演奏，加强旋律，高阮和小阮演奏支声旋律。

大阮与大提琴演奏相同旋律，倍阮与低音提琴演奏相同旋律，这两条旋律反向进行，烘托音响。

其中既展示了中阮的个性色彩，又体现了中阮与其它乐器的共融性。

综上所述，在这种演奏形式中，中阮的演奏技术运用与地位是不同的，从为乐队做和声上的铺垫以丰满弹拨乐的音响厚度，到与其它弹拨乐器一起担任旋律声部或与阮族中其它乐器一起担任旋律声部，再作为华彩旋律声部的位置，其运用方式也更加多样，使中阮的的表现力得到突破与发展。

结语
以上对中国民族乐器中阮从物理声学系统以及声学对其演奏技术的影响进行了一番极为简略的探讨，这是我们进而学习与适应当代作曲与演奏技术发展的必要前提。

从乐器法方向看，中阮的发音柔和丰满，但属泛音并不十分丰富的乐器，音响穿透力较弱，起奏灵敏，稳态持续时间短，其衰减时间取决于激振的强度及音区，发音愈强，音区愈低，残响时间也愈长。

故在在民族管弦乐队配器中，用其演奏长音或弱奏需小心处理。

从演奏方向看，可依据音乐表现的需求，运用中阮声学特性选择不同的触弦点与触弦角度，使演奏技巧产生丰富变化并出现同一演奏技术在不同作品有多种表现的效果。

因此，充分认识其在物理声学上的表现，改善不足并以跨学科的角度综合分析，相信可以促进和推动中国民族乐器中阮创作与演奏的发展。

【注释参考】
[1]韩宝强.音的历程—现代音乐声学导论[M].北京：中国文联出版社，2003 年.
[2]缪天瑞.律学[M].北京：人民音乐出版社，1996.
[3]（英）霍华德，（英）安格斯，陈小平译.音乐声学与心理声学[M].人民邮电出版社，2010 年.
[4]朱佳.琉特类乐器的音位模式研究[D].上海音乐学院硕士论文，2008.
[5]韩宝强.乐器声学系统与空间音乐声学[J]，演艺设备与科技，NO.2，2007，Accumuiated No.20.
[6]几种典型民族乐器木质共鸣体的声学振动性能检测与分析，黄英来，东北林业大学博士论文.
【作者简介】
张瑞，四川音乐学院，硕士在读；研究方向：作曲与作曲技术理论配器方向。