全面认识小提琴（一）

　　古人云：“世事洞明皆学问，人情练达即文章。“洞明”就是要冷静、客观、科学地分析事物运动变化的规律，从而得出正确的结论，指导正确的行动，而决不是凭主观臆断。我在研制小提琴过程中，阅读了一些中外相关的书籍和资料，在网络中也拜读了不少热心朋友撰写的文章，受益非浅，但也困惑：众多作者都非常详细而精准地介绍了如何制作小提琴，但为什么要这么做而不那么做，却未谈及，偶有涉及，也是只言片语，无系统性可言，而在这些花絮般的论述中，失之偏颇的也不少。

　　中国的提琴制作业方兴未艾，中国的提琴演奏业人才辈出。为使“洋为中用”的方针在音乐领域充分体现，我想把我多年的研制所得撰缀成文，但这真的不是大言不惭的卖弄，真真切切是想为我国的提琴制作业走向世界作点绵薄的贡献，为小提琴演奏者调试自己的爱琴提供一点参考。

　　有一本书，在谈及小提琴面板为什么要用云杉，理由是云杉传声性能好，每秒能将声音传导5000米。这从现象上解释了云杉入选的理由。但云杉之类的物体传导的是声音吗？同样的问题，小提琴的琴弦和共鸣箱传导的也是声音吗？这个问题似乎提得很荒诞，但我要说，对这个非常简单的问题如果不整明白，就不能从理论上解释小提琴乃至其它乐器所表现出的一系列物理现象和结构特征，只有把这个简单的问题弄清楚了，我们才能摆脱小提琴制作那不可捉摸的困境，从而把小提琴制作提升到理性阶段。
　　大家都知道这样一个道理，声音产生于物体的振动。由物体振动到发出声音，有这样一个过程：①物体受力而产生振动——②推动空气产生振动波——③进入人的耳朵促使鼓膜振动——④大脑听觉神经受到振动刺激感觉到声音。在这个过程中，前三个阶段都是机械振动能的产生和传递，第四个阶段是将机械振动能转换成声音。因此声音是在大脑中形成的，并非形成于大脑之外。敲击木料或金属，人很容易听到声音，而不易发现其振动，所以云杉传声之说就再顺理不过了，但我要说，你被你的耳朵欺骗了。
　　物体的振动是一种机械能，它推动空气产生振动波，当这种波的振动频率在20Hz——20KHz之间时，人脑就能感觉到声音。能使听觉神经感觉到声音的振动波叫做声波，不能使听觉神经感觉到声音的频率低于20Hz的振动波叫次声波，频率高于20KHz的振动波叫超声波。
　　《辞海》对“声波”的解释：“弹性媒质中传播的一种机械波，在空气中传播时为纵波，起源于发生体的振动。声波传入人耳时，引起鼓膜振动，刺激听觉神经而产生声的感觉。但频率高于20000赫兹的声波（超声波）和频率低于20赫兹的声波（次声波）一般不能引起感觉，只有频率在两者之间的声波才能听到，故称可听声。”小提琴这一弹性媒质，其振动频率最低为195.998Hz（G弦空弦音），最高为4186.008Hz（E弦指板末端的C5音），它产生的声波当然全是可听声波。

　　由此看来，“云杉”、“小提琴”等等所有弹性媒质发出的是机械波，而不是声音，声波和声音既有因果联系，又有本质区别，不能混为一谈。既然如此，我们应该从纷繁芜杂、扑朔迷离的声音传导说中解脱出来，全身心地从机械振动学方面去研究小提琴，把声音的问题交给听觉神经去处理。

　　一、声波的产生
　　声波源于振动，振动源于力。力是物体间的相互作用，是物体获得加速度和发生形变的外因（《现代汉语词典》）。由于物体之间相互作用的方式不同，力有很多种，如摩擦力、压力、引力等等。小提琴的声波无疑是产生于摩擦力。弓毛在弦上来回摩擦，改变了弦的形态，即由静止状态的直线变成不断变化的弧线，由此产生振动。
声波的物理表象是一种脉冲能，它总是带有频率的。琴弦的振动频率受琴弦质量、张紧度和长度的控制。小提琴的四根弦直径、张紧度不同，左手指压在弦上不断改变琴弦的振动长度，在摩擦力作用下，琴弦就产生了若干不同振动频率的声波。
　　琴弦产生的声波是小提琴的母波，其振动特性将直接影响小提琴其它部位的振动特性，理想的声波应该是极有规律的谐波而不是噪波。琴弦材质、密度和密度分布的均匀度对声波的振动特性有决定性的作用，所以琴弦的选材、生产工艺至关重要。值得一提的是，琴弦与琴存在一定的搭配关系，就一把具体的琴而言，只有一种品牌的弦最适合，而这个品牌的弦不一定就是价格高的，买弦应该只买对的，不买贵的。
琴弦的振动源于弓毛的摩擦，摩擦力越大，振动越充分。摩擦力好的弓毛应该是健康的马尾（色白，毛径充实不瘪）。买琴弓是可以买贵一点的，摩擦好，弹性好。
　　二、声波的构成要素
　　声波由波幅、波频和波形等要素构成，其中，波幅决定声音的强弱，波频决定音高，波形决定音色。三者中，波幅是声波产生的先决条件，没有它，就不可能产生波频和波形，没有它，我们生活的世界是寂寞的世界；波频使声的世界充满生机与活力；而使各种声音异彩纷呈、极具个性的功劳非波形莫属。
　　（一）、波幅
　　波幅即声波的振动幅度，产生于振动物体偏离平衡位置的最大位移，振幅的大小与振动体所获能量成正比，它是琴弦振动能量的具体体现。
　　1、琴弦振动能的传导方式
　　琴弦振动时，其能量的传导方式有两种，A通过固体介质（琴码、面板、音柱、背板）传导，B通过空气传导。
　　（1）、固体介质传导
　　①、琴码
　　琴码是琴弦振动能传导的咽喉，其硬度、质量、结构的均匀度等对琴弦振动波传导的质量有至关重要的作用。
琴码本身有一定质量，一般在2g左右。这种质量会对琴弦振动能的传导产生一定的能耗，犹如导体的电阻会对电流产生能耗一样。码子加工得薄，琴声大一些，反之则琴声小一些；码子上夹一弱音器（不管夹在什么位置），琴声会明显变小，是因为弱音器增加了琴码重量，从而增加了琴码对琴弦振动波的能耗。琴码没有重量是不可能的，琴弦产生的振动能是微弱而有限的，我们要做的工作是尽量减少琴码的能耗，在确保琴码承载琴弦压力的前提下，要尽可能把琴码加工得薄一些。但琴码的能耗有时也有积极作用。小提琴的面板背板因加工得过薄而使声音发空发破，可以用厚一点的码子，增加码子的能耗，减小琴板的负担。雨季空气湿度大，小提琴琴板因吸收过多的水分子而增加了琴板的质量，能耗的增加使音量变小，这时可以用薄一点的码子，反之则用厚一点的，最好准备一厚一薄两块码子，以备适时之用。
　　琴码安放的位置和角度对声波传导有十分重要的作用。琴码安放的位置关系声波传导的平衡性，纵向在面板至前到后的195mm处，即f孔内沿的小凹口处，横向须处在正中位置，不偏不倚。这是前人经过无数次实验给我们留下的成功而宝贵经验，我们没有必要去怀疑它，但对其中的道理我们有义务作一些阐述。小提琴的外部轮廓前小后大，这是一个极利于产生复合声波、极有益于演奏者操作、极具西方视觉审美的外形特征。这个前小后大的外廓特征，决定了琴码安放的纵向位置。小提琴音板长度一般为356mm，以琴码为基点，前为195mm，后为161mm，比较一下195mm与前部平均宽度的乘积和161mm与后部平均宽度的乘积，我们发现，这两个数字十分接近，这说明面板前后的参振面积是基本相等的，这种基本相等的参振面有利于振动能的叠加，而这种不完全相等的参振面又有利于声波的复合。因为小提琴的左右结构是对称的，所以琴码必须安放在横向的正中位置。

　　琴码正确的安放角度可以使琴弦振动能得到最大效率的利用，这个位置应该是：琴码上下方向垂直于面板，左右方向垂直于中接缝，特别是前者至关重要，这是力学中的常识。我们在调弦之后，拉琴之前，一定要习惯地仔细观察码子的角度并立即纠偏。当你纠偏之后，你会发现音量更大了，音色更美了。遗憾的是不少小提琴朋友由于没有在意这一点，码子因长期偏斜而严重变形也置之不理，结果是小提琴的品质大打折扣。
　　码脚底面应与面板密合，这有利于振动能的有效传导；码脚的厚度以承载琴弦的压力而不变形（内侧上翘）为宜，过厚增加琴码的能耗，过薄因码脚上翘接触面减小而使面板出现凹陷。
　　码子的修饰，是将其孔眼修大或孔廓倒圆，除了美观，更重要的是减轻码子的重量，降低能耗，提高响度。装配琴码时，厚度和眼的修饰不能一次到位，应多次试琴听音。第一次可厚一些，眼可不作修饰，再根据音的具体情况逐步修饰孔眼，减少厚度，直到发音达到这把琴的最佳状态为止。
　　琴码的加工不能过，过则物极必反。对码子作用的理性理解和长期的实践是正确装配琴码的必要条件，否则不可轻举妄动。
　　码子与琴也有个配搭的问题，适合这把琴的码子就是好码子，花几百元买一块码子，不一定能产生更好的音质。

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