宋元时期音乐声学的主要成就

田宏燕

摘要：宋元时期，我国音乐艺术繁荣发展，为音乐声学理论的发展奠定了良好的基础。这一时期音乐声学领域成就卓越，主要体现在乐器声学、歌唱声学及空间声学三方面。

关键词：音乐声学 乐器声学 歌唱声学 空间声学

音乐声学是音乐艺术中运用与体现到的物理学声学的理论与技术，它随着音乐的发生而产生。早在十一世纪的北宋时期，沈括在其《梦溪笔谈》卷六《乐律二》中就已提及“声学”一词，“此乃声学至要妙处也”，用以说明磬弦的泛音共振现象。音乐艺术的诸多方面如乐律、乐器、乐曲、歌唱艺术、演奏技术等在其著述中都有论及，说明了其在音乐声学方面的研究，同时体现了宋元时期音乐声学方面的成就。

宋元时期音乐艺术的繁荣发展，为音乐声学理论的发展提供了基础，这一时期音乐艺术中的声学成就是卓越的。

一、乐器声学

这一时期，大量前代乐器得以继承与发展了，并有许多新乐器出现。为了乐器的改良与器乐水平的提升，宋元人们对乐器振动原理做出了深入研究，对乐器共振现象进行了细致的观察。

从物理学的角度讲，一定长度、密度与张力的弦，固定其两端，拨动整弦中央位置，此时为最长波长，振动频率相对较低。但弦的振动除了振幅最大的原振动外还有弦的二分之一、三分之一等进行各自的振动，产生的频率也越来越高。古琴就是利用这一原理来实行安徽。《琴律说》中南宋朱熹就记载了古琴安放徽位的步骤，将长期的琴律实践经验转变上升为理论。“自岳至龈均分为二，其折断处为琴之半。为至中处正是七徽……”此外，“泛声”“泛韵”等说法也都表明了宋元时期对琴的分段振动已有相对清晰的认识，并在实践中加以了运用。

这一时期管乐器品种繁多，且对管的发声已有了清楚的认识。《皇佑新乐图记》画图指示并精确说明了十六支律管的管径数据和管长数据。两管长为1：2时音高相隔八度，管径越小，管长越短，则律管音律越高，是我国首次详尽记载的不同管径的全套定律器。

关于琴（瑟）内部的振动，在《补笔谈》中沈括表述到琴瑟之弦均有“应声”。少宫为宫弦之应，少商为商弦之应，其余为隔四相应，即八度共振。这段记载还描述了演示共振的具体做法：以“先调诸弦令声和”为前提，宫弦之上夹一“纸人”，少宫被弹奏时纸人会出现跳动，将纸人放在其他弦上，就不会出现跳动。共振现象的发生通过这种实验形象而具体的演示了出来。此外，《葵辛杂识续集》中周密记载到应为一与四、二与五、六与四、四与七，表明当时音程的五度关系已被认识并被证实。

沈括《梦溪笔谈》中关于管弦振动清楚的表述到，用管色的“合”与琴的宫弦相应，然后上下相生即可定弦。从《宋史·乐志》在论及朱熹的定律法时的记录已知道当管和弦在频率相同时会发生共振的，并重视以管定弦的实用的价值。

此外，这一时期更系统的提出了具有物理意义的声音分类方法是宋代张载，他突破固有思维，用“两气者”、“两形者”、“形轧气”、“气轧形”将声音分为四类，可以清楚地理解到这一时期不只对物体本身振动有所认识，而且对气流之间、气流和物体之间的摩擦振动也有了较为清晰的认识。

二、歌唱声学

宋元时期，曲子、散曲的空前繁荣，尤其是戏曲艺术确立发展，为宋元时期歌唱声学理论的发展奠定了良好的基础。

首先是在咬字行腔方面有了科学的认识。歌唱中关于语言的处理，咬字吐字清晰，归韵收声是相当重要的。在《唱论》燕南芝庵讲到声要圆熟，腔要彻满。《梦溪笔谈》中沈括记述到：善于歌唱者，应当声中无字，字中有声。声中无字，如贯珠，即善过度，字中有声即内里声。张炎在其歌诀中也强调出"举本轻圆无磊块”，即要讲究不同位置发音的问题，这与当代声乐理论中正确解决音乐与语言的关系有重要的意义。

此外，《宋史》中：“……合口通音谓之宫……开口吐声谓之商……”，对聲音形态与器官形态做出了十分形象的描述，表明这一时期已意识到“唇、喉、齿、牙、舌”的区分及开口大小对咬字的影响，开始初步运用人体的生理知识来提高演唱技术。

歌唱发声的本原是气息，《乐书》中陈旸就曾指出了运气唱歌的真正要领是“气出脐间”，即“气沉丹田”的腹式呼吸法，并指出“抗坠之意”对于求得声音位置统一和稳定的重要性，这与现代声乐教学中所讲的呼吸方法是相同的。此外，《词源》中张炎也论到：“好处大取气流连，拗则少入气转换。”对歌唱时气息的合理调整做出了说明。《唱论》中燕南芝庵的“偷气、取气、换气、歇气”说的也是歌唱时气息的把握。

从声学的角度来看，人的声带宽窄薄厚存是差异，所以引起的频谱、波动音、音域和音色等不同。因此便出现了《唱论》中燕南芝庵所提的“川嗓”（尖细的声音）、“堂嗓”（宽厚的声音）。《唱论》对其做了阐释，还提出建议要根据自己声音的条件，唱出自己的风格。可见宋元时期我国的歌唱艺术已经达到了较高的水平。

三、空间声学

宋元时期，我国音乐的形式由歌舞转向了戏曲，我国戏曲蓬勃发展，而戏台作为戏曲表演的载体得以不断完善，其中蕴含着丰富的空间声学技术。

宋元开始戏台的建筑形式有很大提高，曾经木石结构的舞厅、乐亭由四面观看转变向在一面的扇形观看。如元代临汾市牛王庙戏台，戏台四周三面敞朗，背面及两侧后部用泥土筑以墙壁，增加了戏台的声反射。 此外，戏台台上形成巨大的藻井，梁架迭构，额枋、斗拱上下三层。藻井一层一层的卯榫结构，向上不断收拢，犹如一个大喇叭罩住台中央。这与声扩散有着密切的关系。为了得到一定的丰满度，就必须具有足够长的混响时间，混响时间是衡量音质好坏的重要因素。在混响时间过短的房间，歌唱演员常常感到演唱吃力，观众听起来声音在旷野中一样，不够响亮，干涩。在体积大的房间中都希望沿长混响时间来增加声音响度，丰满度。 所以，要混响时间长短适当，反射声排列要较密，这样衰减均匀，能形成扩散声场，就能够使丰满度得到保证。戏台顶部的藻井，木架结构，不规则圆锥形，梁架错综复杂，声音进行多次高密度反射，在有限空间内形成扩散声场。顶部反射面是能最有效的把反射声给观众，在现代建筑设计中最理想的天花就是顶部反射面形成天棚。而这与古代人在戏台中所设计的藻井式天花真是不谋而合。

宋赵希鹄《洞天清录集》中讲到：“盖弹琴之室宜实不宜虚，最宜重楼之下。”记载了宋人对音乐房间设计特殊的要求，因为古琴发声低微，最好的琴室是在二层小楼下，“重楼”会对声音造成多次反射及混响，其下的“空旷清幽”可以形成一个自然的扩音喇叭，使得琴音悠扬，通过这种设计可以满足古琴声音微弱的特点。这表明宋元时期的琴家们关于周围物体对声音的反射可以起到增大声音的作用已有了相当的认识，并在实践中加以着应用。

宋元时期音乐声学领域的成就是卓越的，对于音乐实践来说其有更强的应用性和实际意义，代表着中国音乐艺术的发展高度，同时对后世有着深远的影响及重要的现实意义。

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