#C调九孔埙筒音长音的频谱属性研究

李 杨（首都师范大学，北京 100000）

#C调九孔埙筒音长音的频谱属性研究

李 杨
（首都师范大学，北京 100000）

【摘要】进入到21世纪后，随着社会生产力的不断发展和变革，科学技术也发生着日新月异的变化，尤其是新科技带来的新设备更是催生了人们分析事物和论证事物的新角度。本文将借助现代科学设备从声音的微观形态来探析埙的声音奥秘，希望能为埙的不断发展和演变提供创新性的启发。

【关键词】埙；音色特质；频谱

一、埙的声音特质

埙作为中国最为古老的乐器之一，一度在宫廷音乐当中扮演着重要的角色，与篪配合演奏更是绝妙之配，素有“埙篪相和”之说。据考证，目前已知出土的最古老的埙的雏形是1956年出土于陕西西安半坡遗址的陶哨。在古代，人们把乐器划分为：金、石、土、木、丝、革、匏、竹八类，而在土类乐器中，埙的地位不容小觑，东晋的王子年在其《拾遗记》上记载：“庖牺氏灼土为埙”。由此可见，埙的制作材质的特殊性。

埙的结构是中间空、外形近似椭圆的乐器，当然随着历史的变迁，埙的外形也出现了若干的变化，例如鸳鸯埙和子母埙，但是毋庸置疑的是它的发声原理始终都未发生过变化——气鸣边棱式。这一点与一些中国传统的吹管类乐器（笛子、萧、葫芦丝等）发音机理相似但稍有不同，笛子、萧、葫芦丝等是靠改变其音筒内的气柱长短来控制音高的，因此笛子的开孔位置很有讲究，开孔距离吹孔越近，音就越高，反之越低。而埙却不然，控制和改变音高的因素是埙内部的空气容积。因此埙的开孔没有特定的位置要求，其中开孔的大小与音高的关系是最为重要的因素，纵观现代的埙，除了做到开孔大小的准确性，更是良好地结合了人体生理学，使得埙这件乐器演奏起来更加便利，为音乐的表达提供了良好的先决条件。

埙的音色质朴、醇厚、悠远宁静，这种音色仿佛承载着几千年的中华文化，埙音一出，立刻使人进入古朴、宁静的心灵状态。关于埙的音色的描述，《史记》中的《礼记·乐记》中记载：“埙之为器，立秋之音也”。关于埙的古曲及乐谱流传至今的寥寥无几，但是改编自其他乐器古曲的埙曲却数量不少，听上一首埙曲，泡上一壶乌龙茶，真是仿佛天上人间。 究竟为何埙的音色能表现出如此的美感呢？也许人们太习惯于从感性和宏观的层面（感觉）来表达对埙的音色感受，而单凭感觉来评论对埙的音色的感受不免难服于人，如果能从理性客观的角度来揭示埙的音色的具体属性，然后再与其他乐器的音色进行对比，就可以把埙的音色从理性客观甚至是微观的角度阐释出来，届时埙的声音就不再那么神秘。接下来让我们一探究竟。

埙的声音频谱与数据分析

采集声音的埙是紫砂材质的#C调九孔（包含吹孔）埙，我所研究的是其筒音长音#C的频谱特性，电脑平台：mac 录音软件：Pro tools HD9 话筒：NeumannU87 频谱分析平台：Cubase、Izotope5、Adobe Audition。

通过对筒音长音#C的分析得到以下图形数据，如下图：

图表1：

根据上图我们可以清楚地看到，在筒音持续的7.4s过程中，埙的筒音音色之所以幽深和悲凄，与其泛音的数量（尤其是中高频段的泛音数量）有着及其重要的关系。众所周知，泛音是决定音色的最为重要的一个因素，泛音数量多且分布均匀，音色在听感上大多饱满和生动，中频段泛音的丰富使得音色听上去显得饱满殷实；高频段泛音的丰富使得音色听上去清晰透亮、音色活泼生动。而通过对埙的音色的实际测量，我们可以清楚地看到，埙的声音频谱主要集中在10000Hz以下，其基音在281Hz附近，且泛音数量随着频率的递增而快速递减，而正是因为泛音的快速递减才使得埙的音色显得那么深沉和暗淡，但音色的暗淡无光未必是坏事，任何事物都有优缺点，正是因为埙的这种“缺点”才造就了埙的个性，才使得埙能够表达出其他大部分乐器不能表达出的“声浊而喧喧在，声悲而幽幽然”的感情色彩。

根据上述图片我们仅仅从宏观的角度分析得知了埙的声纹概况，接下来笔者将要透过宏观并从微观角度利用十二平均律来比较分析埙的筒音长音#C的声音密码。根据中华人民共和国2008年12月30日发布的关于十二平均律的国家标准（GB/T 23146-2008），通过对埙的筒音长音#C的比较分析得到下列数据图2。

图表2为#C调埙的筒音#C的数据分析表，第一列为十二平均律的键位序号，由于#C调埙的筒音长音的基音为281.25HZ，所以笔者从与其最接近的41号音（#c1）开始作比较。根据泛音规律，序号顺序为：41、53、60、65...... ；第二列为国际通用音名标记（C0=C2、C1=C1、C2=C、C3=c、以此类推），第三列为与之相对应的十二平均律的音高频率理论值；第三列为音组音名标记以及筒音实际音高的偏差数值；第四列为#C调埙的筒音长音#C的基音与其倍频泛音的实际频率值；第五列为其各个倍频音高的振幅强度值；第六列为倍频音高的强度划分（划分标准参照图表5）；最后一列是其倍音序号。

图表2：

通过上表所示，我们从第四列和第五列可以清楚地看到其频率方面（数值精确到小数点后三位）的特性，#C调埙的筒音长音的基音和各个泛音与十二平均律中所标出的数值有所不同，埙的基音的频率在281.25Hz左右，比十二平均律中的小字一组的#C高出了25音分，作为小字二组#c的第一号泛音比十二平均律低了48音分，第二号泛音#g2的频率值比十二平均律的理论值低了22音分，第三号泛音#c3的频率值比十二平均律的理论值低了48音分，第四号泛音f3的频率值比十二平均律的理论值低了47音分，第五号泛音#g3也低了22音分，直到第六号泛音#a3的出现才改变了这一偏低的趋势，但是第六号泛音比平均律的理论值高的现象仅仅第一次出现就被第七号、第八号、第九号泛音的出现扭转回了之前比十二平均律理论值偏低的趋势。纵观振幅较强的前十八号泛音，频率值的整体趋势呈现出大部分频率值比十二平均律的理论值偏低的规律。

通过实验数据分析后得出的这一规律在微观层面呈现出了埙这一乐器音色的客观个性，虽然筒音的泛音分布规律与十二平均律不同，但是并不能说明埙的音高准确与否，而恰恰是这种不同才造就了埙音的个性，就像世界上从来都找不到两个相同的指纹一样，乐器之间的声纹也一样，我们承认世界是一个多元共生的世界，我们更承认个性才是代表一个事物的最显著的因素，因此我们对埙声的这种客观实在的个性是肯定的，也正是这种客观存在的规律使得埙的声音不同于其他乐器。很显然，埙并不属于十二平均律律制的乐器，那么它到底属于哪一种律制呢？这一问题还需要笔者的后续研究作为根据来进行判断。

以上是将埙音的频率转化成音名之后所得到的结论。除了频率方面的表现以外，筒音长音#C的各个共振峰的振幅也是重要的一个分析对象。由上述数据表的第六列和第七列可以得知埙的筒音长音#C的基音和各个泛音的振幅情况。如上图所示，#C调埙的筒音长音的基音振幅（-25.738945007）是最强的，其次是第一泛音（-55.935295105），从整体上来看（除去第10号和第14号泛音），振幅的强度随着泛音序号的递增而表现出越来越弱的趋势。由此可见，埙的音色整体偏于暗淡的原因不难解释，其中极为重要的原因就是埙的微观音色随着频率的增加，其各个倍频泛音的振幅不断减小。根据这个特点笔者将列出的所有倍音按照振幅的强弱进行了表情力度的标记，如下表：

图表5：

上述图表仅仅是从数据的角度得出的分析结果，为了使上述数据变的直观便于理解，笔者将上述的共振峰数据进行了绘谱，如下图：

谱例1（精确到音分）：

谱例2（精确到八分之一音）：

三、结语

通过以上的数据分析，我们可以清楚地看到#C调埙的筒音长音的声谱图以及泛音数据列表，通过具象的分析研究，首先我们可以很清晰地看到埙的声纹密码，也正是因为埙的高频泛音数量稀少和微弱才使得埙能发出如此质朴和醇厚的声音。其次，通过上述一系列数据的比较与分析也为日后的作曲家提供了更多的写作角度。关于埙的频谱音乐作品尚为数不多，让我们期待作曲家们日后的发掘与探索。

作者简介：李杨（1989—），男，汉族，河北保定人，首都师范大学硕士研究生，研究方向：电子音乐作曲（频谱音乐）。