中国传统弹奏乐器扬琴的声功率测试初探

潘 斐

乐器声功率测量，相比稳态噪声源的测试更加复杂，因为其不仅取决于乐器自身的品质，而且演奏者的心理素质、演奏力度、拨弦速度、演奏内容等均会对其产生一定的影响。扬琴在竹锤敲击演奏的过程中，音色是非常丰富的，低音区、中音区、极高音区、出高音区等各具特色，这在一定程度上进一步增加了其声功率测试的难度。

一、中国传统弹奏乐器扬琴的声功率测试仿真实验

在选定的测试混响室相邻侧墙和顶部分别设置扩散体，在设置的过程中，保证其与位于室内中间位置的演奏者位置相同，而且相邻传感器连线的中点即演奏者面向的方向，在演奏的过程中N1225、B&K4189、B&K4189传感器分别设置在Nor118、B&K2260和双通道B&KPULSE3560C中。两位演奏经验分别在10年以下和20年以上的女性扬琴演奏人员利用年份不同但使用年限相同的扬琴表演，演奏前利用调音器对两个扬琴进行校准，并利用国际通用的字母组法对扬琴音符进行确定，为后期测量创作条件。

具体演奏的过程中，演奏人员在20秒试弹后，对五声音节进行演奏，然后对G中音区、高音区的代表带引进行4秒钟的单音演奏，各种演奏形式均使用PP、mp、f、ff力度类型。需要注意的是每种力度必须表现出其应具有的特点，如pp必须保证发音清晰的同时无限的温柔、MP要表现出舒适轻松氛围、f表现出强音特色、ff在不粗鲁的前提下力度达到最大[1]。在室内环境稳定的情况下，利用设置的通道传声器对频带声压级谱进行测试，并利用公式对测试扬琴第n个1/3倍频带声功率级进行计算，在测试中基准混响时间t0定为1，V代表混响室的容积、V0代表基准体积即为1；S代表混响室的总面积；P代表大气压；IP代表平均1/3倍频带声压级。在以上计算结果获取后，可以对整体的声功率级进行计算，计算公式是，其中lwn代表计算获取的第n个1/3倍频带声功率级[2]。需要注意的是，不仅整体的声功率级可以计算获取，而且A计权声功率级也可以，其计算公式为修正项，在21个1/3倍频带中，对应的Cn并不相同。

二、中国传统弹奏乐器扬琴的声功率测试方法使用效果分析

（一）声功率测试方法仿真实验中声功率级动态变化范围分析

在以上测试方法仿真实验的过程中，可以发现，两个扬琴在对单音、音阶和乐曲进行演奏的过程中，所表现出的演奏力度是不同的。例如，在同时演奏音阶的过程中，pp演奏力度分别为69和72.9、 mp演奏力度分别为82.1和81.0；在同时演奏乐曲时，f演奏力度分别为88和90.5；在同时演奏G单音时，ff演奏力度分别为96.9和97.2等。两个扬琴在仿真实验中声功率级和动态范围分别如图1中的（a）和（b）所示。

图 1 两个扬琴在仿真实验中声功率级和动态范围

对比图1中（a）和（b）可以发现，当两个演奏人员用PP演奏力度和FF演奏力度对单音中d1调进行演奏时，所产生的声功率级分别为29.2和29.8dB，此时产生的声功率级是极为相似的，这种表现在利用f演奏力度演奏时也得到了体现；但在两个演奏人员用mP演奏力度对单音中d1调进行演奏时，所产生的声功率级分别为89.1和75.2dB，此时的声功率级动态是存在较明显差异的。两个扬琴在演奏中声功率级的变化规律在同时演奏音阶gˆ时，也得到了体现。需要注意的是虽然是同时演奏单音，在G演奏中所表现出的规律却明显的不同。仿真实验中发现，在演奏人员使用ff演奏力度的情况下，产生的声功率级变化较为接近，两者均在97dB左右，但在采用pp等演奏力度时形成的声功率级差异达到5dB[3]。同是单音演奏，但在相同演奏力度下，造成不同单音的声功率级变化存在较大差异，笔者认为主要是因为使用的扬琴品质存在差异，而且两个演奏人员对不同演奏力度的把握能力也存在差异。

另外，在对仿真实验结果进行分析的过程中可以发现，两个扬琴在演奏设定内容的过程中，所表现出的动态范围并不一致，两者相差近5dB。笔者认为这主要是受两个扬琴在pp演奏力度下产生的声功率级存在较大的差异影响。

（二）声功率测试方法仿真实验中21个1/3倍频带声功率级分析

在对仿真实验中两个扬琴在相同演奏力度下的1/3倍频程中心频率进行测量，可以发现，第一把扬琴在pp演奏力度下的最高值和最低值分别为62dB和12dB；在mp演奏力度下的最高值和最低值分别为75dB和31dB；在f演奏力度下的最高值和最低值分别为84dB和42dB；在ff演奏力度下的最高值和最低值分别为89dB和43dB。第二把扬琴在pp演奏力度下的最高值和最低值分别为68dB和20dB；在mp演奏力度下的最高值和最低值分别为74dB和32dB；在f演奏力度下的最高值和最低值分别为85dB和50dB；在ff演奏力度下的最高值和最低值分别为89dB和48dB，可见两把扬琴在相同演奏力度下产生的1/3倍频带声功率级既存在相同的方面，也存在不同的点。但通过两个扬琴相关测量结果的对比分析可以发现，在630HZ时两个扬琴均表现出最大的声能量频率，在频率进一步提升时，声能量表现出缩减的趋势，这种现象在1600HZ频率前后会再次出现。结合以上分析可以发现，在对扬琴的声功率进行测试的过程中，选择多个演奏人员对不同批次的扬琴进行演奏，并对其测量结果的平均值进行计算，作为测试结果的必要性。

另外，在对仿真实验中两个扬琴在利用pp和ff演奏力度进行音阶表演的过程中，通过测量发现，虽然在不同的频率范围内，平均动态均会在一定的范围内表现出变化，但变化的范围较一致，在频率范围不同的情况下，所表现出的具体声功率级特点却并不相同。例如，在630Hz时，动态变化的声功率级出现了最大值，达到了87dB左右，而在频率处于400至1200Hz之间的情况下，声功率级虽然达到了80dB左右，但出现的峰值数量仅为1个；在频率处于315至3200Hz之间的情况下，声功率级虽然达到了70dB左右，但出现的峰值数量仍为1个，可见在扬琴演奏的过程中，最高的声功率级要在特定的频率下出现，而且出现的数量为1，在其出现前，声功率级表现出上升的趋势，但在其出现后声功率级将不断的缩减。这种规律在演奏其他内容的过程中也得到体现，可见本文仿真实验的方法在对扬琴的声功率级进行测量的过程中具有一定的借鉴意义。

三、结 论

通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到对中国传统弹奏乐器扬琴进行有效的声功率测量具有必要性，并在实践探索中有意识地结合扬琴的发声特点和演奏习惯等对其声功率测量方法展开探究，这是我国传统弹奏乐器顺应时代发展的体现，应在不断深化的基础上积极推广应用。

[1]郑乾曦．中国民族弹拨乐器声功率级及指向性指数研究[D]．华南理工大学，2010．

[2]张翔宇．中国民族乐器采样音色低音音域拓展方法研究[D]．中国音乐学院，2016．

[3]史钟巍．中国民族乐器声学测量系统分析[D]．中国音乐学院，2016．