吕洋娜 王晴
摘 要:乐器的制作离不开木材的使用,漫溯乐器史的长廊,每一步都能发现木材的身影。无论中外,种类繁多的木材在乐器的制作中都有着不可或缺的地位。木材的使用赋予了乐器更多的可能性。人们通过对这些形形色色的木材各自不同的特性作为切入点,进行研究和改造后加以运用,使它们能够在演奏时发挥自身的特点和优点,让乐器音色变得更加丰富和优美,外观更加美观,便于演奏。本文将通过对于不同的树种、年份、处理方式,干湿度的影响等来讨论木材在乐器制作中的运用。
关键词:木材;乐器制作;乐器史;特性;运用。
一、木材在乐器中的使用
音乐的表达依靠乐器作为媒介,乐器的迭代变化也推动着音乐的发展,乐器是音乐史上极为重要的内容之一。一件好的乐器能够更好地展现演奏者的演奏技艺和表达演奏者的情感。乐器制作的优劣,不仅取决于制作者的设计与工艺手法,也取决于制作乐器材料的选择。在漫长的乐器发展历史中,木材的地位并没有随着时间的推移和科学的进步而被取代。取材方便、可塑性优良并且具有良好的声学特性(极佳的共振和传导能力)的木材作为乐器制作中极为常用的材料,有着不可替代性,由于优质木材生长期较长,木材的砍伐频繁,树龄大并且优质的木料数量逐渐减少,实木的价格越来越高,于是产生了一些质轻,制造速度快并且造价很低的新型材料用于制琴,但是木材无论从音色还是美观程度上都无法被完全替代,从而使得,优等木料越发珍贵。
木材在乐器中使用广泛,基本每类乐器中里都有都有木质材料参与制作,比如键盘类:钢琴、管风琴、手风琴;拨弹类:古琴、琵琶、吉他;击弦类:扬琴、筑;吹奏类:唢呐、巴乌;打击乐:鼓;拉弦类:小提琴、二胡等。
二、乐器制作的常用木材与种类选择
木材的声学特征决定乐器的品质,不同种类的材料拥有不同的密度,油性与硬度,决定传声速度的快慢、承受拉力及压力的程度,因此不同种类的木材应用于不同种类的乐器和乐器中不同位置的制作。
乐器制作中常用的木材有:云杉、色木、泡桐木、乌木、红木、紫檀木、相思木、花梨木、黑胡桃木、枫木、榉木等等。西洋乐和中国民族在乐器制作的木材选用上,风格种类及搭配有很大区别,这也是导致乐器演奏出的不同音色,以及民族特色的主要原因之一。下面以两种乐器为例对材料的特性及适合部分进行说明。
钢琴:钢琴的音板和肋木常使用云杉木,好的共振板大多使用云杉制作,它材质极轻,纹理顺直美观,结构均匀细腻,共振均匀,传导出的音颗粒分明,拥有极强的穿透力。在吉他面板、小提琴面板等部位也会经常使用,轻软是它的优点也是致命的缺点,不适合经常触碰敲击与压力较大的乐器部位。钢琴的击弦机、琴码、弦轴板、键盘等部位,中高端钢琴会使用质重、硬度大,弹性大不易开裂的材料制作,比如色木、硬枫木等。坚硬的乌木用于钢琴键盘中黑键的制作,乌木不易变形,材质重且坚硬,耐磨防腐,防滑吸汗材质细腻少孔。现今由于造价高,生长周期长,导致制作难度大,在部分高端钢琴中可见,逐渐被其他木材或塑料涂黑色颜料所代替。
中国扬琴:面板是扬琴最主要的发声体,对扬琴整体音色的好坏,音量的大小,共鸣的长短起着至关重要的作用,制作所使用的的木料以泡桐为最佳。琴身框架是扬琴共鸣箱的主要组成部分,重要性虽次于面板,对音色也有著一定的影响,除了共振,框架还需要承担支撑作用,承受上百根琴弦的拉力,扬琴的使用寿命很大一部分都取决于框架的牢固度,所以要选择材质坚硬且细密的色木作为原材料。音梁除了支撑和加固拼接的面板之外,还起着传到振动的作用,将敲击琴弦后产生的振动均匀地传递到面板的每个角落,与西方乐器吉他、钢琴、小提琴的音梁相似,需要选择质软的木材制作,本地取材,最好的音梁制作木材是白松木。
木材在乐器中的主要作用是共振传导,硬度与密度不同,所表现出来的效果有很明显的差别,所以想要达到自己理想的音响效果,可使用不同硬度密度的木材进行搭配,可见木材使用位置选材搭配极其重要。
三、木材的年份、干燥方式与干湿度的影响
木材经过时间的沉淀,在适合保存的环境条件下,结构会愈发稳定,但并不是越“旧”就越好,即使是完好的旧木材制成的新琴,依然存在很大的进步空间。木材加工制成琴后,在适合的温度与湿度环境下,经过长时间的演奏,进行一定程度的磨合,音色会变得更加圆润,饱满,这就是常说的“开声”。年份再久的木材,没有得到适当的烘干处理,或者温湿度差大,导致木料发霉或腐朽,即使再久的树龄也很难充分发挥出该木料的优点。
树木在生长过程中,由于自身生长的需求,会在树干里储存一定的水分,所以刚刚砍下的健康树木的树干是水分含量极高的湿木材。对木材进行干燥处理,是乐器制作过程中至关重要的一个环节,但并不是越干越好,含水量过低也会导致木头发生开裂的现象,处理过后含水量15%左右为佳。木材常用的干燥方式分为,自然干燥,和人工烘干干燥两种方法。
乐器制作完成后还要通过温湿度的控制来保护保养乐器,来保证有足够的条件供其开声,以达到更饱满的音色。一般乐器日常保存的空气湿度含量控制在50%~60%之间为最佳,过低会导致乐器开裂,过高会导致乐器受潮,音色发生变化。在乐器制成后,很多部位会承受琴弦的拉力或者弦码的压力,开裂风险也会相对提高。要存放或摆放在远离浴室,远离暖气的地方,避免暴晒,保持通风。
四、木材的选用及切割方式对乐器制作的影响
即使是同一棵树,不同位置、不同切割方法切割出的木料,都有很大的不同,选择了不当的位置,采用错误的切割方式,容易导致板材后期使用过程中出现变形,甚至开裂断裂的现象,导致音色表现力变差,浪费了优质的木料。
树干由树皮、形成层、木质部(芯材、边材)、髓芯组成,这些并不是全都能用于乐器制作。髓芯、形成层、树皮质软,易碎,完全无法用于乐器制作,在选材加工时需要去除。木质部分为芯材、边材,这两部分是可选为乐器制作用的板材。芯材与边材生长的时间不同,因此纹路和颜色会产生一定的差异,但正是这种差异,自然地构成了美丽而特别的花纹图案与强烈的色差对比,利用这个特点对板材进行拼接,例如吉他背板常会把对剖的木料进行拼接,即形成一个独一无二的对称图案,又弥补了半边板材尺寸不够宽大的遗憾。一部分乐器会选用占比最多的边材,尤其是纹路规则顺直的木材,这样在双块或多块拼接时,很难看出拼接痕迹,更像是一块完整木料。
乐器制作使用木材开料常用的切割方式,制做乐器使用的板材开料时切割方向平行于木头纤维的生长方向,称为纵切,这样切割出来的板材长度可以做到最大化,并且纹路清晰,韧性强,纵切面进行拼接的贴合度和牢固度较高。横切切出来是圆形木,长度最大只能达到树干直径,截面纤维孔多,很容易碎。
五、实木与合板的优缺点
实木就是指在原木上直接切割处理后的木板。合板则是指两种或多种木板粘合而成的板材。实木材料天然,在风干控制水分后就可以直接进行后续的加工。而合板则需要由几种实木或木渣混合胶水粘接而成,制作成型后再切割使用。合板的粘接方式分为几种,在乐器中最常使用的是多层合板,多层合板是由两层木皮夹着一层或多层材质较差的木板胶合而成。部分会使用碎木压制而成的复合板来做夹层芯。
实木天然环保,纹理不可复制,独一无二。在良好的保护与保养下,使用寿命长,共振传导性好,反馈出来的音色佳,而且随着温湿度张力等适应开声后音色会更加优质。部分乐器例如提琴,随着保养与开声,音色会越加的通透,具有一定的升值空间。但生产周期长,资源数量有限,树龄大的实木更是珍贵,价格昂贵,过量开采会对自然环境产生严重的影响。
合板材料在粘合时会使用大量的胶水,胶水牵制着木板或碎木,使成品多层木板韧性增强,抗压能力增强,不易开裂。在温湿度不合适的情况下,变形几率低于实木,价格低,成本低,实木木皮的贴面使板材同时具有实木的外表,多用于中低端乐器中。胶水中含有甲醛等有害成分,不够环保。传导性不如实木,质量轻,音色变化空间小。
结语:
木材在乐器制作中拥有着不可或缺的地位,在大部分木质乐器中,是不能被完全替代的。合理的选择适合的木材,以及适合的切割方式,充分发挥出所选木材的优势,听众即可享受到由木材、制琴师和演奏者共同创造出的音乐盛宴。
参考文献:
[1]《关于钢琴音板的认识及相关影响研究》 裴振屹《大观(论坛)》 2018
[2]《拼合工艺在民族乐器制作中的价值》 满瑞兴 乐器 1985
作者簡介:
第一作者简介:吕洋娜,1980年11月,女,汉族,河南洛阳人,硕士研究生,讲师,研究方向:乐器修造。
第二作者简介:王晴,1996年8月,女,汉,河北唐山人,本科。研究方向:乐器修造。