矢志消除提琴狼音 研制高纯音质乐器

孟建军

2021年4月中旬，记者去河南开封采访一位乐器制作人，先后听到大相国寺的几位演奏乐器的僧人和开封几位音乐爱好者提起开封大学有一位乐器专家叫杨成安，于是便产生了拜访这位专家的想法。在几位热心人的带领下，我在开封大学教授楼里见到了杨成安先生。杨先生看上去身体欠佳，走路有些蹒跚，原来他患有严重的糖尿病。他称，从小生活在北京，祖上在北京曾是开钱庄的。跟我说话时他用纯熟的北京话，透着亲切。至于他何时来到开封工作，我就不得而知了。在与开封当地的朋友说话时，他能从北京话瞬间转换成河南话，俨然就是一个老河南。

杨教授慢慢向我讲起他的经历，讲起他四十多年来潜心研究乐器声学，消除提琴狼音的艰辛历程和他取得科研成果后的种种人生遭际。

揭开提琴狼音生成之谜

杨成安热爱音乐，年轻时曾亲手制作过小提琴。初中期间，他师从河南大学艺术学院张耀宗教授学习乐器，后凭借会演奏小提琴加入学生乐团。他还有在中学当了十年音乐教师的经历。对小提琴存在的狼音问题，杨成安始终耿耿于怀，不断地探求狼音生成的原因。1978年恢复高考后，杨成安考入吉林大学计算机科学系，从传授音乐艺术的教师成为研究计算机科学的学子。随着交叉学科理论知识水平的上升，他终于找到了提琴狼音问题的症结。他说：“我对狼音的定义简言之就是：沙哑的断音，完全高八度的啸叫和金属音色的高频。小提琴中狼音的波形干扰是动态的，看不见摸不着，其运动轨迹也毫无踪影，甚至连仪器也根本检测不出来。若能检测，那早就成不了500年世界难题了。而能录到的只是声音，并不是某个质点上的振动波形。这只有靠科学理论和逻辑思维去分析、去捕捉，其生成原因才有可能被发现。这也是狼音得以存在几百年，而不被找到的原因。”他接着道：“我本人由于应用了现代高科技计算機原理波形严格同步的理论，以及数学、物理学、化学和哲学等交叉学科知识，历时几十年，终于找到了狼音产生的根本原因。”

杨成安研究小提琴狼音的产生原因，是一个在实践中发现噪声（即狼音），查资料找依据、上升到理论进行分析探讨;再通过实践检验的如此周而复始的过程。

杨成安秉持执着、钻研的精神和科学、严谨的态度，最终研制出他的无狼音小提琴。

寻找解决提琴狼音新思路

小提琴以音色优美、音域宽广、表现力极强被誉为乐器之后。

“然而小提琴自诞生500年来，却胎带着‘狼音’遗传因子，保持200年的狼音期问题。”杨成安说，前辈专家学者虽经过几个世纪潜心研究，结论仍是“不知狼音的产生原因”，当然也就无法根治。在世界乐坛有一句名言：“小提琴是艺术和科学的大迷宫！”据杨成安介绍，几个世纪以来，美、英、西欧、东欧及前苏联所属的大学、物理研究所、声学研究所以及艺术院校，都有很多专家、学者、演奏家和制琴大师在研究小提琴，希望能揭开它的狼音之谜。其中哈佛大学的C.M. Hatchins物理学博士，因为定义狼音并确定了狼音产生原因的未知性，被美国提琴制作家协会誉为“20世纪做出最杰出贡献的提琴声学家。”但这个定义，还只能属于文字描述的范畴，因为当时根本找不到狼音产生的物理原因。

杨成安说：狼音的另一个表现就是：高频。小提琴的音频最高应在1000Hz左右，传统提琴新琴中都有一些3000Hz以上的高频音色，具体表现就是四根弦上音质不纯净，有混浊感，并且琴拉起来类似钢丝音质。而200年消除狼音后的意大利古琴则是优美的木质音色。

杨成安是怎样发现并找到了小提琴的狼音呢？

他说：“我研究的专业是计算机系统结构，在计算机的内部电路中，所有电信号的波形都是和主振信号完全同步的。如果发生不同步现象，就会碰撞出火花，那么电路板就立刻会短路被烧掉，而永远停止工作。于是我就想：小提琴会不会也是由于波形不同步，存在相位差相互干扰而出现狼音现象呢？虽然不会像电路板一样碰撞出火花，出现完全烧掉的情况，但出现狼音却会严重地影响小提琴的音质。因为声、光、电虽然是不同的事物，但它们是不同形态的统一体，都具有波动性，它们的波形振动理论是完全可以相互借鉴的。由此引发了我对小提琴从不同角度新的研究思路。”

2002年，杨成安以《无噪声高纯音质提琴》，获得联合国教科文组织日内瓦国际专利博览会金奖。有人说，传统提琴要狠劲拉上50年，狼音就会消失。有人则说何止50年，狼音期可是200年啊！杨成安说：人生苦短，等开了琴也只能是为后辈人做嫁衣裳。

杨成安称自己的无狼音提琴根除了200年狼音期，完全无须开琴。并且无狼音琴能量全部做正功，即消除了因不同步音波碰撞而互相抵消的负功，故而音量、音质倍增。完全达到宽、厚、亮、净、灵、美。

无狼音提琴获得国际专利博览会金奖

自杨成安从亲手打造出第一把小提琴起，前后是四十多年时光。四十年来的人生阅历，科学与艺术的碰撞完美体现在杨成安的身上，这也是现代计算机与传统小提琴的碰撞。在碰撞的火花中，杨成安破解了一道难题，并申报了国家发明专利。杨成安的发明专利于2002年还获得日内瓦国际专利博览会金奖，同时杨成安还被世界发明家公会接纳为会员。

因为国外专家明了破解提琴狼音的意义和背后巨大的商机，立即就有一些外国公司与他接洽，要求“一次性买断”。但杨成安想到的是，如果卖掉专利，中国人的发明冠名权和持续发展权将会完全失去了，他断然拒绝。杨成安想把这项专利技术应用在国内提琴行业中。

在开封市政府的支持下，开封市YCA狼音研究所成立了。

杨成安又为“无狼音提琴”提出了四个进一步奋斗的目标：建立四个科学模型，即工艺模型、物理学模型、数学模型和数字化模型。目前杨成安已初步完成了“无狼音提琴”的工艺模型和物理学模型。见我有些茫然，杨成安解释道：所谓工艺模型，简单说就是施工图纸、技术要求;物理学模型是提琴中每个部件，甚至每个质点，用物理学理论分析其对提琴的音质、音色、音量，乃至波长、频率、振幅及振动波形的影响;数学模型就是要建立犹如音乐厅音响学的数学表达;数字化模型则是要用电脑软件建立三维立体数字透视模型。其中完全体现和表达前三个模型的宗旨，当在电脑上点击到模型某一质点时，能够显示该质点的工艺特性、物理学特性和数学特性。

杨成安认为，艺术如果排斥科学，犹如一条腿走路，是走不出迷宫的。“从感性上说，是小提琴艺术性的无可比拟，而理性上则是其发声的科学性略有缺陷。因为狼音狡猾、隐秘，方能藏匿500年之久。”他觉得，解决狼音问题，首先要了解提琴历史，敢于正视狼音。必须同时具备艺术和科学两大阵营全方位学问，具有冲破传统观念禁区的胆略和智慧，其思维方式要有一定深度、广度和超前意识。

专家学者对无狼音提琴的认可

湖北工业大学物理学博士生导师汤亮先生在他的论文《小提琴共鸣箱点阻抗特征的测试与分析》的前言中写到：

“开封大学杨成安教授对“无噪声高纯音质提琴”进行了研制，他运用数学、物理学的综合知识分析了传统提琴振动噪声及狼音的来源，进而提出提琴结构选择黄金分割可以解决提琴中的狼音问题。所谓狼音及噪声存在于所有提琴中，也一直是困扰音乐界和提琴制造界的致命问题。杨教授以音柱和码子的结构位置以及f发音孔和音箱凹腰的结构位置为重点研究对象，得出了传统小提琴中音板和音柱结构位置的理论误差是产生噪声的症结所在的推断，并且借助计算机波形严格同步的原理，根据现代物理学理论研究出：黄金分割是提琴音柱支撑點结构位置的唯一正确选择。杨成安教授的研究可谓独辟蹊径，或许也是日后乐器研究的一个方向！”

2001年1月8日，杨成安携着他的无狼音提琴探望中国音乐家协会副主席赵沨先生，赵沨在病床上起身为无狼音提琴题词：“制琴的奥秘何在？以中国人的智慧和工艺，我不信不能与古人并列！——赵沨”

已故中国乐器界老前辈、乐器学家关肇元先生对杨成安说：“现在世界上乐器发展很快，已经形成了一门科学，有专人在研究乐器。可是我们却没有，尤其是涉及理论方面的东西亟待提高！”

上海音乐学院小提琴教授丁止诺女士以及已故著名小提琴家盛中国等人对无狼音提琴称赞有加。

最近，杨成安教授发信息告诉我，他又有一项新的发明：无噪声高纯音质钢琴。有人说钢琴哪来的狼音？杨成安说：只要有波形碰撞就有狼音。他认为，老钢琴经过300年的老化处理狼音渐消，故而音质趋于优美，受到人们的青睐。他将他所学的科学知识运用到乐器制作中，在理论上做了大量的研究并将理论研究成果最终体现在乐器上。很多人也许不理解他几十年来无怨无悔地对乐器音质、音色“极致”的追求，为消灭乐器狼音而殚精竭虑到底图什么？其实杨成安为消除乐器狼音，最大的愿望是填补乐器理论和无狼音乐器的空白，并希望承载着他充满心血的研究注入提琴、钢琴等乐器中，让它们发出纯净的没有任何杂质的声音，给人们带来更加愉悦的身心体验。杨成安在科学道路上执着探求的精神令人钦佩。