軟體吹奏樂器嗩吶的取材創(chuàng)新

王俊梅

（沈陽師范大學(xué)戲劇藝術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

軟體吹奏樂器嗩吶的取材創(chuàng)新

王俊梅

（沈陽師范大學(xué)戲劇藝術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，民族樂器的改革和創(chuàng)新已經(jīng)成為我國科技文化建設(shè)中的一項(xiàng)重要任務(wù)。以材料學(xué)和物理聲學(xué)原理為基礎(chǔ)，首次提出了采用軟體材料制作“軟體樂器”的新理念。以傳統(tǒng)樂器嗩吶為例，對吹奏樂器嗩吶重要組成部分嗩吶碗進(jìn)行軟體化，提出了用人工合成有機(jī)高分子材料作為軟體基體材料，對上述軟質(zhì)基體材料進(jìn)行真空鍍膜、有機(jī)涂層、納米粒子鑲嵌等表面處理，通過改變材料設(shè)計(jì)方案和材料制備技術(shù)，調(diào)整材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)，使得軟體樂器具有與傳統(tǒng)樂器同樣的聲學(xué)效果，或引發(fā)新的獨(dú)立音色的新方向。

軟體樂器；軟體材料設(shè)計(jì)；嗩吶；軟體嗩吶碗

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，民族樂器的改革和創(chuàng)新已經(jīng)成為我國科技文化建設(shè)中的一項(xiàng)重要任務(wù)。嗩吶作為中國傳統(tǒng)的吹奏樂器，其音色極富穿透力和感染力，最能抒發(fā)民間喜怒衰樂，是群眾喜聞樂見的藝術(shù)形式［1］。嗩吶作為樂器本身也經(jīng)歷了不斷發(fā)展和創(chuàng)新，胡海泉等成功研制出加鍵嗩吶，豐富了樂隊(duì)形式，完整了半音，拓展了音域［2］。郭雅志發(fā)明了嗩吶“活芯”裝置，令傳統(tǒng)嗩吶能奏出半音階，拓寬了嗩吶的表現(xiàn)空間［3］。

在材質(zhì)方面，傳統(tǒng)樂器多采用金屬和木質(zhì)等“硬體材料”制作。如銅質(zhì)嗩吶用銅質(zhì)材料加熱軟化后卷制而成，多用于小E調(diào)嗩吶，其音色比較清脆［4］。為了解決嗩吶在樂隊(duì)中演奏較弱的音樂情緒存在難點(diǎn)的問題，吳仲孚制作了一個(gè)木嗩吶碗安裝在嗩吶碗下端，研制出木碗中音嗩吶［2］。然而，有關(guān)采用“軟體材料”制作樂器，國內(nèi)外尚未見相關(guān)報(bào)道。

一、軟體樂器提出

“軟體樂器”是一種運(yùn)用軟體材料研制而成的樂器。由柔軟的聲帶（嗓子）能夠振動(dòng)發(fā)音，聯(lián)想到樂器同樣可以向軟體化方向發(fā)展，顛覆了幾千年來樂器由硬質(zhì)材料制備的思維定勢，在充分保留我國傳統(tǒng)民族樂器特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過對樂器聲學(xué)的分析和制作材料的創(chuàng)新，提出“軟體樂器”的設(shè)計(jì)理念和研制方案。“軟體樂器”的最大特點(diǎn)是軟體新材料的引用，以人工合成的有機(jī)高分子材料作為軟體基體材料，進(jìn)一步對上述軟質(zhì)基體材料進(jìn)行真空鍍膜、有機(jī)涂層、納米粒子鑲嵌等表面處理，通過改變材料設(shè)計(jì)方案和材料制備技術(shù)，調(diào)整材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)、涂層厚度及涂鍍順序等技術(shù)參數(shù)，使得軟體樂器既可以獲得與傳統(tǒng)樂器同樣的聲學(xué)效果，也可能引發(fā)新的獨(dú)立音色。

此外，軟體樂器使用人造新材料（如納米材料等）代替不可再生的天然材料（木材、金屬等），節(jié)省了有限的自然資源，保護(hù)了自然環(huán)境。新材料的使用使樂器制作成本大大降低，更易于批量生產(chǎn)。由于采用軟體材料，使得樂器可以折疊、攢堆、收縮、便于攜帶，具有很高的科技含量和神秘色彩，比傳統(tǒng)樂器更利于普及推廣。所有傳統(tǒng)樂器均可考慮運(yùn)用這種理念，如彈撥樂器、弦樂器、吹管樂器、打擊樂器，以及提琴類等大型樂器，“軟體樂器”概念的提出為各種樂器的改進(jìn)和創(chuàng)新提供了參考和依據(jù)。本文僅以嗩吶這一結(jié)構(gòu)簡單、易于操作的樂器為例進(jìn)行改革，進(jìn)行軟體吹奏樂器嗩吶軟體材料取樣研究。

二、傳統(tǒng)嗩吶的基本形制

傳統(tǒng)嗩吶主要由哨片、氣盤、芯子、嗩吶桿、嗩吶碗等五部分組成，如圖1所示。嗩吶的發(fā)聲器哨片是用蘆葦制作而成，最普遍的嗩吶哨片為布袋形，也有扇形。哨片質(zhì)量的好壞主要取決于蘆葦?shù)馁|(zhì)量，制作師傅的技巧、選料和制作的好壞直接影響哨片的音色［5］。

圖1 傳統(tǒng)嗩吶

氣盤，主要是緩和演奏過程中嘴唇兩側(cè)肌肉的疲勞和壓力，并能輔助延長演奏時(shí)間。氣盤內(nèi)圈直徑3mm，外圈直徑33mm，厚度為3mm，演奏時(shí)上下兩唇頂氣盤的力度有一定要求，它只起輔助作用［6］。

芯子，是連接哨片氣盤與嗩吶桿之間的一種裝置，對音高變化也能起到調(diào)整作用，高49mm，厚度約為0.3mm，稍長的一邊長12mm，較短的一邊長9mm，芯子上細(xì)下粗呈錐形，其制作要嚴(yán)緊密實(shí)，中間不能有間隙。它的長短、粗細(xì)對嗩吶的音色和音準(zhǔn)有直接影響［7］。

桿子是嗩吶很重要的一部分，一般多用木制而成。早期也有用竹、銅、錫制成的，上細(xì)下粗呈錐形。上面有8個(gè)音孔，即前面有7個(gè)音孔，后面有1個(gè)音孔。桿身長約265cm，厚度0.6mm，外形形狀也略有區(qū)別，有平面的，有帶節(jié)的。制作的木料一般有烏木、檀木，老紅木為最佳，也有用花梨木、酸枝木、柏木、棗木等制作的，木質(zhì)的不同、嗩吶桿內(nèi)膛管壁的薄厚都決定著音色的質(zhì)量［8］。

嗩吶碗，套在嗩吶桿的底部下端，可以上下靈活移動(dòng)來調(diào)整筒音音準(zhǔn)的高低。嗩吶碗質(zhì)地的薄厚對音色有一定的影響，最主要的作用是輔助音量的擴(kuò)大［9］。

三、軟體嗩吶碗

為解決嗩吶的攜帶及音色問題，我們提出了將軟體材料應(yīng)用于嗩吶碗的制作。該研究以樂器材料學(xué)、高分子化學(xué)、樂器聲學(xué)、樂器律學(xué)以及物理共振學(xué)為主要理論依據(jù)，在振源處依舊保持足夠的強(qiáng)度和韌性，以保證聲源的物理性狀不變，在確定軟體樂器材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，形成軟體樂器完整的制作方案和各部件研制工藝規(guī)程及關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

軟體嗩吶碗結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，外形為喇叭形，采用人工合成的有機(jī)高分子材料作為基體材料，進(jìn)一步對上述軟質(zhì)基體材料進(jìn)行真空鍍膜［10-13］、有機(jī)涂層［14，15］、納米粒子鑲嵌等表面處理［16-18］，使內(nèi)壁產(chǎn)生依次反射或多次反射，不被吸收，產(chǎn)生金屬回聲，達(dá)到擴(kuò)音并且保證音色的彈性。運(yùn)用了新穎的創(chuàng)新理念，具有神奇性和詭秘性。體積小巧、方便攜帶。用時(shí)張放開來，不用時(shí)可折疊或卷曲收藏。

圖2 軟體嗩吶碗

四、軟體嗩吶碗的選材取樣

軟體新材料選擇人工合成有機(jī)高分子材料，主要成分為聚氨酯樹脂。以棉、麻等天然纖維布為基底，以聚氨酯溶液為涂料，將棉、麻等用聚氨酯溶液浸漬、涂覆，凝固后將所得材料經(jīng)機(jī)械打磨后即成軟體材料［14，15］。在上述軟質(zhì)基體材料的內(nèi)表面進(jìn)行真空鍍膜、有機(jī)涂層、納米粒子鑲嵌等表面處理，由于處理方法的不同，所得的軟體材料及對于樂器音色效果的影響存在差異。

在軟體基材上沉積金屬鍍層，可能使聲波傳播到硬質(zhì)的金屬層后產(chǎn)生反射而達(dá)到嗩吶的音質(zhì)要求。一種可能的方法是在軟體基材表面進(jìn)行真空鍍覆金屬或陶瓷薄膜，即真空鍍膜［13］。該方法是一種由物理方法產(chǎn)生薄膜材料的技術(shù)。在真空室內(nèi)，由金屬或金屬氧化物構(gòu)成的靶材料中的原子，從加熱源離析出來沉積到被鍍的軟體基材表面上。真空鍍膜有三種形式，即蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍［10-13］。在軟體材料的基體上通過真空鍍膜技術(shù)沉積金屬或陶瓷鍍層，由于膜層較薄，與軟體基材之間的結(jié)合力較差［12，13］，在樂器卷曲收藏時(shí)有可能因折疊而與基體脫離。

采用聚氨酯、丙烯酸等雙組分溶劑型柔感涂料，采用涂膜機(jī)涂覆，或采用壓縮空氣法噴涂，在軟體基材的內(nèi)表面涂覆有機(jī)涂層，有可能得到與基體結(jié)合良好的涂層［13］。由于溶劑型柔感涂料能夠在室溫下干燥固化，在軟體基材上能夠獲得均勻的有機(jī)涂層而不至使基材產(chǎn)生變形。柔感涂料能賦予底材以華美的皮革般的外觀和柔感，有機(jī)物涂層與軟體基材之間產(chǎn)生較強(qiáng)的附著力［14］，使柔感涂層可以隨著軟體樂器卷曲折疊產(chǎn)生同步變形而不至脫落。但是由于有機(jī)涂層質(zhì)地較為柔軟，微觀結(jié)構(gòu)較為粗糙、多孔，吸收聲波能力較強(qiáng)，可能導(dǎo)致樂器產(chǎn)生的聲音較小，影響演奏效果。

采用柔感涂層與納米粒子鑲嵌相結(jié)合，對于軟體樂器基材進(jìn)行表面處理，可能是較為可行的方法。制備具有特殊形狀和微觀結(jié)構(gòu)的納米級(jí)的金屬或金屬氧化物以及陶瓷顆粒［16-18］，用柔性有機(jī)膠將固體顆粒鑲嵌在柔感有機(jī)涂層表面，能夠保證固體顆粒的粒子與軟體基材之間的強(qiáng)結(jié)合力，軟體樂器在卷曲和折疊過程中，固體粒子不會(huì)與軟體基體材料產(chǎn)生剝離和脫落。金屬粒子及陶瓷顆粒由于表面堅(jiān)硬、光滑，嗩吶吹奏產(chǎn)生的聲波易于反射而只有少量吸收［16，17］，有利于聲波的反射、疊加及共振，有可能獲得理想的音響效果。

軟體樂器的研發(fā)引起了很好的社會(huì)效果，打造自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，改變目前西洋樂器占領(lǐng)世界主流樂器市場的格局，提升民族自豪感。借助軟體樂器攜帶方便、節(jié)能環(huán)保、成本低廉的優(yōu)勢，逐步向全國中小學(xué)、藝術(shù)院校、表演團(tuán)體推廣應(yīng)用，推動(dòng)中小學(xué)課堂樂器教學(xué)改革，促進(jìn)中華民族文化大繁榮大發(fā)展?！败涹w樂器”概念的提出，以及軟體吹奏樂器嗩吶的研制，是傳統(tǒng)樂器與材料科學(xué)相結(jié)合的創(chuàng)新與改革，能夠給予廣大音樂工作者以啟發(fā)和借鑒。經(jīng)過不斷的調(diào)整、完善，保證各音域之間的均衡性、音質(zhì)、音色、音量融合統(tǒng)一，使之與木板材料或金屬材料達(dá)到同樣的聲學(xué)效果，或產(chǎn)生新的獨(dú)立音系，并將以全新的面貌推向社會(huì)?！败涹w樂器”的成功研制，為我國傳統(tǒng)民族樂器注入新的血液，將推動(dòng)樂器行業(yè)的進(jìn)步發(fā)展，將為中國乃至世界樂器材料的創(chuàng)新和發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。

［1］孫榮偉.當(dāng)代中國嗩吶藝術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及理論思考［J］.藝術(shù)探索，2013（6）：62-65.

［2］胡美玲.胡海泉對嗩吶形制方面的創(chuàng)新［J］.樂器，2013（6）：32-33.

［3］郭雅志.嗩吶活芯在京通過技術(shù)鑒定［J］.樂器，1993（2）：4.

［4］王新民.魯南鼓吹樂的“銅桿嗩吶”［J］.棗莊學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（6）：113-114.

［5］李建中.嗩吶哨片的選用與修整［J］.星海音樂學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（9）：136-138.

［6］左繼承.嗩吶的構(gòu)造及其流派［J］.演繹設(shè)備與科技，2005（6）：41-43.

［7］左繼承.如何選購優(yōu)質(zhì)嗩吶［J］.樂器，2004（6）：46-47.

［8］楊會(huì)青.論嗩吶演奏中音準(zhǔn)的構(gòu)成因素［J］.中國音樂，2006（4）：104-107.

［9］陳家齊.嗩吶的歷史源流［J］.樂器，2002（2）：48-49

［10］黃鴻宏，黃洪填，黃劍彬，等.真空鍍膜綜述［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2011（6）：22-24

［11］白秀琴，李建，嚴(yán)新平.真空鍍膜技術(shù)在塑料表面金屬化上的應(yīng)用［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（6）：947-950.

［12］江強(qiáng)，周細(xì)應(yīng)，毛秀娟，等.柔性基底沉積金屬薄膜及其應(yīng)用［J］.熱加工工藝，2013（8）：18-20.

［13］楊長勝，裴晉澤，賈廣生.柔性基底薄膜在磁控濺射鍍膜領(lǐng)域的應(yīng)用研究［J］.新技術(shù)新工藝，2010（3）：67-69.

［14］周榮華，鐘素丹.應(yīng)用于塑料基材的溶劑型雙組分聚氨酯柔感涂料［J］.電鍍與涂飾，2009（10）：55-59

［15］張永濤，劉曉暄.真空鍍膜涂料的研究進(jìn)展［J］.涂料工業(yè)，2011（5）：64-68.

［16］朱世東，周根樹，蔡銳，等.納米材料國內(nèi)外研究進(jìn)展Ⅰ-納米材料的結(jié)構(gòu)、特異效應(yīng)與性能［J］.熱處理技術(shù)與裝備，2010（3）：1-5.

［17］朱世東，徐自強(qiáng)，白真權(quán)，等.納米材料國內(nèi)外研究進(jìn)展Ⅱ-納米材料的應(yīng)用與制備方法［J］.熱處理技術(shù)與裝備，2010（4）：1-8.

［18］李剛，李小紅，張治軍.銅納米材料的制備［J］.化學(xué)進(jìn)展，2011（8）：1644-1656.

【責(zé)任編輯王鳳娥】

J62

A

1674-5450（2015）05-0186-03

2015-07-12

王俊梅，女，遼寧沈陽人，沈陽師范大學(xué)講師。