民族管弦樂隊(duì)聲壓級(jí)匹配研究
——以四件代表性樂器為例

○ 張有川 付曉東

引 言

以西洋管弦樂隊(duì)為參照的中國民族管弦樂隊(duì)始建于20世紀(jì)20年代，其發(fā)展的歷史還不到100年。從科學(xué)角度對(duì)民族管弦樂器聲壓級(jí)方面的研究，目前所見的文獻(xiàn)是韓寶強(qiáng)的《音的歷程——現(xiàn)代音樂聲學(xué)導(dǎo)論》，該書在最后的附錄2“常用樂器的峰值聲壓級(jí)與動(dòng)態(tài)范圍一覽表”①參見韓寶強(qiáng)：《音的歷程——現(xiàn)代音樂聲學(xué)導(dǎo)論》，北京：人民音樂出版社，2016年。中公布有相關(guān)數(shù)據(jù)。

西方早在17世紀(jì)就已形成了早期的管弦樂隊(duì)，并于19世紀(jì)開始了對(duì)管弦樂器音樂聲學(xué)方面的數(shù)據(jù)測量與分析。例如，米斯基維奇（A.Mi?kiewicz）等人于1994年在《美國聲學(xué)學(xué)會(huì)雜志》上發(fā)表的論文《響度級(jí)與聲壓級(jí)：樂器的比較》（Loudness level versus sound-pressure level: A comparison of musical instruments），認(rèn)為至少在管樂器聲音中，除了通常使用的A計(jì)權(quán)之外，頻率計(jì)權(quán)也可能會(huì)導(dǎo)致響度等效的水平差異。奎亞特科夫斯基（A.Kwiatkowski）等人于1986年在《中央職業(yè)醫(yī)學(xué)雜志》（德文）上發(fā)表的論文《在歌劇院樂池中測得的聲壓級(jí)》，通過在樂池中連續(xù)測量和記錄了12個(gè)不同歌劇21場演出的聲壓級(jí)，和對(duì)30名音樂家進(jìn)行了噪聲劑量測定，指出了管弦樂隊(duì)樂手的聽覺創(chuàng)傷問題不容忽視。這些研究成果不斷地應(yīng)用和服務(wù)于管弦樂隊(duì)、管弦樂器和管弦樂手，指導(dǎo)其進(jìn)行良性發(fā)展，為管弦樂隊(duì)建立和保持優(yōu)質(zhì)的音響保駕護(hù)航。

目前，中國民族管弦樂隊(duì)有以下兩個(gè)問題較為突出：

第一，全國各地的諸多民族管弦樂團(tuán)，為了追求音響上的某種協(xié)調(diào)，經(jīng)常調(diào)整樂隊(duì)的編制（尤其多見于彈撥樂器組和拉弦樂器組），這種情況在中國港、澳、臺(tái)及新加坡等地也存在。這使得不同樂隊(duì)之間的差異普遍存在。而這種差異正是少數(shù)人主觀判斷結(jié)果的體現(xiàn)——有的是指揮家要求的，有的是作曲家要求的，還有的則由聽眾提出。由于缺乏客觀性的科學(xué)依據(jù)，隨之也就容易產(chǎn)生更多的不確定因素和來自業(yè)內(nèi)其他人士的不同看法，矛盾此消彼長。

第二，對(duì)于民族管弦樂創(chuàng)作而言，最為突出的難題就是樂隊(duì)各聲部的音量難以控制（尤其是彈撥樂器組），而這正是作曲家最重要的控制手段之一，它對(duì)聲部層次設(shè)計(jì)、音響動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、音質(zhì)感知以及樂器音色的融合都會(huì)產(chǎn)生重要影響，可以說是一切創(chuàng)作想法實(shí)現(xiàn)的前提。很多初次涉足民族管弦樂創(chuàng)作的作曲家，會(huì)因?yàn)閷ひ挷坏交诳陀^科學(xué)數(shù)據(jù)的理論資料②目前，所有的民族管弦樂配器文獻(xiàn)資料都是從主觀的角度闡述樂器的音色、音量及其變化范圍（如胡登跳的《民族管弦樂法》，梁廣程、潘永璋的《樂器法手冊》等），這實(shí)際上是不太容易說清楚的。而無法實(shí)現(xiàn)有效控制樂隊(duì)的實(shí)際表現(xiàn)性能，致使作品的最終音響效果事與愿違，其民族管弦樂創(chuàng)作的熱情也因此一落千丈。

引發(fā)以上兩個(gè)問題始終得不到根本解決的直接原因就是我國至今也沒有出現(xiàn)真正具有指導(dǎo)性意義、完備、基于客觀性科學(xué)依據(jù)的民族管弦樂隊(duì)各聲部音量匹配體系?！耙袅俊彼鶎?duì)應(yīng)的聲學(xué)術(shù)語為“響度”（Loudness），是隨著音強(qiáng)變化而感知到聲音大小的主觀感覺量，但響度隨聲強(qiáng)的變化并不是線性關(guān)系，且受到聲音頻率的顯著影響。一般而言，人耳對(duì)3000至5000赫茲的聲音最敏感，而在此區(qū)域外的頻段內(nèi)，靈敏度則要降低很多。管弦樂隊(duì)的頻響范圍從幾十赫茲至上萬赫茲，而不同樂器的頻譜能量各異，這就使得我們幾乎無法從“響度”這個(gè)主觀層面對(duì)管弦樂隊(duì)進(jìn)行測量匹配，這也是學(xué)術(shù)界迄今無法得出相關(guān)成果的原因之一。在聲學(xué)研究中，“響度”是基于實(shí)際可測得的聲壓級(jí)③聲壓級(jí)（Sound Pressure Level）：用于表達(dá)聲壓大小的量，是將某聲壓值（p）與基準(zhǔn)聲壓（p0）之比的常用對(duì)數(shù)乘以20而得，即20×log10（p／p0）。結(jié)果，并加入計(jì)權(quán)而大致得出，那么我們就從客觀可測的聲壓級(jí)入手，對(duì)民族樂隊(duì)吹、彈、打、拉這四個(gè)樂器組中分別選取一件代表性樂器作為研究對(duì)象，探討民族管弦樂隊(duì)編制配數(shù)的研究內(nèi)容、思路與方法，從而為建立民族管弦樂隊(duì)聲壓級(jí)匹配體系奠定一個(gè)理論基礎(chǔ)。

該體系建立以后，也許可以有效地抑制主觀性隨意調(diào)整樂隊(duì)編制情況的發(fā)生，進(jìn)而改善樂隊(duì)的匹配度和融合度，使之步入良性發(fā)展。對(duì)于作曲家來說，通過按匹配公式簡單地進(jìn)行計(jì)算，便可更加準(zhǔn)確地控制音響整體的實(shí)際均衡效果④每位作曲家都有自己喜愛的音響均衡效果。就像我們聽音樂時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的缺陷（如低頻響應(yīng)不足需要彌補(bǔ)）或是為了滿足其他某種需求而去調(diào)整播放器中的EQ（均衡器）。；在此基礎(chǔ)上，通過微調(diào)演奏力度，還可以進(jìn)一步處理各聲部在樂隊(duì)中的“前后位置”，即整體音響效果中的前景、中景，還是背景。

一、錄音采樣與聲學(xué)測量規(guī)則

本項(xiàng)目借助現(xiàn)代音樂聲學(xué)測量技術(shù)，對(duì)民族管弦樂隊(duì)吹拉彈打四組中的代表性樂器——曲笛、二胡、中阮和排鼓進(jìn)行了聲壓級(jí)的測量統(tǒng)計(jì)，錄音采樣與聲學(xué)測量規(guī)則如下：

1.聲音樣本全部是由具有豐富樂隊(duì)經(jīng)驗(yàn)的演員現(xiàn)場演奏的；

2.樂器檔次要求為中、高檔；

3.測量內(nèi)容為完整音域自然七聲音階；

4.演奏力度分為四層：ppp、p、f、fff；

5.演奏技法：吹管樂器采用單吐，彈撥樂器采用彈、輪，打擊樂器采用單擊、滾擊，拉弦樂器采用分弓（拉弓或推弓）；

6.錄音棚混響時(shí)間：0.5秒；

7.統(tǒng)一測量距離：1米；

8.傳聲器：DPA 4006A⑤全指向電容麥克風(fēng)是音樂立體聲錄音過程中廣為采用的傳聲器。；

9.聲壓級(jí)監(jiān)測：B＆K2700聲級(jí)計(jì)（A計(jì)權(quán)⑥聲級(jí)計(jì)通常使用三個(gè)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，它們被指定為A、B和C。其中A計(jì)權(quán)針對(duì)人耳對(duì)低頻不敏感的特征而進(jìn)行了一定的增益，使其與低聲壓級(jí)下人耳對(duì)響度的感知非常相似，是目前最為常用的一種計(jì)權(quán)方法。）；

10.聲學(xué)分析軟件：Sonic Visusliser3.0、GMAS2.0。

采樣與測量后，最終形成的資料包括：每件樂器演奏的聲音樣本、采訪演奏員的錄音音頻、監(jiān)視聲級(jí)計(jì)顯示屏的視頻、棚內(nèi)遠(yuǎn)景攝像視頻、樂器與演奏員信息登記表、樂器與演奏員照片等。

二、音區(qū)劃分

在進(jìn)行樂器間的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)羅列、對(duì)比和相互匹配之前，尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是為每件樂器劃分音區(qū)。本文的音區(qū)劃分方法與傳統(tǒng)方法不盡相同。傳統(tǒng)觀念下的音區(qū)劃分通常指的是音高分區(qū)和音色分區(qū)，都是以人的主觀感受為依據(jù)，而本文提出音區(qū)劃分的新觀念是“頻譜特征分區(qū)”，它是以電腦軟件的客觀分析結(jié)果為依據(jù)。

在民族管弦樂器法領(lǐng)域，影響力最大的是胡登跳的《民族管弦樂法》⑦參見胡登跳：《民族管弦樂法》，上海：上海文藝出版社，1982年。和梁廣程、潘永璋的《樂器法手冊》⑧參見梁廣程、潘永璋：《樂器法手冊》（增訂本），北京：人民音樂出版社，1996年。。兩本著作中，大多數(shù)樂器的音區(qū)劃分形式都是以簡要的描述性語匯對(duì)不同音高區(qū)域進(jìn)行音色上的主觀評(píng)價(jià)；少部分樂器沒有指明音高分區(qū)，而是僅指出音色分區(qū)（附有各音區(qū)的音色主觀評(píng)價(jià)）。本文選取了胡登跳《民族管弦樂法》中對(duì)曲笛、中阮、排鼓和二胡的音區(qū)劃分結(jié)果：曲笛和中阮為音色分區(qū)，二胡為音高分區(qū)，排鼓不分音區(qū)，并對(duì)每個(gè)音區(qū)的平均聲壓級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了羅列，以供讀者參考（見表1）。

頻譜特征分區(qū)的方法是：觀察樂器各音的頻譜特征，將諧音列結(jié)構(gòu)相似的音歸至同一音區(qū)。這種劃分方法以客觀因素為前提，盡量避免了主觀因素的介入。

下面舉例說明：圖1中的圖形是D調(diào)曲笛在f力度下演奏D調(diào)自然七聲音階（完整音域?yàn)锳4⑨文中諸如A4這樣的音高表示方式為聲學(xué)中所用，其與音樂學(xué)中的音高表示方式不同。讀者可由A4=a1（國際標(biāo)準(zhǔn)音小字一組a）進(jìn)行推算。-D7，因演奏困難而省略了#C7音）各音的頻譜結(jié)構(gòu)圖，因篇幅所限僅節(jié)選兩幅。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，音階各音的諧音數(shù)量變化不大。但從#C6音開始，各音的基音能量有了新的變化——相比之前的音階各音，此時(shí)基音的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他諧音，并且這種情況一直延續(xù)到了音階最后一個(gè)音。另外，音階最后兩個(gè)音相比自#C6以來的其他各音，其噪音成分明顯加重了。因此，綜合來看可將D調(diào)曲笛劃分為三個(gè)頻譜特征區(qū)，即A4-B5音區(qū)：諧音豐富，基音明確；#C6-B6音區(qū)：諧音豐富，基音明顯強(qiáng)于其他諧音；以及B6-D7音區(qū)：噪音激增。（見圖1）

圖1 曲笛頻譜結(jié)構(gòu)圖（節(jié)選）

三、演奏力度·聲壓級(jí)對(duì)應(yīng)一覽表

傳統(tǒng)音高、音色分區(qū)聲壓級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)照表和頻譜特征分區(qū)聲壓級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)照表從不同的音區(qū)劃分角度呈現(xiàn)出了每件樂器在不同演奏力度下各音區(qū)的平均聲壓級(jí)數(shù)據(jù)，以分貝（dB）為單位。（見表1、表2）

表1 傳統(tǒng)音高、音色分區(qū)聲壓級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)照表（單位：dB）

表2 頻譜特征分區(qū)聲壓級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)照表（單位：dB）

本項(xiàng)目所測量的四件樂器相互之間的聲壓級(jí)并不匹配，這是由每件樂器的大小、形制、材質(zhì)、音域、發(fā)音方式等一系列不同方面的原因造成的。對(duì)于民族室內(nèi)樂創(chuàng)作而言，若將這四件樂器進(jìn)行單獨(dú)組合，就必然需要小心地為其標(biāo)記演奏力度。當(dāng)然，有的樂器也許壓根就不適合單獨(dú)組合在一起。例如：一把二胡無論怎樣加大演奏力度，在絕大多數(shù)情況下也無法與一支曲笛的音量相抗衡，所以假如將這兩件樂器進(jìn)行單獨(dú)組合的話，就必然會(huì)出現(xiàn)較為明顯的掩蔽效應(yīng)，即大多數(shù)情況下曲笛的聲音會(huì)明顯壓住二胡的聲音，聽音距離越遠(yuǎn)這種感覺越明顯。

然而，對(duì)于民族管弦樂創(chuàng)作來說情況就不同了。要知道，民族管弦樂隊(duì)中這些樂器除了排鼓為一套以外，其余都不是以一件的數(shù)量而存在。

四、宏觀匹配——民族管弦樂隊(duì)編制配數(shù)

民族管弦樂隊(duì)編制配數(shù)的研究工作是為了獲得各聲部聲壓級(jí)的相互匹配。但此前必須先確定一件事：應(yīng)該以樂隊(duì)中哪個(gè)聲部的聲壓級(jí)作為基準(zhǔn)？

通過調(diào)查可以得知，民族管弦樂隊(duì)是參照西洋雙管編制的管弦樂隊(duì)不斷發(fā)展起來的。例如：目前海內(nèi)外絕大多數(shù)高水準(zhǔn)民族管弦樂隊(duì)高音吹管樂器的數(shù)量配置都是2支，擁有黃金音量配重性質(zhì)的低音聲部——大提琴的數(shù)量配置都是6把，倍低音聲部——低音提琴的數(shù)量配置都是4把。這與西洋雙管編制樂隊(duì)的配數(shù)思路明顯是一致的。

經(jīng)過反復(fù)考慮并走訪專家，本項(xiàng)目組最終決定采用2支曲笛的聲壓級(jí)作為整個(gè)民族管弦樂隊(duì)編制配數(shù)的基準(zhǔn)。因?yàn)?，民樂?duì)中的曲笛（2支）就像西洋樂隊(duì)中的長笛（2支）一樣，一直以來擁有極為穩(wěn)固的地位，音色、音響特征也不像高音嗩吶那樣突兀，所以最適合作為樂隊(duì)編制配數(shù)的基準(zhǔn)聲壓級(jí)。

本項(xiàng)目用于編制配數(shù)的各項(xiàng)聲壓級(jí)數(shù)據(jù)分別是曲笛、中阮、排鼓、二胡在f力度下演奏完整音域自然七聲音階產(chǎn)生的平均聲壓級(jí)。f力度往往是展現(xiàn)樂器本色的最佳演奏力度，在音樂創(chuàng)作中也最為常用，因此本文選擇它作為樂隊(duì)編制配數(shù)的基本因素之一（見表3）。下列匹配結(jié)果都是以2支曲笛的聲壓級(jí)作為基準(zhǔn)，根據(jù)“樂器數(shù)量增加一倍，其聲壓級(jí)并非擴(kuò)大一倍，而是增加約6dB”⑩韓寶強(qiáng)：《音的歷程——現(xiàn)代音樂聲學(xué)導(dǎo)論》，北京：人民音樂出版社，2016年，第49頁。這個(gè)原理進(jìn)行匹配計(jì)算得出的。計(jì)算公式?聲壓級(jí)以6dB為基數(shù)遞增；配數(shù)以1倍為基數(shù)遞增。如下：

表3 民族管弦樂隊(duì)編制配數(shù)一覽表（曲笛、中阮、排鼓及二胡）

（2支曲笛的聲壓級(jí)－某樂器接近聲壓級(jí)）／（該樂器更大聲壓級(jí)－該樂器接近聲壓級(jí)）＝（X－該樂器接近聲壓級(jí)配數(shù)）／（該樂器更大聲壓級(jí)配 數(shù)－該樂器接近聲壓級(jí)配數(shù)）

即（SPL-△SPL）／（SPL'-△SPL）=（X-△X）／（X'-△X）

例如求二胡聲部的編制配數(shù)：

（94.8dB-91.6dB）／（97.6dB-91.6dB）=（X把-8把）／（16把-8把）

求得X=12.27把

五、細(xì)節(jié)匹配——力度標(biāo)記匹配

為總譜標(biāo)記演奏力度是管弦樂創(chuàng)作過程中極為繁瑣的一項(xiàng)工作。作曲家通常是根據(jù)自己對(duì)民族管弦樂器的主觀經(jīng)驗(yàn)來完成此項(xiàng)工作的。好的樂隊(duì)作品與作曲家細(xì)致、精準(zhǔn)標(biāo)記的演奏力度是分不開的。盡管樂隊(duì)指揮在作品最終的音響效果上發(fā)揮著重要作用，但作曲家成熟、完備的前期工作是指揮家高效率地排練樂隊(duì)、處理音樂，并促使作品最終得以完美呈現(xiàn)的重要前提。要知道，尤其是新作品的排練和演出機(jī)會(huì)都是非常有限和寶貴的。

下面，本文提供兩種可以使樂隊(duì)中各個(gè)聲部的聲壓級(jí)接近于平衡狀態(tài)的力度標(biāo)記匹配方案，來協(xié)助作曲家更為客觀、有效地把握樂隊(duì)整體的音響均衡。在此基礎(chǔ)上，作曲家可以根據(jù)自己的實(shí)際需求再做進(jìn)一步調(diào)整。此過程中，僅需要做簡單的數(shù)學(xué)計(jì)算即可實(shí)現(xiàn)不同聲部之間的匹配。下面舉例說明：

例如將二胡的G4-E5音區(qū)（聲壓級(jí)最大，音色最為飽滿的音區(qū)；平均動(dòng)態(tài)范圍14.9dB）與曲笛的A4-B5音區(qū)（音色最為豐滿的音區(qū)；平均動(dòng)態(tài)范圍12.6dB）和#C6-B6音區(qū)（音色最為飽滿的音區(qū)；平均動(dòng)態(tài)范圍12.8dB）進(jìn)行相互匹配?表4、表5中的音區(qū)劃分方案與聲壓級(jí)數(shù)據(jù)均來源于本文表2。。

（一）方案一：配數(shù)不變，調(diào)整力度

根據(jù)前面的“6dB”原理，可推衍出12把二胡的聲壓級(jí)相對(duì)于1把二胡的聲壓級(jí)來說增加了約21dB；2支曲笛的聲壓級(jí)相對(duì)于1支曲笛的聲壓級(jí)來說增加了約6dB。（見表4）

表4 力度標(biāo)記匹配方案一（單位：dB）

可見，在保持編制配數(shù)不變的情況下，二胡G4-E5音區(qū)與曲笛A4-B5音區(qū)進(jìn)行相互匹配時(shí)，只有二胡采用ppp-p力度、曲笛采用fff力度，二者之間才能差不多地實(shí)現(xiàn)聲壓級(jí)相互匹配。然而，二胡G4-E5音區(qū)與曲笛#C6-B6音區(qū)進(jìn)行相互匹配時(shí)情況就不同了，二者相同演奏力度下的聲壓級(jí)都相差無幾，因此可直接統(tǒng)一它們的演奏力度。

（二）方案二：力度統(tǒng)一，調(diào)整配數(shù)

該方案的匹配思路是，在力度統(tǒng)一并保持2支曲笛（樂隊(duì)編制配數(shù)的基準(zhǔn)）配數(shù)不變的情況下，計(jì)算二胡的配數(shù)。先以2支曲笛的聲壓級(jí)分貝值減去1把二胡的聲壓級(jí)分貝值，然后以此差值根據(jù)“6dB”理論做除法（除以6）便可換算出需要給二胡聲部增加的倍數(shù)，最終再計(jì)算得出二胡聲部的配數(shù)。（見表5）

表5 力度標(biāo)記匹配方案二（單位：dB）

實(shí)際上，對(duì)于指揮家與民族管弦樂隊(duì)表演來說，頻繁地調(diào)整樂隊(duì)編制配數(shù)并不容易實(shí)現(xiàn)。所以這種匹配方案的現(xiàn)實(shí)可操作性并不強(qiáng)，僅供讀者參考。

結(jié) 語

本文重點(diǎn)論述的聲壓級(jí)匹配途徑可以歸結(jié)為以下兩種：其一，宏觀上，通過編制配數(shù)來實(shí)現(xiàn)民族管弦樂隊(duì)各聲部之間聲壓級(jí)的平衡；其二，細(xì)節(jié)上，以編制配數(shù)不變?yōu)榛A(chǔ)，通過力度標(biāo)記匹配來實(shí)現(xiàn)民族管弦樂隊(duì)各聲部之間聲壓級(jí)的平衡。

基于本文的研究，最后為讀者提供一個(gè)方便、實(shí)用的樂隊(duì)音響設(shè)計(jì)思路：首先，作曲家可以按自己喜愛的音響均衡（EQ）效果來設(shè)定個(gè)性化的樂隊(duì)編制配數(shù)（這個(gè)問題可探討的空間很大）。然后，該編制配數(shù)保持不變或局部保持不變的基礎(chǔ)上，再通過設(shè)計(jì)各聲部的演奏力度來提升或降低其聲壓級(jí)，以明確各聲部在音響整體中所處的地位——主旋律、對(duì)位旋律、低音部、內(nèi)聲部等。

民族管弦樂隊(duì)聲壓級(jí)匹配研究工作是一個(gè)大工程，其研究成果與人力、物力、財(cái)力的巨大消耗是分不開的，本文中所列每項(xiàng)數(shù)據(jù)的背后都還藏有一系列原始數(shù)據(jù)的支撐。目前，這項(xiàng)工作已接近尾聲。希望通過本文的寫作，能為“中國樂派”民族管弦樂隊(duì)音響模式的探索開辟一種定性研究與定量研究相結(jié)合的科學(xué)研究方法，為接下來從音樂聲學(xué)角度撰寫民族管弦樂的樂器法與配器法積累素材，并為長期存在于民族管弦樂創(chuàng)作、指揮領(lǐng)域中的諸多主觀性爭議提供一份客觀性的科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)大家在民族管弦樂隊(duì)音響結(jié)構(gòu)方面逐漸達(dá)成共識(shí)。