在樂器研發(fā)中對應(yīng)用材料與生產(chǎn)工藝的革新構(gòu)想與實踐

文/宋從甲

引言

高品質(zhì)樂器是應(yīng)用材料和生產(chǎn)工藝最佳結(jié)合的產(chǎn)物。在樂器制作中，應(yīng)用材料是樂器制作中決定音質(zhì)類型的基礎(chǔ)條件，而精湛的生產(chǎn)工藝則是決定樂器品質(zhì)的技術(shù)保障，當然也包括樂器的外觀工藝。可以說，材質(zhì)和工藝是樂器生產(chǎn)不可或缺的重要因素，也是從事樂器生產(chǎn)主要研發(fā)和實踐的內(nèi)容。

本文從樂器制作的應(yīng)用材料革新與生產(chǎn)工藝設(shè)計（外觀設(shè)計）方面來討論竹質(zhì)材料應(yīng)用的可行性和外觀工藝設(shè)計及制作的研發(fā)。以生產(chǎn)實踐為參考，從材料某方面數(shù)據(jù)的對比與分析入手，從樂器外觀審美與新型工藝水平制作相結(jié)合的角度，力求研究樂器生產(chǎn)中應(yīng)用材料與生產(chǎn)工藝對樂器“品質(zhì)”的影響。從大量的生產(chǎn)實踐中，探求新的應(yīng)用材料，提高工藝設(shè)計和制作水平，以更廣泛的視角審視新的應(yīng)用材料與新的工藝設(shè)計理念，以此來把握樂器制作方面的革新與研發(fā)。

樂器制作中竹質(zhì)材料的研發(fā)實踐

古人將竹子稱為“不剛不柔，非草非木，小異空實，大同節(jié)目”，真實地道出竹子的材質(zhì)特性?；仡櫭褡鍢菲鞯陌l(fā)展史，從生產(chǎn)樂器的角度講，用竹子制作樂器的歷史可追溯至幾千年前，中國人很早就使用原形態(tài)竹子制作樂器了。例如我們所知的有竹笛、笙、洞簫、京胡、竹板、竹鼓、竹板琴等，種類繁多，枚不勝舉。值得說明的是，這些樂器所運用的材料大多是原竹，即用筒型材料加工后的應(yīng)用。而本文所研究的竹質(zhì)材料卻有所不同，是專指將原竹材料經(jīng)過加工合成制成建材類的竹質(zhì)板材，專門研究竹質(zhì)板材在樂器制作方面的應(yīng)用。

第一節(jié)：竹質(zhì)材料的性能優(yōu)勢

1.應(yīng)用竹材的社會意義

在目前木材相對匱乏，樂器生產(chǎn)材料儲備供應(yīng)不足的情況下，更多地研發(fā)竹材的應(yīng)用，使竹質(zhì)材料能部分替代木材，對保持樂器生產(chǎn)的長期性和持續(xù)性有其重大的意義，更會起到節(jié)約自然能源，維持生態(tài)平衡，保護人類生存環(huán)境的作用。

主要理由有：竹子生長周期短，成材快，一次栽植就將可持續(xù)利用，也是可再生的資源，是不會枯竭的能源之一。常伐常新，青山常在，是木材天然的替代品。另外，竹制品可快速陰干、不易發(fā)霉，質(zhì)地光滑堅硬，紋理通直，是制造樂器，尤其是外觀工藝較為理想的材料。

2.合成竹材的優(yōu)勢特性

隨著竹質(zhì)材料在家具等方面的應(yīng)用，其優(yōu)勢日益彰顯。換一個思維來考慮將竹質(zhì)材料用于樂器制造，尤其是選用合成竹質(zhì)材料會有諸多優(yōu)勢。如，合成竹材克服了原竹所存在的易裂、筒壁薄、單向紋理等不足。經(jīng)高溫壓制的竹質(zhì)板材還有二次加工合成的空間，可彎曲、拉直，可用于較大體積的產(chǎn)品用材，且有不易變形的優(yōu)點。另外，在加工竹質(zhì)材料的過程中，在竹質(zhì)材料的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)方面也完成了材料換性等工序，用竹質(zhì)材料替代木材，自然減去了木材處理的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高了樂器原材料處理的生產(chǎn)工效。

第二節(jié)：竹質(zhì)材料的更替設(shè)想

通過市場調(diào)查，我們了解到竹子復合壓縮成竹板材，即竹拼板的具體情況。這些竹材大都采用楠竹為基礎(chǔ)原料，經(jīng)過校直、蒸煮、切割、精銑、膠合拼接。把一片片均勻的竹片經(jīng)過120度高溫膠合拼接，使竹板的含水率控制在8%左右，再利用600噸的壓機壓制，制作成竹板材。其出材率明顯高于圓木材，是各種家具、工藝品制造加工的理想板材。對生產(chǎn)來講，選用竹材自然會降低生產(chǎn)成本，提高效益。因此，開始設(shè)想用竹材更替木材，分析其可行性。

1.合成竹質(zhì)板材的材質(zhì)分析

任何材料均有其特性，合成竹質(zhì)材料也不例外。生產(chǎn)樂器廠家在研發(fā)竹質(zhì)材料的過程中，首先是了解其合成竹材的制作過程，如竹子的產(chǎn)地、原竹的質(zhì)地、竹板的成份、合成的方法，考察竹質(zhì)材料合成時用膠的種類、膠合的系數(shù)等，如同研究木材一樣來研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成及其特點，找出與木材材質(zhì)相對應(yīng)的值，根據(jù)具體的數(shù)值來充分利用。使其真正能發(fā)揮其特性，發(fā)揮優(yōu)勢，克服短板，合理利用。這是研發(fā)竹質(zhì)材料的關(guān)鍵。只有在研發(fā)中適當?shù)?、合理的?yīng)用竹質(zhì)材料，才有可能逐步研發(fā)可替代木材的價值。

2.合成竹質(zhì)材料的技術(shù)分析

為了更好地了解竹材與木材在材質(zhì)方面的差異，我們曾委托北京樂器研究所做了對不同材質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

竹質(zhì)材料力-位移取線的測定值 色木材料力-位移取線的測定值

以進行測試的兩種材料色木和合成竹質(zhì)材料比較來看，在同等的力作用下，色木在其彈性的力-位移取線測定值為小于5.40mm，合成竹質(zhì)材料的力-位移取線測定值為大于5.60mm。其差異較大，其他的值在對比之下均可看清楚。那么，作為生產(chǎn)廠家如何利用所測定的數(shù)值來有針對性地利用竹材，使其揚長避短呢？我們認為，在樂器生產(chǎn)中，合成竹質(zhì)材料暫時不會完全取代木材，但可以有針對性地替代部分木質(zhì)材料，發(fā)揮竹質(zhì)材料的優(yōu)勢，擴大竹材的應(yīng)用范圍。如，可以大量應(yīng)用于樂器的結(jié)構(gòu)支撐部分即非發(fā)音部分等等。因此，我們將對樂器的發(fā)音部分沿用原材料來保證樂器的音質(zhì)，并以更多地使用新型合成竹質(zhì)材料的方式作為研發(fā)的第一步。

第三節(jié)：竹質(zhì)材料應(yīng)用實踐

如何在外觀造型、琴體結(jié)構(gòu)方面應(yīng)用竹質(zhì)材料，卻又不影響樂器的發(fā)音品質(zhì)呢？我們首先考慮的是以常用的民族樂器作竹質(zhì)材料更替的實驗。

竹制材料樂器的制作實踐（如圖所示）

弦樂器：二胡 中胡類 敲擊類樂器：揚琴

彈撥類樂器：箏 阮 琵琶

通過實驗的環(huán)節(jié)，試制完成的合成竹質(zhì)材料樂器，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性未出現(xiàn)異常，在對音的穩(wěn)定性進行測試過程中，可以證實其穩(wěn)定性較強。尤其是作為揚琴、箏的銷釘板使用則是木材質(zhì)無法比擬的。例如，我們將同時調(diào)好的（440Hz）常規(guī)揚琴和箏與竹制揚琴和箏做對比試驗。在同等條件下，放置72小時后，竹制琴的音頻衰減是常規(guī)琴的1/3。

實驗證明，合成竹制材質(zhì)制作的樂器比木制材質(zhì)制作的樂器聲音傳導快，音質(zhì)干凈、通透、清脆動人。通過生產(chǎn)實踐，我們認為合成竹質(zhì)材料可以成為理想的樂器制作材料之一。

1.竹質(zhì)材料應(yīng)用的部位與質(zhì)感

在圖示可以看到，揚琴的琴體結(jié)構(gòu)支撐部分、琴碼、琴架，二胡的琴筒、琴桿與琴軸部分，箏的外框、琴碼、山口及琴架，阮類樂器和琵琶，除了阮的面板、背板，琵琶的面板之外部分等，一律選用竹質(zhì)材料。制作過程與木制材料均無技術(shù)與工藝上的差別。其外觀光澤清亮、色澤統(tǒng)一、光潔度高、質(zhì)感通透，演奏時給人感覺舒適。

2.竹質(zhì)材料應(yīng)用的研發(fā)效果

以上所研發(fā)的竹系列樂器，曾在國家大劇院竹樂器展會上展出，展會期間得到了到場專家的首肯。如北京竹樂團團長王巍看到樂海竹制樂器時興奮地說，這批樂器比竹樂團使用的樂器制作精細，聲音純凈，是此次竹樂器展的一個亮點。再如，竹制琵琶經(jīng)中央音樂學院李光華教授試奏，指出竹制琵琶較木制琵琶的發(fā)音更為靈敏、明亮。中國音樂學院楊靖教授客觀評價是：高音區(qū)音色比較美，演奏文曲比較適合，演奏武曲時尚顯力度張力不足。盡管如此，她還專門訂制一把竹制琵琶用于出國演奏。通過展會得到的演奏家信息及各方面信息反饋來看，竹制樂器的聲音測定還需進一步測試和鑒定，科學的界定其應(yīng)用前途及演奏效果。

樂海竹樂器在北京國家大劇院的竹樂器展會上

竹樂器的研發(fā)與實踐，會啟發(fā)人們?nèi)ハ蚋鼜V泛的領(lǐng)域研發(fā)。僅以樂器工藝方面為例，利用竹材料韌性高、密度大、抗腐蝕、易加工、性價比高的特點，是選擇作為激光鐳射的理想底材。還可以根據(jù)設(shè)計，制作出各種陰雕、平刻圖案等等，在樂器裝飾制作中，用竹子做的貼雕產(chǎn)品更是錦上添花，具有極高的使用價值與收藏價值。

值得欣喜的是，我們是利用竹子復合新型材料制作樂器，在產(chǎn)品的框架結(jié)構(gòu)，如揚琴的內(nèi)幫、琴頭、梁子，古箏的幫板、銷釘板，琵琶的背板等已經(jīng)部分用竹材代替。試制產(chǎn)品涵蓋大部分民族樂器品種，研發(fā)除揚琴、古箏、琵琶、阮、二胡之外，還有柳琴、月琴、三弦等銷售數(shù)量比較大的幾種樂器。在多次試制改革后已初步批量投入生產(chǎn)，其成果在2014年申請國家發(fā)明專利。

樂器外觀工藝設(shè)計的研發(fā)實踐

在我國民族樂器生產(chǎn)的進程中，大致經(jīng)歷了民間創(chuàng)造、手工制作、作坊生產(chǎn)的原始階段，至今已發(fā)展到現(xiàn)代生產(chǎn)樂器的材料技術(shù)處理、精良用料選材、不斷改革完善、總結(jié)研制數(shù)據(jù)的階段。突出的表現(xiàn)有國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家在規(guī)模化生產(chǎn)時，引入先進技術(shù)，建造生產(chǎn)流水線、強化技術(shù)指標、組織批量生產(chǎn)的集團化生產(chǎn)模式等。在樂器外觀的工藝水平、工藝設(shè)計和工藝制作方面也在得到重視。人們開始認識到，樂器工藝水平將從審美的角度，逐漸成為決定一件樂器品質(zhì)是否優(yōu)良的基礎(chǔ)性標準之一。工藝技術(shù)水平與工藝制作手段成為生產(chǎn)中一個重要的技術(shù)指標。筆者為此就樂器外觀工藝設(shè)計與制作方面的革新構(gòu)想與實踐，提出自己的理念，與大家討論。

第一節(jié)：外觀工藝的圖案設(shè)計思路

在提高外觀工藝理念的指導下，首先針對具體產(chǎn)品提出外觀設(shè)計的基礎(chǔ)性要求。如從美術(shù)角度開始其外觀的造型設(shè)計，在創(chuàng)新方面，如何使樂器在色彩、光感方面賞心悅目，如何賦予樂器外觀設(shè)計風格化，或古典風格或現(xiàn)代風格等。在材質(zhì)方面也就木材、樹脂、鐵藝或合成的某種材料、指定材料或其各種材料結(jié)合等。在提倡藝術(shù)創(chuàng)意、圖紙化作業(yè)等的基礎(chǔ)上，強調(diào)實用性和生產(chǎn)可行性。把審美需求與美觀實用結(jié)合起來，形成既有創(chuàng)意又能生產(chǎn)更有實效的設(shè)計理念，同時強調(diào)造型獨特、作品原創(chuàng)等。

第二節(jié)：外觀工藝的研發(fā)制作理念

在生產(chǎn)過程中，還要在完成外觀設(shè)計后，由樂器制作師給予配合，適應(yīng)地調(diào)整細部結(jié)構(gòu)，對設(shè)計中所改變的外形進行技術(shù)方面的處理，以求產(chǎn)品更加完善。將美術(shù)設(shè)計與樂器的制作有機結(jié)合，解決圖紙上反映不出來卻又實際存在的問題，經(jīng)過反復研究與制作實踐，最終確定生產(chǎn)圖紙來組織生產(chǎn)。同時要根據(jù)生產(chǎn)單位的實際生產(chǎn)能力和工藝水平來考慮具體樂器的生產(chǎn)內(nèi)容及完成質(zhì)量。同樣一個設(shè)計方案，選用不同的制作工藝是會有質(zhì)感的不同，舞臺上效果不同，同時也會產(chǎn)生用途的不同。純工藝性的樂器生產(chǎn)也漸漸成為研發(fā)的對象，更具有中國傳統(tǒng)的文化意義。

第三節(jié)：“飛花點翠”新工藝系列生產(chǎn)的實踐

為了更好地說明外觀工藝設(shè)計思路和理念的意義，本文以樂海樂器生產(chǎn)的“飛花點翠”系列產(chǎn)品為例，來說明研發(fā)其產(chǎn)品過程給人的啟發(fā)。新型外觀工藝的研發(fā)實踐，如圖所示：

1.新型外觀工藝手段的技術(shù)運用

如果仔細觀察會發(fā)現(xiàn)每件樂器在外觀工藝方面的細微變化，但就是這些細微、不引人注意的變化體現(xiàn)著外觀工藝的改革。如樂器表面的圖案設(shè)計完成之后，主要是采用天然云母與銅片鑲嵌工藝、激光鐳射工藝、燙金燙銀工藝等新型工藝手段對樂器外觀進行加工，有效地提升了樂器外觀制作的科技含量。

2.新型外觀工藝手段的藝術(shù)效果

“飛花點翠”產(chǎn)品的理念設(shè)計是為加強樂器的文化內(nèi)涵，而反映文化內(nèi)涵的表現(xiàn)手段首先是圖案設(shè)計的立體效果。傳統(tǒng)的制作工藝在凸顯圖案的立體感方面與新的工藝手段的效果差異較大，很難達到設(shè)計者的心理效果。而采用新的工藝之后，各類樂器裝飾性圖案的鑲嵌效果已達到設(shè)計的藝術(shù)效果，較好地表達了美術(shù)工藝設(shè)計者的原意，有效地提高了樂器的外觀品質(zhì)。

樂器應(yīng)用材料與生產(chǎn)工藝革新的構(gòu)想

中國民族樂器生產(chǎn)是在上世紀五十年代后，在國家提倡發(fā)展民族工業(yè)的背景下發(fā)展起來的。無論在應(yīng)用材料或生產(chǎn)工藝方面都有了長足的進步與發(fā)展，但是與國際樂器業(yè)的發(fā)展水平相比，中國樂器尤其是中國民族樂器還要走自己的發(fā)展道路，要研究開發(fā)出一條符合中國國情的發(fā)展之路。本部分就樂器應(yīng)用材料與生產(chǎn)工藝的革新與研發(fā)方面談?wù)剺?gòu)想。

第一節(jié)：應(yīng)用材料的革新意義

在中國，樂器生產(chǎn)的材料相對有限，工業(yè)生產(chǎn)的整體水平還處在內(nèi)部總結(jié)、自我強化和不斷研發(fā)的基礎(chǔ)階段。發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用新的材料是一個長期要重視的問題，這也是樂器制造業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。傳統(tǒng)的材料總是會枯竭的，新的替代材料如果不能及時跟上，就會直接影響生產(chǎn)企業(yè)的生存能力與發(fā)展后勁。因此，促使樂器人要開發(fā)資源、發(fā)現(xiàn)新材料、敢于實踐，去發(fā)現(xiàn)、探索、挖掘更多的應(yīng)用材料。

在應(yīng)用材料的革新方面，除要符合現(xiàn)代經(jīng)濟中的低碳理念、增強環(huán)保意識為基礎(chǔ)理念之外，還要拓展思路，破除原始的傳統(tǒng)觀念，提倡“天下之材，盡我所用”。

第二節(jié)：生產(chǎn)工藝的革新意義

我國在工藝美術(shù)制品方面有著獨特的東方藝術(shù)之魂，五千年的文化及藝術(shù)精品令全世界矚目。如果我們能在工藝美術(shù)業(yè)的成功經(jīng)驗上汲取藝術(shù)營養(yǎng)，巧妙地運用在樂器外觀工藝方面，則會縮短我們與世界在樂器制作方面的差距，發(fā)揮中國美術(shù)制品工藝的優(yōu)勢。那么，在樂器制造工藝革新方面，在學習繼承傳統(tǒng)制作工藝的同時，又創(chuàng)建新的具有進步意義的工藝制作理念。如，結(jié)合新型科技含量較高的生產(chǎn)工藝，創(chuàng)新出有價值的生產(chǎn)工藝，就會在樂器生產(chǎn)實踐之中，找到發(fā)展中國民族樂器外觀工藝進步的突破點。

第三節(jié)：樂器材料與工藝的新構(gòu)想

樂器材料與生產(chǎn)工藝的改革并非一朝一夕，要融合樂器制造行業(yè)的同仁及從業(yè)者集體的智慧，共同構(gòu)想、探索實踐。研究學習各種相關(guān)生產(chǎn)材料的基礎(chǔ)知識，科學地測定研究客觀數(shù)據(jù)，結(jié)合所積累的實踐經(jīng)驗，勇于試驗，不怕挫折，在失敗中總結(jié)教訓、不斷前行。

例如，在樂器材料方面，木及竹、石與玉、銅和金屬及合成類物質(zhì)等，凡自然生長的、技術(shù)合成的高科技材料等都可以做以制作樂器的材料。

在生產(chǎn)外觀工藝方面更是有八仙過海之潛力，新型的工藝日新月異，不斷涌現(xiàn)，如能把握信息，不斷革新，就會以集體的力量、國家的力量在世界樂器制造行業(yè)體現(xiàn)中國軍團的威力?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，是要構(gòu)想和實踐才能實現(xiàn)理想。因此，前進的道路上充滿艱辛，同時也充滿希望。

結(jié)語

時代的進步必將使全社會的科技成果不斷地作用于樂器制造行業(yè)。在新的形勢下，生產(chǎn)具有改革意義的新型產(chǎn)品，是考察一個生產(chǎn)企業(yè)能否立足于時代的前沿，是把握一個企業(yè)能否長遠發(fā)展的關(guān)鍵。筆者從大事著眼，從小事入手，拋磚引玉，引起大家思考，目的是為中國民族樂器的發(fā)展與創(chuàng)新貢獻力量，做好中國民族樂器生產(chǎn)研發(fā)工作，從而促進中國民族器樂演奏藝術(shù)的向前發(fā)展，促進中國樂器的制作理念更加科學化。