宋元時期音樂聲學的主要成就

田宏燕

摘要：宋元時期，我國音樂藝術(shù)繁榮發(fā)展，為音樂聲學理論的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。這一時期音樂聲學領(lǐng)域成就卓越，主要體現(xiàn)在樂器聲學、歌唱聲學及空間聲學三方面。

關(guān)鍵詞：音樂聲學 樂器聲學 歌唱聲學 空間聲學

音樂聲學是音樂藝術(shù)中運用與體現(xiàn)到的物理學聲學的理論與技術(shù)，它隨著音樂的發(fā)生而產(chǎn)生。早在十一世紀的北宋時期，沈括在其《夢溪筆談》卷六《樂律二》中就已提及“聲學”一詞，“此乃聲學至要妙處也”，用以說明磬弦的泛音共振現(xiàn)象。音樂藝術(shù)的諸多方面如樂律、樂器、樂曲、歌唱藝術(shù)、演奏技術(shù)等在其著述中都有論及，說明了其在音樂聲學方面的研究，同時體現(xiàn)了宋元時期音樂聲學方面的成就。

宋元時期音樂藝術(shù)的繁榮發(fā)展，為音樂聲學理論的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，這一時期音樂藝術(shù)中的聲學成就是卓越的。

一、樂器聲學

這一時期，大量前代樂器得以繼承與發(fā)展了，并有許多新樂器出現(xiàn)。為了樂器的改良與器樂水平的提升，宋元人們對樂器振動原理做出了深入研究，對樂器共振現(xiàn)象進行了細致的觀察。

從物理學的角度講，一定長度、密度與張力的弦，固定其兩端，撥動整弦中央位置，此時為最長波長，振動頻率相對較低。但弦的振動除了振幅最大的原振動外還有弦的二分之一、三分之一等進行各自的振動，產(chǎn)生的頻率也越來越高。古琴就是利用這一原理來實行安徽。《琴律說》中南宋朱熹就記載了古琴安放徽位的步驟，將長期的琴律實踐經(jīng)驗轉(zhuǎn)變上升為理論?！白栽乐笼l均分為二，其折斷處為琴之半。為至中處正是七徽……”此外，“泛聲”“泛韻”等說法也都表明了宋元時期對琴的分段振動已有相對清晰的認識，并在實踐中加以了運用。

這一時期管樂器品種繁多，且對管的發(fā)聲已有了清楚的認識。《皇佑新樂圖記》畫圖指示并精確說明了十六支律管的管徑數(shù)據(jù)和管長數(shù)據(jù)。兩管長為1：2時音高相隔八度，管徑越小，管長越短，則律管音律越高，是我國首次詳盡記載的不同管徑的全套定律器。

關(guān)于琴（瑟）內(nèi)部的振動，在《補筆談》中沈括表述到琴瑟之弦均有“應(yīng)聲”。少宮為宮弦之應(yīng)，少商為商弦之應(yīng)，其余為隔四相應(yīng)，即八度共振。這段記載還描述了演示共振的具體做法：以“先調(diào)諸弦令聲和”為前提，宮弦之上夾一“紙人”，少宮被彈奏時紙人會出現(xiàn)跳動，將紙人放在其他弦上，就不會出現(xiàn)跳動。共振現(xiàn)象的發(fā)生通過這種實驗形象而具體的演示了出來。此外，《葵辛雜識續(xù)集》中周密記載到應(yīng)為一與四、二與五、六與四、四與七，表明當時音程的五度關(guān)系已被認識并被證實。

沈括《夢溪筆談》中關(guān)于管弦振動清楚的表述到，用管色的“合”與琴的宮弦相應(yīng)，然后上下相生即可定弦。從《宋史·樂志》在論及朱熹的定律法時的記錄已知道當管和弦在頻率相同時會發(fā)生共振的，并重視以管定弦的實用的價值。

此外，這一時期更系統(tǒng)的提出了具有物理意義的聲音分類方法是宋代張載，他突破固有思維，用“兩氣者”、“兩形者”、“形軋氣”、“氣軋形”將聲音分為四類，可以清楚地理解到這一時期不只對物體本身振動有所認識，而且對氣流之間、氣流和物體之間的摩擦振動也有了較為清晰的認識。

二、歌唱聲學

宋元時期，曲子、散曲的空前繁榮，尤其是戲曲藝術(shù)確立發(fā)展，為宋元時期歌唱聲學理論的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

首先是在咬字行腔方面有了科學的認識。歌唱中關(guān)于語言的處理，咬字吐字清晰，歸韻收聲是相當重要的。在《唱論》燕南芝庵講到聲要圓熟，腔要徹滿。《夢溪筆談》中沈括記述到：善于歌唱者，應(yīng)當聲中無字，字中有聲。聲中無字，如貫珠，即善過度，字中有聲即內(nèi)里聲。張炎在其歌訣中也強調(diào)出"舉本輕圓無磊塊”，即要講究不同位置發(fā)音的問題，這與當代聲樂理論中正確解決音樂與語言的關(guān)系有重要的意義。

此外，《宋史》中：“……合口通音謂之宮……開口吐聲謂之商……”，對聲音形態(tài)與器官形態(tài)做出了十分形象的描述，表明這一時期已意識到“唇、喉、齒、牙、舌”的區(qū)分及開口大小對咬字的影響，開始初步運用人體的生理知識來提高演唱技術(shù)。

歌唱發(fā)聲的本原是氣息，《樂書》中陳旸就曾指出了運氣唱歌的真正要領(lǐng)是“氣出臍間”，即“氣沉丹田”的腹式呼吸法，并指出“抗墜之意”對于求得聲音位置統(tǒng)一和穩(wěn)定的重要性，這與現(xiàn)代聲樂教學中所講的呼吸方法是相同的。此外，《詞源》中張炎也論到：“好處大取氣流連，拗則少入氣轉(zhuǎn)換?！睂Ω璩獣r氣息的合理調(diào)整做出了說明?！冻摗分醒嗄现モ值摹巴禋狻⑷?、換氣、歇氣”說的也是歌唱時氣息的把握。

從聲學的角度來看，人的聲帶寬窄薄厚存是差異，所以引起的頻譜、波動音、音域和音色等不同。因此便出現(xiàn)了《唱論》中燕南芝庵所提的“川嗓”（尖細的聲音）、“堂嗓”（寬厚的聲音）?！冻摗穼ζ渥隽岁U釋，還提出建議要根據(jù)自己聲音的條件，唱出自己的風格?？梢娝卧獣r期我國的歌唱藝術(shù)已經(jīng)達到了較高的水平。

三、空間聲學

宋元時期，我國音樂的形式由歌舞轉(zhuǎn)向了戲曲，我國戲曲蓬勃發(fā)展，而戲臺作為戲曲表演的載體得以不斷完善，其中蘊含著豐富的空間聲學技術(shù)。

宋元開始戲臺的建筑形式有很大提高，曾經(jīng)木石結(jié)構(gòu)的舞廳、樂亭由四面觀看轉(zhuǎn)變向在一面的扇形觀看。如元代臨汾市牛王廟戲臺，戲臺四周三面敞朗，背面及兩側(cè)后部用泥土筑以墻壁，增加了戲臺的聲反射。 此外，戲臺臺上形成巨大的藻井，梁架迭構(gòu)，額枋、斗拱上下三層。藻井一層一層的卯榫結(jié)構(gòu)，向上不斷收攏，猶如一個大喇叭罩住臺中央。這與聲擴散有著密切的關(guān)系。為了得到一定的豐滿度，就必須具有足夠長的混響時間，混響時間是衡量音質(zhì)好壞的重要因素。在混響時間過短的房間，歌唱演員常常感到演唱吃力，觀眾聽起來聲音在曠野中一樣，不夠響亮，干澀。在體積大的房間中都希望沿長混響時間來增加聲音響度，豐滿度。 所以，要混響時間長短適當，反射聲排列要較密，這樣衰減均勻，能形成擴散聲場，就能夠使豐滿度得到保證。戲臺頂部的藻井，木架結(jié)構(gòu)，不規(guī)則圓錐形，梁架錯綜復雜，聲音進行多次高密度反射，在有限空間內(nèi)形成擴散聲場。頂部反射面是能最有效的把反射聲給觀眾，在現(xiàn)代建筑設(shè)計中最理想的天花就是頂部反射面形成天棚。而這與古代人在戲臺中所設(shè)計的藻井式天花真是不謀而合。

宋趙希鵠《洞天清錄集》中講到：“蓋彈琴之室宜實不宜虛，最宜重樓之下?！庇涊d了宋人對音樂房間設(shè)計特殊的要求，因為古琴發(fā)聲低微，最好的琴室是在二層小樓下，“重樓”會對聲音造成多次反射及混響，其下的“空曠清幽”可以形成一個自然的擴音喇叭，使得琴音悠揚，通過這種設(shè)計可以滿足古琴聲音微弱的特點。這表明宋元時期的琴家們關(guān)于周圍物體對聲音的反射可以起到增大聲音的作用已有了相當?shù)恼J識，并在實踐中加以著應(yīng)用。

宋元時期音樂聲學領(lǐng)域的成就是卓越的，對于音樂實踐來說其有更強的應(yīng)用性和實際意義，代表著中國音樂藝術(shù)的發(fā)展高度，同時對后世有著深遠的影響及重要的現(xiàn)實意義。

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