三弦樂器的結(jié)構(gòu)及聲學(xué)原理分析

陳敬昱

（福州閩劇藝術(shù)傳承發(fā)展中心，福建 福州 350000）

引言

作為傳統(tǒng)民族彈撥樂器，三弦包含多種形制，大致劃分為大三弦、小三弦，張三根弦為共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故名“三弦”。三弦樂器擁有大三弦，中三弦，小三弦即可把握其形貌特點(diǎn)，與其他樂器區(qū)分開來。三弦能夠廣泛流傳，不僅與結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與其寬闊廣博的音域、雄強(qiáng)音量、鮮明音色和珠玉般的音色有關(guān)，因此應(yīng)加強(qiáng)三弦樂器結(jié)構(gòu)和聲學(xué)原理研究，為完美演奏樂器提供指導(dǎo)。

一、三弦樂器的結(jié)構(gòu)分析

（一）結(jié)構(gòu)組成

三弦源于古時(shí)的弦鼗，經(jīng)過數(shù)千年的演變，不同地域、不同民族和不同樂種的三弦在大小、尺寸等方面各具特色，但總體上來看構(gòu)造簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)主要包含琴頭、琴桿和琴鼓三個(gè)部分，僅在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上存在差異，包含弦軸、鼓框、皮膜、共鳴箱、山口等多種配件。琴頭位于頂端，多呈鏟形，頂部較寬，向后呈彎弧形彎曲，發(fā)揮裝飾作用，雕有紋飾，上部可以為如意形，也可以雕刻大頂化。琴頭中間開設(shè)弦槽，槽側(cè)設(shè)置弦軸孔，兩側(cè)分布三個(gè)弦軸，琴弦一端系在弦軫上，另一端系在琴身底端弦鉤上。琴桿多為半圓柱狀體，平滑表面為指板，上面無品無柱，上端鑲嵌山口，下端方形，插入到琴鼓中，貫穿而過，形成修長(zhǎng)琴身。從山口到琴馬均為有效弦長(zhǎng)，可以通過琴馬將琴弦震動(dòng)傳遞至琴鼓。琴鼓又稱之為鼓頭，為共鳴箱，多為橢圓形或圓桶形，雙面蒙皮，中央設(shè)置琴馬。鼓頭多為扁橢圓形，由鼓框和蒙皮構(gòu)成。鼓框上下開設(shè)方孔，用于裝入琴桿，兩面設(shè)置坡口，倒去硬棱后蒙以膜料，四周坡口設(shè)置小槽嵌入骨片等裝飾鼓框[1]。琴鼓底端設(shè)置菱形木殼，帶有弦鉤，用于琴弦。皮面位于中央，琴尾布置護(hù)弦帽，張三根弦，依次為外弦、中弦和內(nèi)弦，分別采用子弦、二弦和老弦。

（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1．琴弦特點(diǎn)

三弦能否發(fā)出完美聲音，與琴弦選用密切相關(guān)。從材質(zhì)上來看，三弦多選用鋼絲、蠶絲、尼龍等材料，可以劃分為尼龍弦、鋼絲纏弦、絲弦、鋼絲裸弦、尼龍纏鋼絲弦等，粗細(xì)不同，聲音也存在差異[2]。如子弦最細(xì)，聲音清脆、宏亮，如同青少年。二弦居中，溫潤(rùn)柔和，如同君子。老弦最粗，深沉厚重，如同遲暮老人。選擇原料時(shí)，既要保證發(fā)音，同時(shí)要求琴弦擁有良好耐拉力，張力適當(dāng)，在有效弦長(zhǎng)和固定頻率下達(dá)到最佳張力，確?？梢垣@得理想音質(zhì)。受這一特點(diǎn)影響，三弦的定音需做到先確定三弦位置，然后確定發(fā)音。琴桿細(xì)長(zhǎng)，向左傾斜時(shí)將產(chǎn)生下墜力，促使子弦張力減小，老弦張力增加，為找準(zhǔn)聲音，定音時(shí)需保持演奏姿態(tài)，以免出現(xiàn)聲音不準(zhǔn)情況。如果在平放狀態(tài)下調(diào)音，僅能確認(rèn)空弦音，后續(xù)隨著姿態(tài)的調(diào)整，將出現(xiàn)音位關(guān)系錯(cuò)亂問題，并非與弦的粗細(xì)比例不對(duì)有關(guān)，而是與弦的粗細(xì)和材質(zhì)不均相關(guān)。在確認(rèn)材質(zhì)均勻、粗細(xì)統(tǒng)一的情況下，可以維持固定音位。忽略高把位音關(guān)系，單純通過調(diào)低空弦音則無法有效控制音位，因?yàn)樵谶_(dá)到理想高音區(qū)的同時(shí)，低音區(qū)將出現(xiàn)問題，造成空弦間的共鳴作用下降。受弦細(xì)、桿長(zhǎng)等因素影響，三弦共鳴箱較小，因此僅屬于中音樂器。在三弦定音時(shí)，需使用琴軸，為圓錐形，通常具有兩端大小差異大的特點(diǎn)。對(duì)應(yīng)的，軸孔大小也存在較大差異，將造成琴軸穩(wěn)定性不佳，容易引發(fā)跑弦情況。經(jīng)過改良后，現(xiàn)代三弦將琴弦纏繞在靠大孔一側(cè)，依靠張力將琴軸推向小孔側(cè)。確保軸和軸孔嚴(yán)密貼合，可以防止琴弦因出現(xiàn)跑弦問題。

2．琴鼓特點(diǎn)

在琴鼓框架制作上，多選用硬重的烏木、紅木或紫檀等，紅木音質(zhì)較佳?？虬遢^厚，內(nèi)腔一般采用方形，外觀較大，實(shí)則僅能形成小的共鳴腔，因此三弦發(fā)音余音短且干尖?，F(xiàn)代三弦將框板改薄，制作橢圓形內(nèi)腔，可以與共鳴箱共振，產(chǎn)生攏音效果。將鼓縱切面內(nèi)壁制作成反弧形，使框壁和皮面夾角由直角轉(zhuǎn)變?yōu)殇J角，可以擴(kuò)大振動(dòng)面積，集中聲波傳至蒙皮，改善三弦音質(zhì)。此外，三弦音質(zhì)也將受到鼓皮材質(zhì)影響，可以使用蟒皮、騾馬皮、羊皮等材料，通常蟒皮最佳，但蟒的年齡、品種、皮的質(zhì)量和薄厚等是影響樂器音質(zhì)的重要因素。根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)來看，多選擇“青花白脆蟒皮”，要求擁有清晰花紋，抖動(dòng)皮板時(shí)可以發(fā)出清脆的聲音。在此基礎(chǔ)上，需將鼓皮蒙緊，確認(rèn)臨近張力極限，使鱗與鱗保持較寬距離，呈現(xiàn)出大方鱗等特點(diǎn)，確保達(dá)到較大張力。為確認(rèn)蒙皮效果，將鼓擺平，使背面緊貼平面，輕輕敲打放馬位置，達(dá)到較高音高說明張力足夠，同時(shí)應(yīng)確認(rèn)四角張力相同，保持音高一致。

3．琴桿特點(diǎn)

制作琴桿，多選用銀杏、樟木、楠木、楊木等制作后背，并使用紅木、紫檀、烏木等制作指板，具有重量輕、耐磨等特點(diǎn)。琴馬用于傳送琴弦震動(dòng)，也將給三弦音質(zhì)帶來較大影響。從材質(zhì)上來看，琴馬可選用竹子、紅木、烏木、紫檀木、骨頭等材質(zhì)，同時(shí)大小、位置等也將影響音質(zhì)。竹制琴馬劃分為整竹和合竹，前者重量輕，后者兩面采用青竹，重量大。琴馬中空，在三弦音質(zhì)空的條件下，可選用輕琴馬，與蒙皮小面積接觸，而音質(zhì)脆多選用重琴馬，與蒙皮大面積接觸。在鼓皮鎮(zhèn)東面布置琴馬，應(yīng)確認(rèn)在下端1/4位置，具體需結(jié)合三弦音質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，上下移動(dòng)范圍不超10 毫米。三弦鼓面下端比指板平面延長(zhǎng)約6 毫米，通過向后背調(diào)整琴馬給予鼓皮的力度，越向后則力度越大，但應(yīng)避免力度過大造成鼓皮振動(dòng)幅度過小，也避免過小造成鼓皮無法共鳴。將琴馬設(shè)置在指板下端盡頭位置，使弦與指板保持8 毫米距離，可以方便左手演奏樂器，也能給予蒙皮適合的壓力。

二、三弦樂器聲學(xué)原理

（一）三弦音特性

音域?qū)拸V、聲音強(qiáng)有力、音質(zhì)圓潤(rùn)等為三弦音共性，但實(shí)際由于三弦品種不同，在音質(zhì)上也表現(xiàn)出一定差異，擁有鮮明個(gè)性。如大三弦音域基本在G 到d4 之間，與琵琶接近，具有聲音響亮、音色渾厚等特點(diǎn)，在民族樂器演繹過程中具有突出的穿透力，可與其他弦樂器區(qū)分開來。同時(shí)演繹三根弦，給人帶來戰(zhàn)鼓齊鳴的感受，聲音極具威力。而在抒情演奏中，大三弦音質(zhì)較純，給人以類似古琴的高遠(yuǎn)感受。在單弦、鼓子曲等音樂中，大三弦可以成為領(lǐng)奏樂器，在現(xiàn)代歌舞劇中也可用于營(yíng)造氣氛。小三弦的種類較多，在京劇、江南絲竹、昆曲、蘇州評(píng)彈和西南少數(shù)民族歌舞等音樂形式中，都能見到小三弦的身影，具有音色清脆、輕盈等特點(diǎn)[3]。如在江南絲竹樂中，小三弦通常配合琵琶等管樂器一同演奏，由于音多可以發(fā)揮支撐作用，呈現(xiàn)出如同溪流、清泉一樣的曲調(diào)。與其他民族樂器穿插或平行演繹，能夠保持和諧，聲音剔透、如珠似玉。在京劇等戲劇伴奏中，小三弦與京胡、琵琶、大提等樂器一同進(jìn)行背景音樂演繹，可以相互滲透，為唱腔伴奏能夠帶來獨(dú)特藝術(shù)韻味。在民族音樂中，三弦具有或清純、或粗獷等不同特點(diǎn)，呈現(xiàn)的音樂特性和融入場(chǎng)景相對(duì)?，F(xiàn)代則出現(xiàn)了電三弦，在蒙皮內(nèi)部楸木板上安裝拾音器反射音波，具有余音長(zhǎng)、音量大等特點(diǎn)，在演繹傳統(tǒng)樂曲時(shí)擁有較強(qiáng)表現(xiàn)力，能夠模擬琵琶等音色，帶來接近電吉他的滑音效果，常在獨(dú)奏音樂會(huì)上使用。從總體來看，三弦音色具有柔中帶剛、剛?cè)岵?jì)等特點(diǎn)，可用于獨(dú)奏、合奏、重奏等各種演繹形式，也能為戲曲、歌舞等伴奏，聲音渾厚、優(yōu)美，因此在諸多民族樂器中擁有不可代替的地位。

（二）三弦音規(guī)律

作為發(fā)聲工具，三弦音質(zhì)來自于其特有的形態(tài)構(gòu)造和聲學(xué)構(gòu)造。在把握基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用聲學(xué)原理對(duì)樂器聲學(xué)構(gòu)造展開分析，能夠進(jìn)一步掌握樂器的發(fā)音規(guī)律。從原理上來看，聲音需通過物體振動(dòng)產(chǎn)生，因此弦樂器發(fā)聲離不開手指撥動(dòng)琴弦這一激勵(lì)系統(tǒng)的支持，確保琴弦可以振動(dòng)并發(fā)出聲音。但是單根弦的振動(dòng)僅能產(chǎn)生較小的聲音，需要通過傳導(dǎo)擴(kuò)大音量。琴馬可以將振動(dòng)傳遞至琴鼓中，通過共振產(chǎn)生共鳴，達(dá)到擴(kuò)散聲能的目的。琴鼓作為共鳴系統(tǒng)，因此其大小將給小三弦的發(fā)聲效果帶來影響。為調(diào)整樂器發(fā)音狀況，則需要利用弦軸調(diào)控弦的振動(dòng)頻率，使樂器發(fā)出高低音。從聲學(xué)角度展開分析，在琴弦發(fā)生振動(dòng)時(shí)，將發(fā)生橫向和縱向振動(dòng)，在琴弦擁有較大張力的情況下，將弦拉的越緊，產(chǎn)生的音越高，相反則越低。而琴弦長(zhǎng)度越短，琴馬將加速向弦軸方向移動(dòng)，將產(chǎn)生越大音高。因此在演繹弦樂器的過程中，并非是隨意撥動(dòng)琴弦就可以掌握聲音效果，還需使琴弦按照一定規(guī)律振動(dòng)，才能產(chǎn)生樂音，因?yàn)闊o規(guī)律的振動(dòng)產(chǎn)生的往往是“噪音”，無法給人帶來舒適感受。

在三弦音中，三根弦在撥動(dòng)的過程中將產(chǎn)生不同頻率、強(qiáng)度的振動(dòng)，屬于復(fù)合的音，如何有規(guī)律的混合是值得思考的問題。頻率作為單位時(shí)間內(nèi)全振動(dòng)次數(shù)，頻率越高說明振動(dòng)次數(shù)越多，將產(chǎn)生高音調(diào)，繁殖產(chǎn)生低音調(diào)。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，a 的頻率為440次/秒，一次振動(dòng)為一赫茲。振動(dòng)強(qiáng)弱利用振幅表示，指的是物體振動(dòng)時(shí)偏離平衡點(diǎn)的最大幅度。琴弦作為音源，撥動(dòng)后發(fā)生振動(dòng)，通過琴馬傳導(dǎo)至鼓腔內(nèi)發(fā)生共鳴，才能美化音質(zhì)，獲得更大音量。利用手指摩擦鼓面，指甲和垂直彈弦，產(chǎn)生的振幅垂直于皮面，與皮面振動(dòng)方向保持一致，才能引發(fā)共鳴。鼓框除了參與振動(dòng)，也可以反射振動(dòng)波，促使振動(dòng)持續(xù)發(fā)生，引發(fā)其他弦共振。在音源頻率達(dá)到其他空弦音頻率倍數(shù)時(shí)，可以取得較好共振效果，因此在產(chǎn)生共鳴的同時(shí)，需要縮短余音，以免干擾正常旋律。音色則與泛音有關(guān)，將受到頻率和振幅影響。在琴弦振動(dòng)期間，全部振動(dòng)產(chǎn)生的音被稱之為基音，擁有較大音量。除此之外，可以劃分為兩段、三段、四段和五段振動(dòng)，各分段將產(chǎn)生一個(gè)泛音，分段越少，產(chǎn)生的音量越大。在各點(diǎn)彈奏過程中，將產(chǎn)生對(duì)應(yīng)泛音，如產(chǎn)生兩段振動(dòng)，音頻達(dá)到基音的兩倍，屬于第一泛音。在1/3 位置點(diǎn)奏，三段振動(dòng)，頻率達(dá)到基音三倍，存在兩個(gè)1/3 點(diǎn)，即兩個(gè)泛音[4]。想要使音樂中的每個(gè)音達(dá)到最佳音色，不僅需要做好音量及音高控制，還需做好音與音的連接，使音色達(dá)到較高變化幅度，才能產(chǎn)生美的效果。

（三）三弦音演繹

根據(jù)三弦發(fā)聲規(guī)律，在確立基本音質(zhì)時(shí)，需對(duì)穩(wěn)定的常用觸弦點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，即結(jié)合每根弦的特性尋找最佳觸弦點(diǎn)，確保全段和各段能夠充分振動(dòng)，帶來豐滿、渾厚的復(fù)音。該點(diǎn)與琴馬的距離和弦粗細(xì)通常呈反比，子弦上最佳點(diǎn)約距離琴馬4 厘米，中弦約距離5 厘米，老弦約距離7 厘米。根據(jù)子弦的觸弦點(diǎn)，可以確定小臂前端支撐點(diǎn)，以此為中心觸及琴弦，即可達(dá)到常用觸弦點(diǎn)。向琴馬方向撥動(dòng)，復(fù)音中低頻音減弱，音質(zhì)脆亮，原理則減弱高頻音，使音質(zhì)更加柔潤(rùn)。指尖觸動(dòng)琴弦時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡和蒙皮角度關(guān)系到琴弦振動(dòng)是否可以引發(fā)鼓腔共鳴，為使琴弦在平行于鼓面的位置上下振動(dòng)，需達(dá)到垂直角度，確保弦和蒙皮保持一致振幅。但在快速?gòu)椬鄷r(shí)，為避免余音過長(zhǎng)干擾正常節(jié)奏，需減小常用觸弦角度，可以選擇45 度，且尋求適合力度，在不打亂振動(dòng)頻率的同時(shí)，使音源充分發(fā)聲。因此在三弦音演繹方面，需加強(qiáng)彈挑基本功訓(xùn)練，確認(rèn)彈和挑均達(dá)到最佳觸點(diǎn)，并做到合理調(diào)整觸弦角度和指法力度，確保音質(zhì)優(yōu)美。

在表現(xiàn)三弦豐富音色時(shí)，需結(jié)合音樂內(nèi)涵和風(fēng)格控制幅度，確保取得理想藝術(shù)表現(xiàn)效果。在將常用觸弦點(diǎn)當(dāng)成是中心時(shí)，稍微向上移動(dòng)能起到抑制復(fù)音中高頻音的作用，使其泛音隨之減少，突出基音，產(chǎn)生柔和音色，在有效弦長(zhǎng)1/2 位置變化最明顯[5]。向下移動(dòng)可產(chǎn)生脆亮音色，通過剛?cè)釋?duì)比給人以不同感受。其次，也可以通過控制鼓腔共鳴強(qiáng)弱獲得不同音色，在90 度范圍內(nèi)，觸弦角度越大聲音越渾厚，反之則越薄。再次，調(diào)整指甲過弦速度和指峰，也可以改變音色。速度越快，弦將迅速發(fā)生突變，振幅和音頭越大，音色相對(duì)剛堅(jiān)，反之則更圓潤(rùn)、柔和。指峰分為正峰、側(cè)峰、偏峰，正峰接觸面積稍大，聲音剛堅(jiān)，側(cè)峰接觸面小，聲音粗獷，演奏泛音顯明亮。偏峰接觸面積最大，聲音柔潤(rùn)。最后，也可以通過更換撥弦手法達(dá)到同時(shí)改變觸弦角度、力度、速度等效果，也能產(chǎn)生不同音色效果。綜合運(yùn)用多種演奏手法以取得不同音色變化，在把握三弦音發(fā)聲原理的基礎(chǔ)上，需結(jié)合樂曲加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練，才能隨著心意靈活運(yùn)用各種音色塑造完美音樂形象。

三、結(jié)語

無論是大三弦還是小三弦，大多由琴頭、琴桿和琴鼓構(gòu)成，在實(shí)際選擇時(shí)應(yīng)掌握琴弦、琴馬等結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，確保樂器音位準(zhǔn)確的同時(shí)，擁有較好音質(zhì)，能夠?yàn)橥昝姥堇[樂器奠定基礎(chǔ)。把握樂器聲學(xué)原理，明確各種三弦的音質(zhì)特點(diǎn)和聲音規(guī)律，能夠找準(zhǔn)最佳觸弦點(diǎn)和靈活觸弦，合成完美的三弦音。