多功能组合式新键结构及其对波姆体系的突破

◎王其书

（1938.6- ）原四川音乐学院乐器研究所研究员，音研所副所长，竹笛教授，硕士生导师。

我在1976年11月制成的改革民族乐器——十五键（WM-I）新曲笛上，设计使用了一种新型的键结构[1]，为了介绍称呼的方便，暂给它定名为“多功能组合式新键结构”。

为了说明问题，在介绍“多功能组合式新键结构”之前，让我们先对波姆体系键结构进行必要的回顾。

波姆体系的诞生

西洋木管乐器在17世纪之前，和我们传统的民族管乐器一样，是没有键的。到17世纪末，开始出现有一个单键的长笛。到19世纪初叶，因转调和运指上的需要，键子的数量开始增加，最多的达到十三键。不论键数多少，每一个键都是独立的、互不相关的，除低音附加键外都是闭键（主动式）。其键结构为原始单键系统，我们称它们为第二代木管乐器。

单键系统的木管乐器在解决转调问题上大大前进了一步，但是这些单键乐器操作起来并不便当，经常要移动六个基本音孔的按指去操纵单键，产生许多移位指法，交叉指法等。同时，由于这些单键除低音附加键外都是闭键，手指开按它产生的音程进行关系刚好和六个基本按指孔开闭产生的音程进行关系相反，是反向的。它使指法很不规则，给人的心理上造成负担，操作起来亦很困难。在这样的形势下，波姆体系就应运而生了。

德国长笛演奏家、制作家西奥博尔德·波姆（Theobald Boehm），为了解决上述问题，发明了复键。即在基本按指孔上安装环键，将原来大多数单闭键改成开键并与环键连接起来，使这些单键受环键的控制从而形成复键，并于1847年制成了他的波姆式复键长笛。他将复键有机地、科学地交叉组织起来，形成了一个崭新的音键系统，如下（ 图一），它变原来单个独立的音键成为一个有机的相互关联的整体。它消除了单键长笛的移位指法和不少的交叉指法。除高音附加键外，将基本音键的绝大部分改成开键（主动式），与环键同步开闭，这不但克服了单键长笛盖键与基本音孔（环键）开闭概念反向的矛盾，而且使乐器的音色保持了统一。我们知道，在发音时若发音孔的下方音孔呈关闭状态时，其音色暗而闷，打开其下方音孔，则音色明亮。关闭的下方音孔愈是接近发音孔其影响愈是明显，在单键长笛上，这个问题普遍存在，波姆长笛则没有。波姆对键系统的改革使长笛的指法较过去简便了，音色统一了。同时，他根据人手的生理结构，巧妙地缩短了双手各指间的指距，使手变僵硬为松弛，变紧张为自然。这是木管乐器改革过程中必须解决的问题，否则，哪怕是再科学的乐器结构理论，也难于在实践中使用而成为纸上谈兵。

由于波姆复键的发明，在整个木管乐器上引起了一场变革，所有的木管乐器都根据各自的特点用波姆复键结构原理进行了改革，从而大大改善了乐器的性能，诞生了第三代木管乐器。从此波姆体系成了木管乐器的主要键结构系统。

波姆体系（型式）和其他体系（型式）的共存、发展和变化

关于波姆体系的概念，我们有必要进行一下讨论。如果广义地讲，凡是使用了复键结构的键系统都可称为波姆体系的话，那么，目前所有的西洋木管乐器都属于波姆体系的范畴。但如果狭义地来理解，则可解释为和波姆长笛指键位置和运指基本一致的才称为波姆体系（或叫波姆式）。这样，我们就不难发现，木管乐器还有一些不同的体系或型式存在。如：阿伯特式（Albert）、科林顿式（Clinton）、阿克德米式（Akademie）、阿依纳体系（Oehler）等，而且它们长期和波姆式乐器并存并同时都在不断改进和发展。请参看双簧管、长笛、波姆式单簧管、阿依纳体系单簧管的结构对比图，去掉附加键，它们的主体键结构原理图示如下（图二）：

长 笛

双簧管

波姆式单簧管

阿依纳式单簧管

从上图可以看出，只有波姆式单簧管的键结构排列、运指和长笛基本一致，双簧管和阿依纳（Oehler）式单簧管则和长笛大不一样。而后二者之间却有很多共同点，它们的指键位置和运指基本上是一致的。而这两种结构形式是在19世纪60年代波姆式已开始普遍推广的情况下，分别在德国和法国同时诞生的。它们均采用了非波姆式的结构。从键结构看，它们是在原始的阿伯特式十三键单簧管（图三）的基础上发展起来的。这种体系的双簧管已成为当前世界上普遍使用的唯一型式，而单簧管亦在一些地方流行。这些不同型式的木管乐器各自在自己的道路上发展、前进，日益完善。它们在指法的难易上与波姆式相比各有所长又各有所短，相互不能取代。但不论它们怎样发展，多少年来都未能突破波姆的复键结构原理，因此在键结构功能上仍属单一功能一类。复键的单一功能导致了它局限性的存在，下面我们谈谈这方面的问题。

图三

波姆复键结构功能分析

我们知道，交叉、移位指法的多少决定了该管乐器指法的难易程度，交叉、移位次数越多，演奏越困难，性能越差；反之，则演奏越简便容易，性能越好。任何一个木管乐器的演奏者都十分清楚，自己手中的乐器某些指法特别别扭，某些调的交叉、移位指法很多，演奏起来十分困难，而另一些调却顺手得多。为什么会出现这个问题呢？这和复键结构功能的单向性和键存在形式的主动性有关。请看长笛的两组键结构，右手多元复键、左手名指单元复键，再看双簧管右手多元复键，盖键受所属环键的控制，它的方向是单一的，而且都是单纯的主动式键。（键的存在形式有开键和闭键两种，靠其自身弹簧的力量而形成这种形式的叫主动式键，靠其他键弹簧的力量而形成这种形式的叫被动式键。）这样相邻两个指键顺次启闭只能产生一种音程——大二度或小二度。若要改变这种音程关系则需由其他指键协同动作或改变指法，这就导致产生交叉、移位指法，有的还需要增加同音位单闭键协助，这样就增加了运指的难度。在演奏某些调要求改变相邻指键音程关系较多时，就造成演奏上的很大困难。同时，在主体音位上存在的同音位单闭键，其音程的改变与键的开按概念不统一，又造成更多的指法交叉和演奏困难。因此，波姆式或采用波姆复键结构的木管乐器都存在这样一个问题：不能自由地改变两基本指键间的音程关系，它们在演奏某些调时，交叉指法较多，造成演奏的困难，一般是升调乐器演奏降调困难，降调乐器演奏升调困难。在迫不得已的情况下人们采取了换乐器的办法来解决转调问题，同时，进行着乐器键结构的改进。近三十年来，国外木管乐器键越加越多，因均未能突破波姆复键结构原理而未能达到理想的目的，收效不大，却使乐器越来越复杂沉重，影响演奏，而不为人们欢迎。近年来又有退回到原有型式的趋向。

突破波姆体系的途径

我认为，要突破波姆键结构体系，克服波姆体系的缺点，不能靠增加音键来解决，而必须设法克服复键结构功能单向性的缺点，充分利用必要的最低数量的音键，变键结构的单向从属关系为双向多元性从属关系，让盖键有时从属上方环键，有时从属下方环键，使相邻两指键的顺次开闭可以根据需要而构成两种音程——大二度和小二度，即变键的单一功能为多种功能，这就会大大减少交叉、移位指法，给演奏带来很大的方便。

题目提出来了，怎么解决呢？在对各种木管乐器键结构进行研究的过程中，我欣喜地发现在双簧管的键结构中有一种不同于波姆复键的很有发展前途和使用价值的键结构——被动闭键，如下图（图四），B代表被动闭键。(www.xing528.com)

所谓被动闭键即此键本身是开键，靠其他键弹簧的反向力将其变为闭键形式。这些被动闭键可以通过中间功能转换键P的开按而改变其从属关系。这就使开闭某些相邻指键时可能产生大、小二度两种音程，这本来已为减少交叉指法提供了条件，但由于其“闭键”的存在形式和结构的原因而未能解决交叉指法和移位指法问题。若不用移位、交叉指法则将产生同一个音在不同调中因发音孔下方键时开时闭产生频率改变和音色改变的问题。因此，被动闭键的使用并没有给双簧管解决多少指法上的难题。

被动闭键使改变键的从属关系成为可能，这是一种巧妙的结构，但在主体键结构中，使用闭键是不好的，除了上述会改变音高频率和音色或增加交叉、移位指法外，还产生手指的开按与键的启闭反向的矛盾。因此，我从事新键的设计工作，在设计过程中，我使用了现代木管乐器上所没有的被动开键，键的结构原理和被动闭键恰恰相反。1975年，我使用这两种被动式键与环键上下组合，设计出一种多功能组合式新键结构。它使盖键从复键单向从属关系变成组合式键的双向多元从属关系，其结构示意如下图（图五）。

图五①中，盖键B为被动开键，它本身是闭键，使它变成开键形式的反向弹簧动力来自A环键和功能转换键P，通过P键的开按而改变B键的从属关系。P按下，B随A动；P打开，B随C环键动。不论其从属于谁，当环键A发音时，下方盖键B永远是开启的。这样，AC两指键之间不但可以形成大、小二度两种音程，而且还保证了音色的明亮、统一和音高的准确无误。

图五②中，盖键B为被动闭键，B本身是开键，使其变成闭键形式的反向弹簧动力来自C和P，和C叠靠在一起的P为功能转换键，开按P、C，可改变B对A或C的从属关系。

将以上两类键结构展开，以开式结构为主，广泛地、合理地、有机地运用、组织在主体键结构中，并尽量使功能转换键与指键合并在一起，以便于操作。这样便形成了一种新的键结构系统。我在1975年底设计了第一支多功能组合式新曲笛，并于1976年11月在上海管乐器厂试制成功，其结构关系示意如下图（图六）：

图六 WM-I新曲笛

在设计中，还充分考虑了在发高音时必须打开其基音上方纯四度音孔才能轻松自如地将音发出这个声学现象，尽量使发高音时能打开这个音孔，做到发高音较轻松，从而达到三个八度的音域。

1980年我将新曲笛结构作了小的改进，在北京民族乐器厂制成多功能组合式十六键新曲笛和新梆笛（WM-Ⅱ新笛）。见下图（图七照片）：

1983年8月在保持其全部功能的情况下，将结构作了合理简化，在上海民乐一厂进行生产试制，由沈钰青师傅在9月制成多功能组合式十七键新曲笛（WM-Ⅲ新笛），其结构图示如下（图八）：

WM-Ⅲ新曲笛与波姆式长笛键结构性能对比

波姆的乐器改革工作是从长笛改革入手的，他的键结构安排也是从适应长笛演奏考虑的，所以，波姆复键体系的优越性在长笛上表现得特别充分。在波姆式木管乐器中，它的键结构最紧凑、简练，指法最简便，交叉指法最少。为了说明问题，我们试将多功能组合式十七键新曲笛（WM-Ⅲ新曲笛）与波姆式长笛指法作一对比。

注：①○为手指抬起，●为手指按下，简谱数字下加横线2为交叉指法，（ ）内为选择性指法。

②本表用两个八度内的指法作比较。

从以上图表可以清楚地看出，在十二个自然大调音阶中，新曲笛共有12个交叉指法，长笛共有46个交叉指法。长笛上把（左手）小指键使用时，与下把音连接时为交叉指法，与上把音连接时不交叉，属于半交叉指法。若将其减半，也还剩下39个交叉指法。39∶12=3.25∶1，即长笛的交叉指法为新曲笛的三倍多。新曲笛全顺指法的调共7个，长笛为0个。

由此，可以看出，多功能组合式新键结构性能优越，WM-Ⅲ新曲笛交叉指法很少，演奏顺手，转调十分方便，不论升种、降种调均能顺利地演奏，毫不困难。其键结构的性能胜过波姆式长笛及其他木乐器，它突破了波姆体系的复键结构原理，在木管乐器键结构上是一个大的变革。多功能组合式新键结构也可使用在其他木管乐器上，从而改进其演奏性能。

本文参考资料：

①Woodwind Instruments and Their History by Anthony Baines（FABER AND FABER LIMITED 3Queen Square London）Reprinted Withcorrections1977.

②Philip Balc The Flute.

A study of its history，development and constrnction（Erncst Benn. London W. W. Norton. New York）Second edilion 1979.

原载《音乐探索》1984年第3期

[1] 参看《乐器科技简讯》1976年第三期《笛改初探》。