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中国科技通史:曾侯乙编钟的奇迹

时间:2023-08-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:曾侯乙编钟最令人惊讶的是其优越的声学效果。需要指出的是,金属成分检测结果表明,曾侯乙编钟的成分除铜和锡外,还有少量的铅。曾侯乙编钟出土后曾奏响过三次。曾侯乙编钟是世界科技史上的奇迹,是古代中国匠师以执简驭繁、寓巧于拙的高超技艺熔铸的音乐金字塔,代表了目前所知古代青铜礼乐器的最高水准。

中国科技通史:曾侯乙编钟的奇迹

古代乐器有八音的说法,土曰埙,匏曰笙,皮曰鼓,竹曰管,丝曰弦,石曰磬,金曰钟,木曰柷。八音代表了八种古老的乐器,钟镈就是这八种古老乐器之一,它的制作材质是“金”,即金属,青铜。然而就乐器来说,单个钟的艺术表现力十分有限,不适合用来奏乐,古人就将大大小小的钟组合在一起,形成了编钟,使得钟实现了由节奏乐器到旋律乐器的转变。

夏家店下层文化时期(公元前4000—公元前3500年)的石磬

战国晚期虎座鸟架鼓(复制品),2002年湖北枣阳九连墩2号楚墓出土。虎座鸟架鼓是楚文化的标志性乐器,湖北省博物馆

编钟出现的时间很早。过去,人们认为西周中期开始有了编钟,现在,考古发现告诉我们,西周早期就已有了编钟。2013年7月4日,中国的考古人员在湖北随州叶家山西周早期墓地中发现了1枚镈钟和4枚编钟,这是中国目前所知的最早的编钟,制造于西周早期。这一发现对于研究钟的起源以及单个钟如何演变成编钟具有重要的学术价值。

从出土编钟的总体情况来看,早期编钟的形式都比较简单,一般一组仅有3—4枚。随着青铜铸造技术的进步以及音律学的发展,到了战国时期,编钟技术已经有了很大的提高,其中最著名的是1978年在湖北随县战国早期的曾侯乙墓出土的罕见大型编钟,现在称之为曾侯乙编钟。这套编钟的出土,在中国的音乐史与科技史上留下了浓墨重彩的一笔。

战国早期曾侯乙墓青铜编钟

曾侯乙编钟共8组,65枚钟镈,分3层悬挂在钟架上,气势宏伟,钟架全长10米左右,以曲尺形排列。最上层的悬钟是钮钟,分为3小组,共19枚。钮钟最小的重2.4千克,最大的重11.4千克。中间和下面两层的叫甬钟,共45枚,其中最小的重8.3千克,最大的重203.6千克,外加楚惠王送的一枚镈钟共65枚。整套编钟重量达2567千克,钮钟和甬钟上都有铭文,铭文中有“曾侯乙作持”字样。其他内容的铭文也都是关于音乐的,例如上面标记的不同音高,如宫、羽等22个名称,还铸有律名、调式和高音名称,以及曾国与楚、周、齐、晋的律名和音阶名称的对应关系。

曾侯乙编钟最令人惊讶的是其优越的声学效果。这套编钟的每一枚钟都可以正击和侧击发出两个不同的乐音,也就是“一钟双音”,既可以敲出差三度的两个乐音,互不干扰,也可以同时敲击产生和声。编钟最上层的钮钟起定音作用,中层的甬钟每一组都可以单独奏曲,下层的甬钟声音低沉,在演奏中起烘托气氛与和声的作用。整套编钟音域宽达5.5个八度,只比现代钢琴少一个八度,中心音域12个半音齐全,是世界上已知最早具有12个半音的乐器。根据现代学者的研究、推想,这套编钟演奏时应由三位乐工执丁字形木槌,分别敲击中层三组编钟奏出乐曲的主旋律,另有两名乐工,执大木棒撞击下层的低音甬钟,作为和声。整套编钟音律和谐音色优美,适合演奏各类乐曲,音响效果令人惊叹。远在2400年前的战国初期就已经出现铸造得如此精妙绝伦、音响效果良好的大型编钟群,确实是中国古文化史上的一个奇迹。

要想制造出曾侯乙编钟这样的大型青铜礼乐器,绝非易事。这既需要高超的铸造技艺,也需要对音律知识的精准把握。

就铸造而言,曾侯乙编钟的铸造具有规模大、难度高的特点。据估计,铸造中的用铜量达到5吨以上,这对于世界音乐史而言,也是绝无仅有的。曾侯乙编钟的铸造采用了复合陶范法,这是大型青铜器最常用的铸造法之一,这一铸造方法的难度在于需要分范合铸的技艺非常娴熟。分范合铸的意思就是分模块来制作陶范,最后将分别制范的各部位与主体合铸在一起。这种技术的优势在于既能得到具有复杂纹饰的器形,又能保证整体性,且适合乐钟的声学性能要求。曾侯乙编钟正是古人娴熟运用分范合铸方法所取得的杰出成果。

从成分上来说,曾侯乙编钟是青铜合金,主要成分是铜,又加进了一定比例的锡。需要指出的是,金属成分检测结果表明,曾侯乙编钟的成分除铜和锡外,还有少量的铅。在青铜合金中加入铅,不仅可以降低青铜熔点,便于铸造,还可以减弱因加锡而导致的脆性,具有改善音响的效果。然而,如果铅的含量过高,则会损伤音色,使得钟声变得干涩无韵。在曾侯乙编钟的金属成分中,铅的含量既不多也不少,铜、锡、铅三者的含量达到了合理的比例,这表明当时的人们对合金成分与乐器性能的关系已经有了精确的认识,这是曾侯乙编钟具有良好声学效果的根本保证。

任何一件乐器铸造成功后,都不太可能恰好达到它的设计音高,这就需要对它进行调音。《考工记》上记载过对磬的调音规则:“磬氏为磬,已上则磨其旁,已下则磨其端。”意思是通过工具磨,改变磬板的相对厚度来调整它的音高。编钟音高的调整也遵循同样的原则,是通过在钟腔特定部位用粗细砺石逐次锉磨而实现的。对先秦编钟的考察表明,古人对钟的调音规律的认识有一个渐进的过程,钟内的磨痕逐渐减少,部位的选择越来越精确。这说明他们已经越来越能够找到钟的调音的敏感区以及敏感点,从而实现对钟的音调的精细调试。曾侯乙编钟的音调十分准确,这证明古人在钟的调音方面已经达到了精确标准的程度。

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千古绝响——曾侯乙编钟的三次奏响

北京天坛公园显佑殿内描绘敲击编钟、编磬的壁画

曾侯乙编钟不仅是文化的象征,而且历经千年依然具有乐器的演奏功能。曾侯乙编钟出土后曾奏响过三次。

第一次奏响是在1978年8月1日的建军节,演奏的曲目以《东方红》开篇,接着是古曲《楚殇》、外国名曲《一路平安》、民族歌曲《草原上升起不落的太阳》,最后以《国际歌》落幕。

许多人当场流下了感动的泪水,这是沉寂了2400多年的曾侯乙编钟第一次向世界重新发出它那悠远的千古绝响。

第二次奏响是在1984年,为庆祝中华人民共和国成立35周年,湖北博物馆演奏人员被特批随编钟进京。

在北京中南海怀仁堂,他们为各国驻华大使演奏了中国古曲《春江花月夜》、创作曲目《楚殇》以及《欢乐颂》等中外名曲。

第三次奏响是1997年7月1日,著名音乐人谭盾为庆祝香港回归创作大型交响乐《交响曲1997:天·地·人》时,经国家特批,再次敲响了编钟,雄浑深沉的乐声激荡人心,震撼寰宇

曾侯乙编钟是世界科技史上的奇迹,是古代中国匠师以执简驭繁、寓巧于拙的高超技艺熔铸的音乐金字塔,代表了目前所知古代青铜礼乐器的最高水准。

著名考古学家邹衡先生曾说:“什么能够代表中国?在我看来无外乎两者,一是秦始皇兵马俑,二是曾侯乙编钟。”物换星移,时光流逝,先辈们的业绩永存世间。

(本章执笔:李月白博士

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