古琴音色与琴弦纵向振动的研究成果

古琴音乐吸引之处，往往在音色细致微妙的变化，从而表达出深层的艺术意境，这除了靠双手之控制，优良的琴器亦很重要。琴人对琴器之追求，除了是欣赏优雅的外型和古董的历史意义，更重要的就是琴器的音色。一张音色温淳苍古的宋琴，是琴人梦寐以求的乐器，大唐雷氏之器，更不用说了。

琴弦的选择

其实，除了琴器，琴弦对音色的影响也很大。传统的琴弦用蚕丝造成，造法亦很讲究，查阜西先生编的《传统的造弦法》便是论述丝弦制造的专辑。用名琴配上冰弦细诉情怀，是人生乐事。不过，用丝弦亦有些烦恼，近年买到的丝弦音高不稳定，容易折断，滑音时摩擦噪音较响等；这三十年来不少琴家转用钢弦，除了是钢弦音量较大，音色较明亮，音色变化较明显外，亦是冀望可以避却以上问题。然而，亦有琴家坚持沿用丝弦，这除是遵照传统，或不喜欢钢弦较明亮的音色，亦因为钢弦也有其本身缺点，其中最重要的，是某些琴用钢弦时岀现不协调的“金属”噪音。

钢弦的烦恼

钢弦的“金属”噪音因琴而异，很多时出现在二弦，其次是一弦和四弦，三弦五弦也会有，六七弦则较少出现。这“金属”噪音强奏时尤其明显；主要出现于空弦弹奏，滚拂时可以令听众觉得另有人在旁敲铁；有时按弦也会出现问题，严重者在按弦滑音时，可于本身音高外出现如口哨般的刺耳声音。奇怪的是同一套钢弦装在不同的琴上，其“金属”噪音可以不同，同一张琴同一套弦在不同时间弹奏亦可能不一样。

仔细听下去，会发觉这讨厌的、有如敲打铁器的感觉，主要来自一个极高而特响的声音，这声音之音高与原本琴弦之基音不一定协调，经过反复试验，我发觉改变琴弦的张力（即调校琴弦的音高）对这“金属”噪音之音高影响很小。这音的音高却相等于另一声音加减小二度：就是用手指轻轻纵向摩擦琴弦的声音，这摩擦声亦不跟琴弦的张力而改变。

钢弦“金属”噪音的来源

看来，这“金属”噪音不是在琴弦基音之泛音列内，从参考书得知[1]，这音应与琴弦的纵向振动有关。计算纵向振动频率的方程式显示，这频率与琴弦张力无关，但与弦长成反比，并与琴弦密度之平方根成反比，弹性之平方根成正比。常用的北京钢弦，其一、二弦之纵向摩擦音音高差不多，装在弦长118cm（岳山至龙龈）之大琴上，均比d''' 稍高，这显示造一二弦的材料和缠弦方法可能一样，以致其密度和弹性相同；三至七弦的纵向摩擦音则比f#''' 稍高，亦显示这数弦的材料和缠弦方法一致。

琴弦张力虽与纵向振动音高无关，但会影响这“金属”噪音之音量。弦长118cm 的大琴，一二弦如调在D 或稍高，其空弦“金属”噪音最响；如再向上调，当其32度音比二弦之纵向摩擦音稍高，弦之“金属”噪音则减弱。如将弦由D逐步调低，“金属”噪音会稍弱，直至接近C时又强起来。三四五弦的情况也类似，当调近F#或E，其“金属”噪音较响，五弦调近G#亦一样。

右手手指触弦的位置亦影响“金属”噪音之音量。弦长118cm，二弦如调在标准音D，如触弦在岳山起弦长1/8处（即一徽），“金属”噪音会减弱；一弦如调在标准音C，触弦在1/9处（即一徽稍右），“金属”噪音亦会减小。以上两个情况，触弦处的泛音都是d''，即纵向摩擦音之低八度。三弦如调在E，触弦在1/9处，四弦调在F#，触弦在1/8处，五弦调在G#，触弦在1/7处（即一徽四），情况亦类似，触弦处的泛音都是f#''，即纵向摩擦音之低八度。较小的琴，如弦长110cm，三四五弦调至标准音F、G、A时也一样。

似乎，当琴弦基音的高次倍音接近弦之纵向摩擦音低八度，其“金属”噪音则较响，这可能因高次倍音与纵向振动音之互相影响，引起共鸣。当触弦处的泛音接近纵向摩擦音之低八度，“金属”噪音之音量会减弱，这是由于在倍音音节处弹奏，相关的倍音会减弱，从而减轻对纵向振动音之影响。

当然，琴器本身对此“金属”噪音亦很重要，一些琴一二弦的“金属”噪音特别响，另一些琴则三四五弦的较强，这应是跟琴器的共鸣区有关。

古琴钢弦问题的独特性(www.xing528.com)

其实，古琴丝弦亦有纵向振动问题，苏州粗丝弦的纵向摩擦音，比钢弦的低二至四度，但引发的不协调音之音量较细，虽然对音色有影响，但没有“金属”噪音的感觉，这可能因为丝弦的高次倍音音量较弱，与纵向振动音之互相影响饺细，引起的共鸣便较小。其他大部分用钢弦的中西弹拨乐器，包括外型比古琴大的古筝，其弦振动部分之长度都比古琴短得多，故其纵向振动音极高，琴弦基音的高次倍音与纵向振动音之互相影响便很微。因此，古琴钢弦的“金属”噪音问题是颇独特的。

研究的意义

了解到这纵向振动音的特性，可有以下意义：

1. 琴弦的调校：如果琴的“金属”噪音太响，将琴弦稍调高或调低四分一至半个音，可能将“金属”噪音减小。

2. 弹奏的位置：如果某弦的“金属”噪音太响，找出接近其纵向摩擦音低八度的泛音触弦处，强奏时尽量利用该位置，“金属”噪音会减小。

3. 对琴器音色的评价：同一张琴，如音高调校稍有不同，因“金属”噪音之影响，琴家对琴器的评价可以大异。这亦解释到同一张琴同一套弦在不同时间弹奏，其音色可以不一样。

4. 琴弦的制造：造琴弦的专家如果从钢弦的材料和缠弦方法着手，将一二弦的纵向振动音稍降低少许，即使将大琴调到标准音，其“金属”噪音亦不应太响；如果能将琴弦的高次倍音稍为减弱，减细与纵向振动音之互相影响，引起的“金属”噪音亦应会减小。

展望将来

古琴传统用桐木与梓木斲造，但不少琴采用杉木；琴的形制亦因时而变，唐圆而宋扁。不同的木材与形制造成不同音质和性格的琴器，使古琴的表现力更多样化，只要能符合古琴的艺术要求，我们实在不必拘泥于某种规格。琴弦的选择应是同一道理，钢弦或丝弦不应互相排斥，不同的琴弦可适合不同的乐曲和琴器。传统丝弦以其纯朴细致的音色，绝不可以及不应被替代，但钢弦亦明显有其长处；琴人如两者均掌握，便更能遨游于古琴广阔的艺术天地，及拓展未来。

近年国内不少人钻研斲琴，造出很多优良的新琴，但对琴弦的质素和运用，似乎关注不够。其实，琴弦对古琴音色的影响很大，现时的丝弦和钢弦均未完美，造弦技术尚待改进。古代冰弦的制造技术，现代丝弦制造者尚未掌握；钢弦只用了三十年，虽然受不少琴家喜爱，但仍有不少问题需要解决，纵向振动音便是一个重要课题。但我相信，经各专家学者的努力，改良琴弦是可行的，丝弦钢弦将来在古琴艺术领域中，亦应各占一席位。

原文载《七弦琴音乐艺术》第五辑（1999）：29—30。