二胡

二胡蒙皮的厚薄松紧度对音色的影响

发布日期:2013-03-06

  蒙皮是二胡制作环节里非常重要的一道工序,想把蟒皮蒙好,可不是一朝一夕能熟练掌握的事情。由于二胡蒙皮的振动是十分复杂的,不能够在这里推导蒙皮振动的公式,只能引用物理学家已经推导出来的“张紧圆膜”振动的公式,来定性地说明二胡蒙皮的厚薄和松紧度等因素对于音色、音质和噪音的影响,详见本文末处。

        怎样避免二胡在高把位产生噪音呢?要想避免二胡在高把位产生噪音,就必须使蒙皮的共振频率尽可能高一些,使共振频率高于二胡的音域范围。怎样才能做到这一点呢?我们来分析一下噪音与哪些因素有关。

第一共振频率
        当膜的强迫力的频率(即:琴弦振动的频率)足够低(低于第一共振频率的50%)时,膜的平均位移振幅与频率无关。这就是膜的弹性控制区。也就是说,只有当琴弦的振动频率处于膜的弹性控制区域内时,膜才不会发生共振。
        从上式可以看出,为了尽量提高蒙皮的第一共振频率(最低的一个共振频率,上面还有第二、第三……共振频率),就应当选用较小直径的琴筒和较薄的蒙皮,并且把蒙皮蒙得紧一点。
        当然,琴筒的直径也不能太小,否则发音会太尖锐;蒙皮也不能太薄,否则也容易产生噪音;蒙皮也不能绷得太紧,否则发音也会很尖锐。这些都是众所周知的。

        根据这个结论,可以看出,至少下面两种做法是不正确的:
1、为了消除二胡的噪音,一般人都在蒙皮上涂抹一些油脂之类的东西,但是这样做是不妥的,因为蒙皮涂抹油脂之后,它的面密度增大了,从而使蒙皮的共振频率变得更低了,其结果更容易产生噪音。
2、为了避免新琴产生噪音,有人就会对蒙皮施加一点压力,使蒙皮变得松弛一点,但是,这样做也是不妥的,因为蒙皮越松弛,它的共振频率就越低,其结果更容易产生噪音了。

物理学计算公式参考:

    一、琴筒大小、蒙皮厚薄和张紧程度与音色的关系
张紧圆膜振动的基频可用下式表示:
基频F=(2.405/2 r)×√6式中,可以看出:
1、  张紧圆膜振动的基频与膜的半径成反比,即:在膜的张紧程度和面密度(单位面积膜的重量)保持不变的情况下,膜的半径越大,它的基频越低。
2、  在膜的张紧力和面密度保持不变的情况下,膜的半径越大,它振动的基频就越低工。
3、  在膜的张力和半径保持不变的情况下,膜的面密度越大(膜的厚度越厚),振动的基频越低。
因此,在制作二胡时,如果希望获得高亢明亮的音色,就应当先用薄一点的蒙皮,把琴筒的直径制作得小一点,并且把蒙皮蒙得紧一点。

    二、琴筒大小、蒙皮厚薄和张紧程度与噪音的关系
        要研究二胡为什么会产生噪音,就必须研究蒙皮共振的问题。当琴弦振动时,它的频率通过琴码作用在蒙皮上,使蒙皮产生相同的振动频率。只有当蒙皮的振动频率接近或达到它的共振频率时,才会产生噪音;或者说,噪音就是蒙皮共振而产生的结果。噪音为什么总是在二胡的高把位产生呢?因为在高把位时,琴弦的振动频率很高,使蒙皮的振动频率也同样高,接近或达到了蒙皮的共振频率,蒙皮就产生噪音了。

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