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为什么曾侯乙编钟能发出两个音?
发布日期:2020-01-13      浏览:15次

一钟双音先秦古人将编钟铸成扁形钟,是特别有灵性的创造。它形如杏仁状柱体,扁如“盒瓦”,正是这种“盒瓦”形结构巧妙地产生双音。钟体两侧有棱,称“铣”,两棱之间的钟口向上拱起,钟口边稍上有两个敲击点,中心为“正鼓”,偏右约三分之二处为“侧鼓”,分别刻有乐名,见图3-3。编钟奇妙的双音特性,其根本原因就是敲击正或侧鼓点时触发的振动包含着不同的固有频率,即不同的振动模态,因此赋予编钟特有的双音特性。编钟的振动模态,即振型与鱼洗很相像,粗略地说,只是将圆柱体压扁呈椭圆柱体而已,因此乍看起来,编钟的振型似乎与圆钟大同小异。其实不然,扁形钟不再具有圆钟那样的极高对称,而是出现了两个对称面。若将编钟钟体简化为椭圆柱面,其对称面是椭圆柱面的长轴面和短轴面,如图3-4所示。正、侧鼓音的振型对上述对称面的对称行为不同,其中正鼓音振动对长轴对称面对称,而侧鼓音振动对短轴对称面反对称。



它们是两组各自独立的振动模态,其理论模拟的低阶振型如图3-5。精妙之处在于,尽管两组基音的振型模数相同,均为m=2,n=0,但各波节、波腹位置恰好相互对易!对于杏仁状钟口,两组基音的振型如图3-6所示,正鼓音振型的波节通过侧鼓点;侧鼓音振型的波节通过正鼓点。敲击正鼓点时,由于正鼓点恰为侧鼓音的波节,因此不能对侧鼓音作功,只有正鼓音吸收能量,只激发出正鼓音(亦称ATone);反之,敲击侧鼓点时,由于侧鼓点恰为正鼓音的波节,所以仅侧鼓音吸收能量,正鼓音却不能,因而只能激发侧鼓音(亦称BTone)。简言之,由圆至扁的这一变化,使正、侧鼓音清晰分开,尤其是低阶振型互不干扰,因此导致一钟双音,真是妙不可言!(三)中音十二个半音俱全编钟令人称奇的另一乐音特性是中音十二个半音俱全,而且调音准确,大多双音的频率差竟然满足要么是大三度,要么是小三度的关系。学过乐理的人都知道,通常乐音以八度为一个音组,例如中音C(1)到高音C1()为一个音组,而相差八度的两个乐音,高音频率是低音频率的2倍。任意两个乐音之间的频率差称为音程。八度音程可按等比关系划分为12份,得到12个半音,这就是著名的十二平均律。现代钢琴中音八度中的白、黑12键就是对应等比数列的12个半音,因而两个相邻键的频率比为fn+1/fn=≈1.059,称此两音相差一个半音。每个半音又可分为100音分,因此八度音程共包含1200音分。所谓两个乐音间差大三度,即指彼此间差4个半音或400音分,所谓小三度则指300音分的音程。大家都知道音程差三度的为和谐音,这就是说,编钟的正鼓音与侧鼓音恰为和谐音,可见古人不仅能铸钟,还掌握相当准确的调音技术。世人往往以为十二平均律来自西方,其实明代朱载堉(1536-1611)发明十二平均律是有文字记载的,比西方(由德国人威克迈斯特Werckmeister,1645-1706)提出十二平均律还早近百年。现在笔者忍不住要说,曾侯乙编钟早在2400年前就把十二律铸造和演奏出来了!中国古代的乐律学源远流长,实有两千多年的传承历史,尤以曾侯乙编钟的十二律为著称,却被湮没于历史长河之中,如今虽得以重见天日,两千年前对乐律如此深入的把握,对调音如此精准的技术,仍令现代人不可思议。


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