曾侯乙編鐘生產(chǎn)企業(yè)分享為何會出現(xiàn)一鐘雙音的奇觀
發(fā)布時間：2021-08-11
曾侯乙編鐘生產(chǎn)企業(yè)介紹到1978年湖北省的考古工作者在湖北隨縣(今隨州市)擂鼓墩發(fā)掘了一座戰(zhàn)國早期曾國國君的墓葬——曾侯乙墓。墓中出土了大量珍貴的文物，特別是全套大型曾侯乙編鐘轟動了中外。
全套編鐘共64件，由青銅鑄就，出土?xí)r分3層8組懸掛在由兩名青銅佩劍武土雙手托起的曲尺形漆木鐘架上，氣勢雄偉壯觀。更為難得的是，歷經(jīng)2400多年滄桑，音樂性能仍然保存完好。根據(jù)聲學(xué)測定，以姑洗律(相當(dāng)于現(xiàn)代國際通用的C大調(diào))為基調(diào)，音域?qū)掃_(dá)5個半八度，中間3個半八度，12個半音齊備，可以旋宮轉(zhuǎn)調(diào)，演奏各種樂曲。
曾侯乙編鐘生產(chǎn)企業(yè)告訴大家這套編鐘集中反映了我國古代高度發(fā)達(dá)的音樂文化成就和科學(xué)技術(shù)水平，是中國古老文明的象征，被為古代世界的“第八大奇”。
一、嘆為觀止的一鐘雙音
曾侯乙編鐘生產(chǎn)企業(yè)介紹到曾侯乙編鐘較為神奇的是一鐘雙音。披照編鐘上的錯金標(biāo)音銘文所示，分別敲擊不同部位，同一鐘可以發(fā)出兩個不同的樂音，而且兩個樂音之間相差三度。如中層3組第5號鐘，正鼓部標(biāo)音為“羽”，敲擊正鼓部測的頻率是427.7赫茲，其側(cè)鼓部標(biāo)音“宮”，敲擊側(cè)鼓部測得頻率516赫茲，兩音分別相當(dāng)于現(xiàn)今鋼琴鍵盤上大字4組的“A”(即簡譜所記6，La)音和大學(xué)5組的“C”(即簡譜所記i，do音，正鼓音比側(cè)鼓音低88.3赫茲，亦即低一個小三度，與羽、宮間小三度音程相符（即6與i之間相差三度)。
這一現(xiàn)象早在曾侯乙編鐘出土之前，中國的音樂史專家在檢測先秦鐘、鐃時，便已發(fā)現(xiàn)。但由于一鐘雙音所反映的高超的聲學(xué)、樂律學(xué)及治鑄水平，超出了人們的意料。長期以來未能得到聲學(xué)界的承認(rèn)。從曾侯乙編鐘問世后，先秦編鐘一鐘雙音的“推測”，得到了令人振奮的證實。
現(xiàn)代的定音鼓，由鼓手控制鼓面的緊張與松弛來調(diào)整音高，但由于氣溫與濕度的變化也只能靠鼓手的聽覺與經(jīng)驗來掌握。而曾侯乙編鐘有明確的固定音高，并且能夠保證同一鐘上兩個不同樂音間相差三度，在音樂聲學(xué)上令人驚異。這便是中外學(xué)者嘆為觀止的曾侯乙編鐘一鐘雙音之謎。
二、一鐘雙音的原理與奧秘
曾侯乙編鐘生產(chǎn)企業(yè)介紹到我國的考古界、冶鑄界、音樂界、聲學(xué)界的專家們運用現(xiàn)代科技手段對曾侯乙編鐘進行了綜合科學(xué)檢測、分析和研究，終于揭開了一鐘雙音的奧秘。
讓我們先來看看編鐘的幾何形狀與鐘體結(jié)構(gòu)。北宋沈括在《夢溪筆談》中曾談到先秦編鐘的一個頗引人注目的特征，即“古樂鐘皆如合瓦”。所謂合瓦也就是其形狀如兩塊瓦片合在一起，鐘口如o形。這一特征是中國先秦編鐘與鐘口圓形的西歐教堂鐘和后世的朝鐘、梵鐘的根本區(qū)別。研究表明這也就是先秦編鐘一鐘雙音的奧秘之一。
合瓦形鐘體，兩側(cè)有棱。而棱是兩片瓦狀的連接部，是鐘體剛性最大的部分，鐘體震動時要使棱部進入振動狀態(tài)需要更大的能量，因此編鐘發(fā)聲時。棱能對鐘聲起阻尼作用，加速鐘聲的衰減。而且敲擊同一編鐘的不同部位時，因為棱的阻尼作用不同，其振動模式有很大變化。這樣，就給一鐘雙音提供了可能。而圓形鐘，則無此阻尼作用，不論敲擊圓鐘的哪個部位，其振動模式都固定不變，因而只可能有一個樂音，而且由于鐘厚不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)生許多復(fù)雜的泛音、分音使尾聲很長(北京永樂大鐘尾音長達(dá)兩分鐘)，很難構(gòu)成音律，形成節(jié)奏，無法成為演奏旋律的樂器。
曾侯乙編鐘生產(chǎn)企業(yè)介紹到采用現(xiàn)代激光全息攝影技術(shù)分別拍攝敲擊同一編鐘正鼓部與側(cè)鼓戴部的照片加以比較分析？梢砸姷絻蓮堈掌逦爻尸F(xiàn)出正反對稱的兩個不同的基頻振動模式，即第一基頻(正鼓音)、第二基頻(側(cè)鼓音)。觀察編鐘振動時鐘口的變化，可以看到，當(dāng)敲擊正鼓部，激發(fā)第一基頻時，編鐘進入振動狀態(tài)后，棱起著明顯的阻尼作用，相反敲擊側(cè)鼓部，激發(fā)第二基頻時，編鐘在進入振動狀態(tài)后，棱所起的阻尼作用甚微。這樣就出現(xiàn)了一鐘雙音的奇跡。
三、一鐘雙音的調(diào)音與調(diào)律
但是要使這兩個不同的鐘聲成為樂音，并且其間保持三度關(guān)系卻并非如此簡單，還需要進一步的技術(shù)處理和調(diào)音、調(diào)律。根據(jù)聲學(xué)上板振動的特點，板的厚度影響著音的高度。如何對一鐘雙音的編鐘進行調(diào)音、調(diào)律呢？
讓我們再來觀察一下鐘腔，鐘腔壁上有凸起的音塬和呈凹狀的音隧，并且他們大都經(jīng)過研磨和刮削。通過全息攝影可以看到音塬、音隧正好與第一基頻或第二基頻的節(jié)線位置相吻合，而這正是調(diào)整音高的關(guān)鍵部位。古代工匠正是通過磨、刮對鐘進行調(diào)音、調(diào)律，使兩個樂音成三度關(guān)系的。同時音塬與音隧處于基頻振動模式的節(jié)線上，在編鐘振動時，鼓部正中(有隧之處)處于波腹，側(cè)鼓音則處于波節(jié)，反之亦然，從而使敲擊不同部位所產(chǎn)生的兩個樂音能夠明確區(qū)分。
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