论提琴音板弧度对声学品质的影响

论提琴音板弧度对声学品质的影响

小提琴是由雷贝克（Ribeca）、里拉（Lira da braccio）和维奥拉（Viella Rinascimentale）这三种乐器演变而来的。雷贝克（Ribeca）出现于十三世纪，面板为平面，没有弧度；背板有弧度，整个琴箱像一个切开的梨。维奥拉（Viella Rinascimentale）出现于文艺复兴时期，面背板皆为平面，整个琴箱似吉他形。到了十五世纪，出现了里拉（Lira da braccio），它是由一种特殊的维奥拉演变而来的。最初面板带有弧度，背板没有弧度，是一个平面。经过一段时间的演变，面背板都 带有弧度，到了十六世纪，受文艺复兴的影响，音乐的应用渐渐推广，逐渐走向更多的社会阶层，增加了音乐的公众性，这种变化使乐器制作者们试图把Viella的大音量和广泛实用性，与Ribeca的五度定音相结合，以及Lira da braccio的音板弧度等特点结合在一起。1550年左右，当提琴由三根弦因增加了高音弦而发展为四根弦时，小提琴就基本定型了。同时也出现了中提琴和大提琴，这些提琴音板都带有弧度。

一、音板弧度的主要作用

提琴作为一种独奏乐器，需要有一定的音量和传远能力及均匀的音色，这就和琴体共鸣箱的振动有着密切关系。而提琴音板是琴体共鸣箱的重要组成部分，它直接参与振动。

首先，提琴音板应具有足够的刚度来支撑琴弦（琴弦张力总和为30kg左右）和琴码（琴弦通过琴码加在面板上的压力为10kg左右）的压力，同时为了利于振动的传播，要求音板在尽可能少地切断木材纤维，因此应尽可能的薄，使之易于振动，如果音板为平面，虽然保持了木材纤维的完整性，但由于是平面，要想具有足够的刚度，唯一的方法就是增加音板的厚度。这样平面音板所具有的纤维完整的优点，也就被音板偏厚的缺点抵消了。这种音板不能取得理想的振动效果。平面音板虽然其纵向抗压性很强，能承压琴弦的张力，但其横向抗压性很弱，由于琴码的压力很强，容易使音板中部塌陷。而带有弧度的音板，虽然切断了一部分木材的纤维，但它仍保持了大部分木材纤维的完整性。并且由于带有弧度，无论音板横向或纵向都具备良好的抗压性，也提供了减薄音板的余地，使音板内部也可以相应地去掉一些木材，用以减少音板厚度，使其更利于振动，而又不影响其应具有的刚度。

其次弧度的分布还决定了音板振动时节线的分布，从而决定了提琴音色或甜美或宽广的变化。音板弧度分布的复杂形态，也增加了音列的均匀性，产生更加丰富的谐音。音板的木材纤维随着弧度的起伏被切成长短不一。这些木材纤维产生振动时就会有不同的频率，因而使音板除整体有一个振动频率外，各部分都有不同的振动频率。在演奏乐曲时，不同部分的振动频率会对不同的音高产生共鸣，使音板得到更丰富的谐音，也增加了音列的均匀性，如果音板为平面，木材纤维长短一致，那么音板本身就会有非常强烈的震动基频，当演奏到这个频率音高时，音板就被激发，产生共鸣，使得这个音比乐曲中其它音更为响亮，打破了音列的均匀性。

同时，音板内部的凹弧，也增加了琴体共鸣箱的空气容积，加大了共鸣箱。提琴音板和琴体内空气的固有振动都产生一定的音高，这些琴板音和空气音通过共鸣作用使某些琴音（基音或泛音）得到增强。由于琴板作用使音增强而形成的峰，称为琴板峰；由于空气振动作用使音增强而形成的峰，称为空气峰；这两种峰对提琴音质都起着重要作用。二者要均匀分布，音高要有一定间隔，不能过于集中，要相互配合，琴体内空气振动产生的音高，取决于腔体内的空气容积。改变空气容积的方法。除了改变侧板的高度外，就是改变音板的弧度。通过改变音板弧度来改变琴箱内的空气容积，从而控制泛音、基音之间的强弱关系，得到一个比较理想的复音效果。

音板带有弧度，便于演奏者的演奏，利于换弦，不易碰到其它弦。并且在演奏E弦和G弦时，增加了运弓空间，不易碰撞中腰部分。

音板弧度还能调节由于木材质量引起的问题。如果木材弹性不够理想，偏软，那么弧度就可以相应的丰满一点，总弧高也可稍高一点，这样能增强音板横向抗压性。相应的，音板厚度尺寸就应该厚一点，使音板具有足够的刚度。如果木材的弹性很好，弧度设计有各种选择的可能，那么厚度尺寸就可以相对的稍薄一点，来使音板具有相应的弹性，不致因为音板过厚反而影响了音板振动。

二、音板弧度对声学品质的影响

音板的弧度与提琴的声音品质也有很密切的关系。面板的纵向弧高较高（大于15.5mm）时，增强了板对弦通过琴码传递的压力的抗力，这种情况下它的厚度可以比扁平弧高的面板薄一些，但两端应该加厚一些，相反，背板的纵向弧高很高时，则减低了它对弦压的抗力，因此，纵向弧度较高的背板的中央部分要比弧度较低的背板厚一些。

不仅音板的纵向弧度会对声音的变化产生影响。音板的横向弧度也同样会对声音产生影响。提琴中部受力带的抗压性能的大小在很大程度上对声音的变化有影响。

音板横向弧度较饱满时，它的抗压性能比较好；而横向弧度较小，不是很饱满时，则抗压性能较差。

弧度较高的琴（一般指面板弧度的最高点为16mm以上时）提琴的音量不大，但音色甜美、圆润，接近人声；弧度过高的琴（弧高在17mm以上）虽然音色依然甜美，但开始出现浓重的鼻音；弧度适中（弧高在15.5mm左右）的琴：音量大，发音敏感，音色

变化丰富；弧度较平缓的琴：音量很大，声音敏感直接，但音色变化小，较单一。

世界提琴制作大师从实践中认识到音板弧度对提琴声学品质的影响，他们制作的提琴，音板弧度的设计各有特点，呈现出不同的声学特质。

Nicola Amati制作的弧度很饱满。小提琴面板的弧度最高点一般在16.5mm以上，弧度的中间部分呈明显的8字形，在镶线附近有很深的凹沟，大约有手指粗细。这是他为了解决弧度高而引起发音较迟钝，音色较暗的矛盾，而采用调白琴的方法，把边圈作得很薄来增加声音的敏感性。他的琴音色甜美圆润，接近女高音。

德国的制作家J·Stainer受Amati的影响，也是追求甜美圆润的音色，因而继续抬高弧度。弧度最高点比Amati的还高，中间部分也呈明显的8字形，边圈则较低、较平。但由于弧度过高因而不能长久地承受琴码的压力。他的琴音色甜美，但鼻音很重。

Stradivries则是在Amati的基础上，抬高弧度边圈，降低弧度总高度，横向弧做得较平直，纵向弧增加了中心平缓区的长度，从而增加了音板的振动面积。总的来说，Stradivries的面板弧度大多丰满，边圈也很饱满，属于舒展型的弧。他的琴发音敏感，声音色彩变化丰富，音量大。

Guarneri Del Gesu吸收了Brescia学派的特点。他的弧度非常饱满，几乎没有翻边，直接从琴边就开始做弧度。纵向中线弧基本是一个抛物线。横向弧是均匀的，放射性的分布。他的琴音量大，声音敏感，直接，音色优美，十分适合现代提琴曲目的演奏。

三、音板弧度的设计和造型

音板的弧度共分为三个主要部分，即周圈弧的形态，横向弧与纵向弧的形态。弧度的设计要同时满足视觉审美和发音的需求。

（1）周围弧的设计。有些制作家喜欢将周圈做得很饱满，如比索洛蒂学派。弧度就象一个穹顶，要把琴码的压力最大面积地输送到音板各部分，最佳的途径是直线传递。周圈弧较饱满，琴码的压力在音板各部分传递的方向都是一致的，即向下压的力。这种受力利于振动的传递。而如果周圈弧很低，当力传递到周圈时就改变方向，不再是向下的力了。 有些制作家则喜欢将周圈做得很低、扁平，是因为他们认为周圈低、薄，增加了音板整体上下振动的自由，总的来说，周圈弧饱满的琴振动很充分，琴箱空气容量增加，声音敏感，但音的色彩变化不大。周圈弧低平的琴音量较周圈弧饱满的琴音量小，但声音容易控制，音色比较优美。

（2）纵向弧的设计。面板的纵向弧在中段应保持一段距离的平直，因为这样才能使音板在弦紧张时具有相应的抗压性。而背板则类似一条抛物线，一般没有明显的平直段。

（3）横向弧的设计。从中线弧到周圈过渡部分的形状直接影响整个弧的外观，大致可分为三种类型。三面型弧度在中线为一个区域，左右两边各形成一个区域。三个区域相交时，在四个琴角附近有明显的四个交叉点。这些交叉点作为一种支撑点，可增加音板的抗压性。直筒型弧度则是在中线附近为一个平面，从中线到周圈过渡很快，坡度较陡，似一个圆筒。增强了音板纵向抗压性。舒展型弧度分布均匀，起伏平缓，从中线向两侧均匀地散开，这种分散的弧，利于音板的振动传递。

音板弧度的造型很重要，是因为它既要求外型上的美观，代表作者的艺术风格，又直接影响着音色的变化。它与木材弹性模量，音板厚度尺寸之间相互补充，相互调整，使提琴发出优美动听的声音。通常如果木材的弹性很好，那么就可以将弧度做得丰满一点，厚度尺寸之间的变化也可以稍大一点，整个厚度尺寸可以稍稍减薄一些。如果木材弹性不太好，材质偏软，那么弧度就要稍稍平缓一些，厚度尺寸之间的变化就要小一点，整个厚度尺寸可以厚一些。通常制作者都将小提琴音板弧高最高点定为面板15.5mm左右，背板为14.5mm左右，弧度的总高度不易过高。因为琴弦通过琴码加在面板的压力通常为10.9kg左右（琴弦张力总和为30kg）。如果弧度太高，音板会承受不住弦的压力而产生裂缝或塌陷。因而总的来说，弧度最高点较高的琴通常音色柔和丰满，泛音丰富，但音色较暗，易发出鼻音。而弧度最高点较低的琴，发音很敏感，但音色不够圆润，发扁，泛音不丰富，较平淡，不柔美。制作者们总是通过多次的实际操作，从中找到自己认为最理想的弧度设计，从而使提琴发出自己所追求的优美动听的音色。