本帖最後由 陆游 於 2014-6-20 02:53 編輯
钢弦还是丝弦,这是个问题(3) 大音实验室研究员 陆游
上文我们比较了乐圣钢弦与雷氏丝弦的音色差别,本文将会比较上音钢弦与龙人冰弦,还是采用大音3.0版的琴。我们仍然先以中等力度的四弦散音为例作对比,然后以综合指标作概括性的总结。
以下是两者的录音和音头约0.20秒时长的频谱对比:
可以听到上音钢弦音色偏清亮,余韵较强;而龙人冰弦更沉厚,音量也较弱。再看两者的音头频谱对比。以图中-48dB处的红线为基准,上音钢弦在2000Hz以上有多个频率超越红线约6dB,而龙人冰弦2000Hz以上没有任何频率超过红线,实际听觉也是钢弦要比冰弦更噪一点。同样以红线为基准来比较中低频,钢弦的中频要略强于冰弦,低频钢弦则明显弱于冰弦。总体来说钢弦频谱重心较高音色偏清,冰弦频谱重心较低音色偏静。这样的差别在钢弦与丝弦的对比中也是类似的,比如上文的例子,同样是中等力度的四弦散音:
可以看到(顺便提一下,声音是可以通过频谱来“看”的)钢弦丝弦的频谱差别要明显大于钢弦冰弦的差别,总体上看冰弦和丝弦都会加强低频而减弱中高频,同时余音变短。按音量由大到小,清度由高到低(频谱重心由高到低),余音由长到短,排列为:钢弦、冰弦、丝弦。事实上这就是三种弦的音色差别,主要是因为冰弦的弦心是尼龙,丝弦的弦心是蚕丝,都比钢弦软,密度小,拉力低,因而在不同程度上抑制了弦振动(外包层也有一定的影响)。至于对音色的改变则各有利弊,很难说“传统”材料比“现代”材料更好,更没有某些制弦者和琴人认为的那么神秘。事实上如果有一种人工材料的性能接近丝弦,那么它所制的弦的音色也会与丝弦很相近,冰弦就是一个例子。
下面我们再来看看钢弦与冰弦综合指标的对比:
(2号琴)钢弦冰弦的散按泛综合噪度分别为0.221,0.183,差值比为(0.221-0.183)/0.183 = 20.76%;而上文例子中(1号琴)的钢弦丝弦综合噪度分别为0.241,0.183,差值比为31.69%。钢弦冰弦散音平均噪度分别为0.221,0.183,差值比仍然为20.76%;上文例子中的钢弦丝弦散音平均噪度分别为0.252,0.178,差值比为41.57%。可见一般情况下,丝弦对高频噪音的抑制程度要强于冰弦,在散音上更是明显。
钢弦冰弦的综合韵长比分别为2.793,2.399,差值比为16.42%;而钢弦丝弦的综合韵长比分别为3.367,2.404,差值比为40.06%。钢弦冰弦散音平均韵长比分别3.234,2.686,差值比为20.40%;钢弦丝弦散音平均韵长比分别为3.598,2.600,差值比为38.38%。因此类似噪度的差别,丝弦对余韵的抑制程度要明显高于冰弦。
清静度和圆润度三种弦的差别也相仿,但差值比要小一些。两者都是蓝色系(主导分频较高),但上音钢弦为清润型;龙人冰弦为平和型。而乐圣钢弦对比雷氏丝弦的例子中,乐圣钢弦为蓝色系,清润型;雷氏丝弦为绿色系,平和型。钢弦比丝弦和冰弦更偏清润。
丝弦冰弦的透度要高于钢弦。如这两个例子中,钢弦冰弦综合透度分别为0.601,0.665,差值比为10.65%;而钢弦丝弦综合透度分别为0.644,0.715,差值比为11.02%。钢弦冰弦散音平均透度分别为0.529,0.589,差值比为11.34%;而钢弦丝弦散音平均透度分别为0.564,0.696,差值比为23.40%。丝弦对散音透度的影响较冰弦更大。
1号琴上音钢弦散按泛的平均高频衰减率分别为0.454,0.551,0.907;龙人冰弦分别为0.609,0.701,0.886;差值比分别为34.14%,27.22%,-2.31%。除泛音衰减率都很高较相近外,散音按音的衰减率冰弦明显大于钢弦,说明钢弦较冰弦振动更充分(这里“充分”没有好坏的意思)。类似的,2号琴乐圣钢弦散按泛的高频衰减率分别为0.495,0.649,0.877;雷氏丝弦分别为0.580,0.671,0.885;差值比分别为17.17%,3.39%,0.91%。这个测试中龙人冰弦在高频衰减率方面比雷氏丝弦表现更好。一般来说,实际听觉也是龙人冰弦比丝弦音色更“干净”(注意不是音质更“安静”,音质由噪度决定)。
1号琴上音钢弦散按泛的平均噪度回归斜率分别为1.049,0.724,2.158;龙人冰弦分别为0.504,0.611,1.714;差值分别为0.545,0.113,0.444。2号琴乐圣钢弦散按泛的平均噪度回归斜率分别为0.960,0.536,1.534;雷氏丝弦分别为0.766,-0.093,1.544;差值分别为0.194,0.629,-0.01。总体来看,丝弦和冰弦的拨弦宽容度比钢弦要更高,但同时音量音质音色的变化也小因而表现力不如钢弦强。但高频衰减率和噪度回归值在手动测试中只有3个录音的平均拟合,精度还不够高,将来运用自动的标准拨弦器能有效地提高其精确度。
九德总分上音钢弦为34.24,龙人冰弦为37.10,差值为2.86分;九德总分乐圣钢弦为35.47,雷氏丝弦为39.07,差值为3.60分。总的来说,冰弦与钢弦的音色差别和丝弦与钢弦的音色差别很类似,但对振动的抑制程度没有丝弦那么高。同时我们也要看到弦对音色音质的影响还是有限的,主要是对散音的影响更大,而琴体本身还是大致决定了一张琴的好坏,就如上例中两种弦的九德总分差距都不超过5分,也就是还在一个档次内。但是也有例外,比如《罗氏音色评价软件v1.2-音色评价标准及结果说明(1)》中的3.0版琴的九德总分为42.69,张的是上音老弦,而用乐圣新弦时的九德总分约为36分,两者相差6.7分,且前者为静圆型,后者为清润型,音质和音色都差距较大。我们分析得出的原因是那套上音老弦经常被用来试音,反复拉伸,弦的应力已被大大减弱(弹性降低),有很好的弦振动抑制作用(类似丝弦);同时其张力又高于丝弦,因而总体的振动性能平衡得恰到好处,就如某些琴友感受到的“老的钢弦胜过新的丝弦”。这也对弦的研制有很好的启示作用。
最后我们来讨论一下弦与琴的匹配问题 – 它们之间的关系可以类比人与衣服的关系。不同体型的人要搭配不同样式的服装,同时还要考虑到肤色和衣服色彩的和谐。前者类似音质的考虑,后者可比作音色的偏好。因此,一张“好”琴如果配上不合适的弦,整体的音色效果也不会太好;反过来,一张“差”琴如能配上合适的弦,则能增色不少。比如大音3.0版的是纯阳琴(面底皆为杉木),振动性能很强,因此张新的钢弦会振动过度,导致偏噪和余音过长,换用龙人冰弦振动就比较适中,而用雷氏丝弦则似乎又抑制过度(余韵偏短)。对于振动性能较弱的琴,比如李琴,则以钢弦为佳。而对于振动性能过强(面板和底板都较薄)的琴,比如某些马琴,张以丝弦音色效果最佳。
当然,如果一张琴在张新的钢弦时就已经很噪且余音短促,所谓声焦韵短,这是振动性能过低,虽则换丝弦能在一定程度上降低噪度,但是余韵会更短,整体效果也难有大的提高。这就好像一个矮胖子无论穿什么都不太好看,而一个身材匀称的人搭配的余地就比较大。大体上来说,振动性能较强的琴配弦的余地较大。如果两张琴的音质属于同一个档次(九德总分差距在5分以内),那么在配上最合适的弦之前,我们很难说某张琴比另一张琴更“好”或更“差”,就像身材好的人穿错了衣服其形象也会大打折扣。而且弦与琴的搭配是否最“合适”,这个综合的判断标准对不同的人来说也会有一定的差别,但是不会差别太大,因为大部分人的听觉系统是很类似的,这也是罗氏分析法能够行之有效的根基所在。
琴弦音色研究的下一篇文章将介绍指甲对拨弦音色的影响,文中会揭示一些鲜为人知的奥秘。
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