张赫彤 王景尧

（首都师范大学，北京 100048）

竖式羌笛的音色属性

张赫彤 王景尧

（首都师范大学，北京 100048）

本文研究竖式羌笛的历史由来、物理特征、音色属性、发声本质，将其音色属性以频谱的形式展现出来，从频谱入手研究出羌笛的特性。进行乐器音色采样。并探究通过频谱分析来建立独特的音色库的可行性。

羌笛；频谱；民族；乐器；音色

一、羌笛的渊源

“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”①一句耳熟能详的古诗，体现出边塞的离愁，凄清的意境。确实，“羌笛”在古诗词中向来别有一番情怀，非常适合吹奏和表达边塞意境。那么它本身究竟藏着什么秘密呢？我们会在本篇文章中揭晓——属于羌笛音色的奥秘。

羌笛是羌族非常传统的古老的民族乐器，已有两千多年历史，两管数孔（五孔或六孔）。羌笛也称“羌管”，始于羌族，属于单簧气鸣乐器，在四川北部阿坝藏羌自治州的羌族居住之地。

羌笛是用当地高山上生长的油竹制成，竹节长、管身较细，双管并排用线缠绕连结在一起，笛身全长13 ～19 厘米，管口直径2 厘米左右，笛管上端装有4 厘米长的竹制吹嘴。吹嘴正面上端约3 厘米处，用刀切开一薄片作为簧片。

从草原大漠到高山深谷，追溯历史，羌笛早在汉代就已经流传于甘肃、四川等地，并且可以推知，当时的羌笛是双管四孔。在吹奏时两管发出听感上相同的音高，音色清亮凄婉，带有悲凉之感。古往今来，有十余首古老的曲牌，乐曲内容相当广泛，主要是传达羌族人的思念向往之情。

边塞诗中经常提到羌笛，例如：

王之涣《凉州词》：羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关。

范仲淹《渔家傲》：浊酒一杯家万里，燕然未勒归无计，羌管悠悠霜满地。人不寐，将军白发征夫泪。

岑参《白雪歌送武判官归京》：中军置酒饮归客，胡琴琵琶与羌笛。

李益《夜上受降城闻笛》：不知何处吹芦管，一夜征人尽望乡。

二、关于羌笛基本演奏法的频谱分析

吹奏羌笛主要采用鼓腮换气法、喉头颤音以及手指的上下滑音等，加之双管制作的律差，双簧共振的音响，技巧性要求很高。

为了对羌笛的各孔音进行频谱分析，我们分别采集了羌笛筒音，以及从上到下依次按住一孔到六孔的全部音，对每个音的音频进行了频谱分析，研究过程中所使用到的音频工作软件有Cubase5，audition cs6，Sibelius 6。

图1 羌笛基本音阶波形音高显示

研究步骤：我们首先采用从最初的基本音阶开始分析的原则，研究其音频波形。下图为我们采集的音频样本波形音高显示。从筒音开始按照音高的高低关系从低至高依次排列。这里我们采用“waves tune mono”②这个插件进行研究。

图中显示出了羌笛基本音阶的所在音高，因为这款插件只能为我们提供大致的音高关系，为了更清楚地显示其音高，我们将waves tune中显示的波形转换为MIDI形式导出，在Sibelius 6中打开，得出下图所显示的羌笛基本音阶示意图。

图2 羌笛基本音阶音高示意图

这样羌笛基本音阶的音高我们就有了初步的认识与了解，以方便我们进行下一步的研究与探索。之后为了能更直观的分析各个音在频率、泛音上的特点，以及后面部分所探究的各音音程间关系，需要将音频的频率直观地显示出来，我们用izotope ozone 5及audition cs6这两款软件的功能对每个基本音阶的频率从多个角度进行显示。下表中为各个基本音阶的频率二维示意图：（使用软件为audition）

表1 羌笛音阶频率二维示意表

这样我们就确认了对于各个音的频率性质，但理论泛音与乐器采录实际泛音的区别，只有二维图的显示还不能很清楚地看出，每个音在吹奏时声音频率的基频与泛音之间的薄厚关系。基频作为整个音中最基本的频率，体现着听感音高的作用，而泛音是使这个音变得有立体感有层次的重要因素，所以不掌握泛音与基频之间的关系，无法进行更深层次的研究以及后边要探究的音色属性分析。

我们需要展现其每个音的频率三维显示图，如下表我们将各音依次排列，截取每个音的频率三维显示图：（使用插件为izotope ozone 5）

表2 羌笛音阶频率三维示意表

从表中我们可以非常惊喜地发现，羌笛的每个音的基频与泛音都有着相当的厚度，且泛音多而明显，排列均匀，这与其他民族乐器是非常不同的。关于这一点我们会在音色属性这一章研究。

至此，我们对羌笛演奏法中基本音阶演奏的频率分析已经有了基本的了解。从以上的数据中不难看出，羌笛的声音音域比较窄，用十二平均律的标准分析的话也只有一组音列的宽度，但是在吹奏乐曲中我们能感受到非常丰满清亮的声音，在窄小的范围内比较自由的排列几个音进行组合吹奏，把乐感体现的淋漓尽致。羌笛的泛音在演奏者吹奏时与基频的声音强度几乎持平，而又不掩盖住基音的音高从而体现在音色上。这是羌笛的演奏法在分析过后非常直观地体现出来的。但是羌笛的基本音阶在吹奏时比较不稳定，我们在采取样本时也发现，前后两个相同指法的音吹出后在听感上却存在着不稳定的差异，音高上有细微的偏差。所以对于基本音阶特性的研究，我们还需要进一步更深地研究，我们通过audition软件中的频谱分析图（同表1），得到各个音的频率范围，根据基频与泛音之间的关系，倍频的概念，我们找出了每个音的基频与泛音的所在频率，因为羌笛的泛音数量居多、饱满又分布均匀，所以我们文章中只抽取每个音在20Hz 至4000Hz内的基频与泛音进行排列。下表为羌笛基本音阶的具体频率分析数据：

1音

2音

3音

4音

5音

6音

三、羌笛各音之间的音程关系的探索与分析

以下的数据中，我们将“十二平均律”作为羌笛音律的比对标杆，对比频率上的差值。

表2

表3

表4

表5

表6

上表左边“十二平均律频率标准”起度量衡的作用，键位顺序号参考了国标GB/T 23146-2008标准；目的是精确对比、揭秘羌笛特色。

在数据中不难发现，与十二平均律的特点相比，羌笛的基本音阶在吹奏时比较不稳定，在音高上有细微的偏差，这与羌笛的“双管”构造不无关系。我们都知道，任何乐音都是复合音，其中包含有基频（基音）与它的众多谐波频段分音，它们综合作用构成了该乐器的独特音色。羌笛声音中的复合音就是如此。

在研究中我们还可以发现，从相邻两个泛音的角度依次观察，其中相差的数值变化不大，而且变化数值差具有独特性、唯一性。随着频率的增加，泛音数量变化细微，可以推知羌笛音色具有音域小、相似度很高的统一性。

四、羌笛音色属性分析

音色属性研究，是一种对声音本质的研究，得出结论后，找出羌笛不同于其他竖吹民族乐器在声音上和音乐上的特点，从而在羌笛的音乐创作中提供新的方法，更好地为我们自己民族乐器的音乐创作、教学、科研、表演与乐器制作服务。

羌笛属于中国民族乐器。民族乐器都有一个共性，那就是个性较强，异质音色突出，有穿透力。但是事实上，羌笛本身又抽离于这样的共性，它不同于竹笛透明又极具穿透性的音响，而是带着一定的杂质感，在音域不宽的范围中形成自己的特色。

从微观角度上看，羌笛的每个音的基频与泛音都有着相当的厚度，泛音明显、数量多，排列均匀，这与其他民族乐器是非常不同的。再加上羌笛在构造上来说是“双管”的特性，使得它在吹奏中不难听出差异很小但重叠而至的复合音。所以在宏观上，羌笛音色显得清亮又深厚，一种矛盾的并存，在表达边塞士兵保家卫国又思念家乡的情感中展现出微妙的契合，体现凄切悲凉的同时带有一丝沉稳，适于吹奏情绪变化性不强的曲目、节奏比较舒缓平稳的曲目。因为音域、音色的限制，吹奏时对吹奏技巧也有一定要求。前文中有提到鼓腮换气法、喉头颤音以及手指的上下滑音，还有双管下双簧共振的吹奏法。

它的1音、2音之间，相差度数为大二度。2音、3音之间，相差度数为大二度。3音、4音之间，相差度数大致为大二度（具体音高差小于大二度）。与十二平均律相比，羌笛每个音之间的度数差较大，相差度数基本有规律可循，可谓律制自成一体。当然，由于音色音域的限制，推广程度和社会发展，羌笛未能得到后辈演奏家广泛传承，或是在过程中受到了一定阻力。比如复合音；民族乐器羌笛很难演奏复合音，而西洋长笛却能演奏很多的复合音。

音域不宽，音色不富于变化，也许我们通常认为这是乐器表现力的一种缺憾，但也正因为这样的“缺憾”，才造就了羌笛独一无二的个性，使它拥有其他大部分乐器所不能够表达出的意境情感。

由于羌族没有文字，那里的历史文化除了靠羌族人口传心授外，通过吹奏羌笛沟通也是交流、传承的一种重要渠道。因而它对羌族历史、文化的研究有着重要作用。现在我们进入信息时代，已经不是靠呼喊、乐器传递情感、思念的时候。不断有人呼吁传承就意味着要伴随创新，但我们的民族乐器，它本身的魅力不就是自身独特的、不可取代的律制和音色吗？如果在羌笛演奏中加上西洋长笛一样的按键演奏，那它也就失去了我们民族乐器的特征和意义。

羌笛的音律、音色、吹奏技巧独具特色，是我国民族乐器中极具价值的研究对象。

注释：

①出自唐代诗人王之涣的诗《凉州词》.

②音高修正软件，以挂载在各种宿主软件中使用.

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文系首都师范大学“国家大学生创新创业训练计划”成果；科研项目资助单位：首都师范大学。

张赫彤、王景尧，首都师范大学音乐科技系2013级学生。