戴念祖

(中国科学院自然科学史研究所,北京 100190)

明清间管乐器的端口改正辨析

戴念祖

(中国科学院自然科学史研究所,北京 100190)

明代后期音乐家朱载堉对管乐器的端口做出改正,其改正的理论和数据都是正确的。入清以后,康熙帝做了同样的工作,但其理论和数据都错了。此后,科学家徐寿照抄康熙的结论,而晚清邹伯奇却退步到完全不做端口改正的地步。这是科学史上逐年退步的一个小小实例。

端口改正 朱载堉 康熙帝 徐寿 邹伯奇

在科学史上,曾有人认为管、弦同长同音。其实不然。由于气柱的惯性,它总要稍微溢出管端外,管音就比同长的弦音低一些。在相同张力和密度下,倍半弦线总是成八度音程,而倍半之同径管只有约略大七度。八度同径管,其长度比究竟多少？自明后期以降,音乐家和声学家对管端改正作了许多探讨。本文旨在梳理这一历史知识和技术。

1 朱载堉的端口改正

朱载堉曾多次作律管实验,“命工依彼围径皆同之说制管吹之,以审其音。林钟当与黄钟、太簇相和而不相和；南吕当与太簇、姑洗相和亦不相和,黄钟正半二音全不相应而甚疑焉。”[1]

“相和”、“相应”是指二音协和或二管发生共鸣或共振。朱载堉在此指出,同径管四度(林钟—太簇,南吕—姑洗)、五度(林钟—黄钟,南吕—太簇)、八度(黄钟正半)都不相和。朱载堉在疑惑之中进一步以实验指出：

以竹或笔管制黄钟之律一样两枚,截其一枚分作两段,全律、半律各令一人吹之,声必不相合矣。……