古琴碰上理科思维——记nc今天的资料查询

起因

之前在一本书上看到过古琴的徽位是怎么分出来了,突然有点忘,所以百度了一下,然后一下午就过去了。。。现在记录顺便梳理一下,估计不太会有人看hhhh

15份儿的古琴弦

在这个阶段不用考虑七根弦的音高,其实随便扯一根毛线就行(开玩笑)
古琴共有13个徽位,是怎么取得的呢?
1/2部分:
从岳山到龙龈,取中点,定7;
岳山到7,7到龙龈,取中点,定4,11;
岳山到4,10到龙龈,取中点,定1,13。
1/3部分:
从岳山到龙龈,取三分点,定5,9;
岳山到5,9到龙龈,取中点,定2,12。
1/5部分:
从岳山到龙龈,取五分点,定3,6,8,11;

懵不懵?看图你就懂了
古琴碰上理科思维——记nc今天的资料查询

天地人

众所周知琴是件了不起的乐器,琴厉害在哪呢?其实我决定学古琴的时候并没有想这么多,纯粹是听龚一老师版本的cd很好听,高考后就去学了。今天一查,好家伙?6个世界之最!

1.历史最悠久
古琴是中国最早的弹拨乐器之一,其历史几乎和中华文明一样悠久。传伏羲氏制古琴,神农氏作曲,初为五弦,周文王、武王各增设一弦,成为七弦,遂成定式。古琴有文字可考证的历史,有三千余年。其出现不晚于尧舜时期,在孔子的春秋时期已极为盛行。
2003年11月17日,联合国教科文组织宣布了“人类口头和非物质文化遗产代表作”,古琴名列其中。

2.象征最丰富
古琴面板呈弧形,象征天;地板是平的,象征地;最初古琴只有五根弦,象征君、臣、民、事、物, 暗合金、木、水、火、土,对应宫、商、角、徵、羽, 古琴长一般在三尺六寸五分左右, 象征三百六十五天;有十三个徽位,象征一年十二个月和闰月;古琴下有两个出音孔,称为龙池,象征潜龙;龙出则布雨,从而象征人君的仁慈;凤沼,凤浴其中,以清洁其身,象征人君的品德。

3.成交最昂贵
现存1000多年前唐琴仍然可以用来演奏,而宋、明、清代流传的琴就更多了,这在世界乐器史上是绝无仅有的。2010年12月北京保利秋拍会上,一张北宋宣和二年(1120年)出品, 宋徽宗御制官琴“松石间意”,经激烈的竞价,最终以1.3664亿元成交,创造了世界乐器拍卖记录。
4.泛音最多变

泛音是弦乐器演奏中常用的一种别具特色的奏法。古琴上的泛音被誉为“天音”。琴没有“品”或“码子”,非常便于灵活弹奏,以余音绵长不绝为特点的古琴,其独特的走手音是其它任何一种乐器所不具备和无法比拟的。古琴有100多个泛音,这大概是世界上拥有泛音最多的乐器。
5.音域最宽广

古琴是多弦无柱乐器,同一个乐音可以在七条弦的不同音位发出,计有按音音位147个,泛音音位91个,加上散音7个,总共有245个音位,再加吟揉绰注、上下撞逗所得音,古琴音位之多,堪称乐器之首。
6.指法最繁多

古琴指法繁多,古时各种指法及其细微变种,
总计有一千多种。今天常用指法大概有几十种。其中,右手指法包括擘、托、抹、挑、勾、剔、打、摘及其不同的组合如:轮、锁、叠涓、撮、滚、拂、历、双弹、打圆等;左手指法主要分为按音与滑音两种,按音有跪、带起、罨、推出、同声等。滑音有吟、猱、撞、进复、退复等。

和今天nc我查的有关系的就是第四条了,古琴有一百多个泛音,看的时候我就很迷惑,7*13=91啊,一百多哪来的呢,后来又看了一篇论文我才发现,有一种东西叫暗徽!好家伙,为什么会出现暗徽的呢,咱们先留个疑问,先解决一下小标题的问题,天地人是啥。

古琴有三种音,散音、泛音、按音。
散音松沉而旷远,似如大地浑厚,只有七弦五音,当比做坤,如地,厚德载物,让人起远古之思;
其泛音则如天籁,有一种清冷入仙之感,仙音从天上而下,余音袅袅,当比做乾,自强不息;
按音则非常丰富,手指下的吟猱余韵、细微悠长,时如人语,可以对话,时如人心之绪,缥缈多变,恰如人生,悲欢离合尽在人音中。天地定,万物生!泛音如天,按音如人,散音则同大地,称为天地人三籁。

概括来说就是:散音,右手拨空弦,左手一般没什么戏份,不过可以用中指无名指撑在9、10徽的点点中间(个人选择);泛音,左手轻微触弦;按音,左手按弦

那么用物理思维解释一下这三种音是什么样子呢?
参考文献:古琴泛音调弦的物理基础和音律分析–孙兆永
琴弦的两端固定并被张紧,横截面、线密度比较均匀,琴弦内部存在一定的张力。
当我们用手拨动它的时候,我们给琴弦一个远大于琴弦重力的外力,能量传过去,琴弦在张力的作用下开始振动(横振动),振动方向与弦长垂直,传播沿弦长方向。
因为琴弦属于两端固定的有界弦,在一次振动之后,波传到边界处会被反射,形成第二次振动,一直持续到第n次,但是这些振动几乎是同时出现的,我们听到的感觉古琴余音绕梁的感觉就是因为他是很多音复合成的。
在这里我们记住一个关键的公式:古琴碰上理科思维——记nc今天的资料查询
T是琴弦张力,我们给古琴调音扭动琴轸,琴弦张力变大->频率f变高->音调变高
l是琴弦长度,我们看到琴弦长度和频率成反比,这里的琴弦不仅是广义的一根弦从岳山到龙龈的长度,我个人理解是参与振动那一部分的就近长度,这里还是解释一下吧:
古琴是没有琴码的,是多弦无柱乐器,因此弹奏的时候不能较好的将琴弦的振动传递到琴的共鸣腔,因此相对于有琴码的弹拨弦乐器(古筝)来说,音量方面是个弟弟。但是恰恰是没有琴码这一点,才使得弹奏的时候的各种按音的技巧成为可能,丰富了古琴的表现力,韵味十足。又因为琴弦悬空的关系,可以大量使用泛音,赞。
因此呢,从边界条件来说,散音的琴弦两端是岳山、龙龈,都是刚性的,音量大。而按音的两端是岳山和你的左手,半刚性,所以可以称按音为人工散音,所以上面公式的弦长就是指两个边界之间的长度,我们在不同徽位上按下琴弦,改变了弦长l,f随之改变,而且我们可以看到他们俩成反比,记住这个就行。

纯律?三分损益律?

在查资料的时候看到很多次这两个词啊,论文呢呀都是各有观点,我把我查到的记下来。

1.减字谱

一种记录演奏法为主的指法谱,是经纬坐标性质的,不太能直观反映出音高。唐代琴家曹柔将文字谱化简成为了减字谱。

2.琴曲音律的四个层次

1.古琴的徽位表示。这么反证理解吧,要是斫琴的时候徽位点偏了,那是大大的不ok
2.古琴七条弦的调弦法。正调的曲子用黄钟调弹?大大不ok
3.取音方式,这些损益什么的造成了在同一音位在不同弦徽位的律高不同,有的弦的徽位曲子中不用,因为他不准。
4.宫音音高,相当于1=c,1=bB之类的,不难理解。

3.纯律vs三分损益律

丁承运曾经说过,琴乐在琴徽发明之后,在一个时期中曾倾向于泛音的纯律音程的使用。众多古琴研究者持这样观点,如果琴曲中使用3,6,8,11徽泛音,那么该曲基本上是用纯律的。在很早之前,我们知道南北朝的《碣石调幽兰》,该曲琴谱为现存最早的琴曲谱,使用到了1徽到13徽到泛音(没验证,回头去翻翻谱哈)但是光用纯律方法是行不通的,有一种说法古琴音律是自然之节,我们不必将琴弦调到合奏的标准音高,满足琴弦之间的相对音高就可以半夜对着月亮自己弹琴抒怀了。
所以后来呢,就逐渐发展成了三分损益律为主体的兼含纯律成分的复合律制,同时也有人质疑只用三分损益律回不到原点,提出追加结合二分损益律(7,4,10,1,13)也不是没有道理,因此我们承认古琴音律是一种复合律制就好,先不管是几种复合了。(还有五度相生律)

驻波?干涉?弦振动方程?

这个内容就需要你有一点高中物理的知识了。
在上文我们知道琴弦振动是很多复合的驻波,频率f和弦长l成反比。
驻波:2列等振幅的相干波的相向传播,叠加后形成的驻波,很典型的例子就是弦振动形成的驻波。弦长应为半波长整数倍。

有人用初中物理的知识解释,波速和介质有关,波速=波长*频率,七徽泛音将弦长减半,波速不变,所以频率加倍,七徽泛音的频率是散音2倍。看了之后我很迷惑,弦长和波长是似乎不一样吧?所以我保持着怀疑态度又去看了其他文章。
弦振动方程:表示弦的内点的力学规律,属于偏微分方程中的波动方程,是双曲型偏微分方程。
参考文献:利用弦振动方程研究驻波特性–王荣
古琴碰上理科思维——记nc今天的资料查询
和上面的公式异曲同工,那还是看之前那篇文章吧。
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这位大佬解出了驻波波节的位置,太长了,累了古琴碰上理科思维——记nc今天的资料查询
所以琴弦上的某个位置可能是某些振动模式的波节,也有可能是其他振动模式的波腹,比如1/2处,奇数波腹,偶数波节。
那么!!精彩的地方来了,啊啊啊啊啊
当演奏者在右手拨动琴弦的同时,左手轻触一下琴弦的中点,这个位置不得不成为波节,所以奇数次的振动模式会被抑制,只剩下偶数次的振动啦,所以和全部模式都有的散音相比,结构更加简单,非常单纯,宁静,空灵,这就是泛音。两篇论文都推导出了(口述一下不上图了),n越小,能量衰减的越少,振幅越大,音量越大,所以琴弦中点,也就是七徽处的泛音第二次振动模式对应的音量最大,基音频率为f2,即为散音基音f1的二倍,(n等分点就是n倍)啊,豁然开朗!
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结束语

如果有看到这儿的兄弟姐妹,感谢你看完我啰嗦的这么多,希望你能获取一些古琴或者数学物理方法相关知识,嘻嘻