一種閉管活塞管樂(lè)器“活塞笛”的構(gòu)想及結(jié)構(gòu)

2010-09-20 11:31徐登峰

演藝科技 2010年7期

徐登峰

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)藝術(shù)學(xué)院音樂(lè)系，江蘇徐州，221116）

中國(guó)的民族樂(lè)器品種繁多，目前常用的樂(lè)器只不過(guò)是其中的一小部分，而且由于種種原因所致，有一部分民族樂(lè)器即將成為歷史，但這些樂(lè)器仍具有較大的價(jià)值，且亟待改良與保護(hù)。笛哨就是一個(gè)例子，笛哨是用細(xì)鐵絲綁著棉花塞在小竹管中吹奏，可以模仿鳥(niǎo)叫，筆者在研究排簫轉(zhuǎn)調(diào)問(wèn)題時(shí)，從排簫和民間小笛哨的原理上受到啟發(fā)，嘗試改革發(fā)明了一種閉管活塞吹管樂(lè)器——“活塞笛”，現(xiàn)將具體的設(shè)計(jì)闡述如下。

1 樂(lè)器的構(gòu)思

我國(guó)的民族吹管樂(lè)器可以分為開(kāi)管樂(lè)器和閉管樂(lè)器兩種。開(kāi)管樂(lè)器是指吹口與出氣口不在一起的吹管樂(lè)器，它在民族吹管樂(lè)器中占有較大比例，常見(jiàn)的開(kāi)管樂(lè)器有竹笛等；而閉管就是指樂(lè)器的吹口同時(shí)也是出氣口的吹管樂(lè)器，類(lèi)似排簫等以閉管為原理的吹管樂(lè)器在民族吹管樂(lè)器中的數(shù)量則較少。目前，比較常見(jiàn)的吹管樂(lè)器基本是固定音高的，而非固定音高的吹管樂(lè)器也很少見(jiàn)。本文提到的“活塞笛”如能成功開(kāi)發(fā)，將是對(duì)非固定音高的閉管樂(lè)器的補(bǔ)充。

這種新樂(lè)器的構(gòu)思設(shè)計(jì)基于閉管發(fā)音原理，它通過(guò)活塞的移動(dòng)，截取不同的有效管長(zhǎng)，發(fā)出不同的音高，所以，命名為“活塞笛”。該樂(lè)器的音高控制方法與開(kāi)孔吹管類(lèi)樂(lè)器完全不同，因通過(guò)活塞的移動(dòng)位置來(lái)確定音高，所以，屬于非固定音高樂(lè)器?！盎钊选钡慕Y(jié)構(gòu)由一組粗細(xì)不同的發(fā)音管和活塞系統(tǒng)兩個(gè)部分組成，發(fā)音管根據(jù)需要可選擇2～4支粗細(xì)不同、內(nèi)徑規(guī)則的直管作發(fā)音體，較粗的發(fā)音管演奏低音區(qū)，較細(xì)的發(fā)音管演奏高音區(qū)。

該樂(lè)器的活塞系統(tǒng)部分可以通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別是拉桿式和水箱式。拉桿式活塞就是在每支發(fā)音管內(nèi)裝一個(gè)與該管內(nèi)徑匹配的活塞，活塞固定在一根支撐桿上，支撐桿可以帶動(dòng)活塞上下滑動(dòng)。水箱式活塞笛的發(fā)音原理與拉桿式活塞笛的原理是一樣的，但是活塞由拉桿變成水箱，樂(lè)器由水箱、發(fā)音管及音高按鍵組成，在樂(lè)器中放入一定量的水，通過(guò)擠壓水囊，水平面在發(fā)音管內(nèi)位置升高或降低，直接截取發(fā)音管有效長(zhǎng)度，演奏不同的音高。以下結(jié)合這兩種不同的結(jié)構(gòu)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

2 樂(lè)器的結(jié)構(gòu)

2.1 拉桿式活塞笛

拉桿式活塞笛由發(fā)音管、活塞與輔助拉桿兩個(gè)部分組成，具體結(jié)構(gòu)如附圖所示。圖1是拉桿式活塞笛的結(jié)構(gòu)圖，圖2是拉桿式活塞笛的單管剖面圖。

如圖1、圖2所示，樂(lè)器的吹口位于發(fā)音管的頂端，整個(gè)樂(lè)器用2～4支管子組成，由粗到細(xì)排列。每一支發(fā)音管必須內(nèi)徑一致，管壁厚薄均勻，一般用金屬、木質(zhì)、竹質(zhì)等材料加工，也可以用玻璃、塑料或其他透明材料制作。

在發(fā)音管內(nèi)安裝一個(gè)與該管內(nèi)徑匹配的活塞，活塞與支撐桿相連。位于發(fā)音管中部的固定螺絲把發(fā)音管分成上下兩部分，活塞向下運(yùn)動(dòng)到固定螺絲的位置時(shí)，固定螺絲擋住活塞，使活塞不能再向下運(yùn)動(dòng)，則固定螺絲的位置為該管的基音（最低音）。

在發(fā)音管的下端有一個(gè)底塞，底塞中間有一個(gè)小孔（如圖2），支撐桿的一端通過(guò)小孔伸出管外，在支撐桿的下端裝有一個(gè)螺母，使支撐桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離底塞中間的小孔，這樣，拉桿可以保持與發(fā)音管平行，不會(huì)左右搖晃。

發(fā)音管的下半段，在底塞和固定螺絲之間開(kāi)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的縫隙作滑槽，用于控制音高的拉環(huán)通過(guò)滑槽與支撐桿相連。因活塞笛屬于非固定音高樂(lè)器，音準(zhǔn)不容易掌握，因此，在滑槽的一邊開(kāi)一些小口用來(lái)作為標(biāo)記音位的品，方便控制音準(zhǔn)。而另一邊則保持光滑，以便演奏滑音和拉環(huán)的上下滑動(dòng)。

吹管樂(lè)器的音高因溫度不同會(huì)發(fā)生變化，所以，在樂(lè)器中設(shè)計(jì)一個(gè)音高微調(diào)裝置。拉環(huán)與支撐桿相連為非固定的，支撐桿中間為螺絲；拉環(huán)的一端為螺母，擰動(dòng)螺母改變拉環(huán)與支撐桿的接觸點(diǎn)位置，可調(diào)整活塞與拉環(huán)之間的距離，調(diào)整活塞在吹管中上下的位置，微調(diào)使實(shí)際音高與標(biāo)記音位的品所要求的音高相一致。

2.2 水箱式活塞笛

水箱式活塞笛由發(fā)音管和水箱、音高按鍵兩部分組成，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)樂(lè)器結(jié)構(gòu)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖3是水箱式活塞笛的實(shí)施方案結(jié)構(gòu)圖。圖4是水箱式活塞笛的單管剖面圖。

在圖3、圖4所示的實(shí)施方案中，水箱式活塞笛的吹口位于發(fā)音管的頂端，發(fā)音管的材料及規(guī)格要求與拉桿式活塞笛一致，在發(fā)音管下端安裝一個(gè)水箱，水箱與壓板伸縮箱相連。水箱與發(fā)音管之間有一個(gè)透水孔，在發(fā)音管的背面設(shè)有一個(gè)樂(lè)器托環(huán)。

演奏前需要在發(fā)音管和水箱中注入一定量的水，使發(fā)音管的音高符合演奏者設(shè)定的音高要求，如粗管可定為小字組g，細(xì)管則可定為小字一組g（g1）。伸縮箱為一個(gè)有彈性的水囊，手指控制按鍵，壓板能夠帶動(dòng)伸縮箱前后活動(dòng)，演奏時(shí)通過(guò)按鍵按壓伸縮箱，使發(fā)音管中的水平面升高或降低，截取發(fā)音管中的有效長(zhǎng)度，與吹入發(fā)音管中的氣流發(fā)生共振，發(fā)出需要的音高。

當(dāng)發(fā)音管的制作材料為玻璃或其他透明的材料制作時(shí)，注入樂(lè)器中的水可以帶一點(diǎn)顏色，這樣，在演奏時(shí)可以看到水柱升高或降低，看起來(lái)更為直觀(guān)。

3 演奏方法與效果

這種活塞笛發(fā)音管的一端是封閉的，另一端作為吹口同時(shí)也是出氣口，因此，在演奏時(shí)吹口朝正上，向發(fā)音管中吹氣，吹氣的方法與演奏排簫相近?？刂埔舾叩姆椒ㄅc普通開(kāi)孔樂(lè)器也有所不同，拉桿活塞型的樂(lè)器通過(guò)支撐桿帶動(dòng)活塞在發(fā)音管內(nèi)上下滑動(dòng)，改變活塞位置確定音高，所以，演奏者用左手持樂(lè)器，右手推拉與發(fā)音管相對(duì)應(yīng)的拉環(huán)，或者右手持樂(lè)器，左手推拉相應(yīng)的拉環(huán)進(jìn)行演奏。水箱式活塞笛在演奏時(shí)，吹口朝正上，左右手的拇指套在樂(lè)器托環(huán)內(nèi)托住樂(lè)器，通過(guò)手指按壓水箱來(lái)控制音高，改變發(fā)音管中水柱的高度進(jìn)行演奏。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，活塞笛能夠演奏各種音階，以及連音、斷音、吐音和滑音，也能夠方便轉(zhuǎn)調(diào)。樂(lè)器的音域?qū)拸V，其發(fā)音的音區(qū)為小字組e到小字四組c（e～c4），而其中效果比較好的音區(qū)則為小字組g到小字三組e（g～e3），能夠演奏本樂(lè)器音域內(nèi)音階以外的音高（微分音）。它的音色空靈，與排簫相近但也有一定區(qū)別，在音色、演奏方法、表現(xiàn)力等方面是現(xiàn)有管樂(lè)器的有益補(bǔ)充。不過(guò)，類(lèi)似這種非固定音高的樂(lè)器，演奏音樂(lè)需通過(guò)大量練習(xí)才能解決音準(zhǔn)問(wèn)題。