虎嘯揚琴由幫板、琴頭、滾板、盒蓋、琴弦、壓弦檔、碼子、底板等部件所組成,它的工藝標準要求、選擇制作材料,需要經過精挑細選、百里挑一,嚴格把控才能使用。本文通過介紹虎嘯揚琴研發(fā)、生產中的一些細節(jié),研討揚琴生產中的普遍規(guī)律。
每項產品都有自身的制作特點,虎嘯揚琴的制作特點如下:
1.增加半音音位的設計論證。為了滿足特定曲目和專業(yè)演奏的需求,虎嘯揚琴在不改變402揚琴音位排列規(guī)律的基礎上,嘗試論證增加低音區(qū)的半音碼位,使低音區(qū)音域略有擴展,并且在其音域內保證虎嘯揚琴的半音齊全,從而改變長期以來揚琴低音區(qū)半音不全的現(xiàn)狀。
2.虎嘯揚琴琴體框架的數(shù)據(jù)核準。由于虎嘯揚琴的音位增加,需要擴大琴體規(guī)格。我們嘗試做了幾種規(guī)格尺寸的樣品,以尋求最佳的框架尺寸。我們把虎嘯揚琴的寬度分別設定為515mm、525mm、535mm三種規(guī)格,并且根據(jù)音位結構設定好碼子位置做成實驗琴,在特定的環(huán)境下測試幾種規(guī)格尺寸樣品琴的音色,經過專家的反復比對試聽,琴體寬度為515mm、525mm兩種規(guī)格的揚琴音色較窄,而琴體寬度為535mm的揚琴音色最佳,聲音最圓潤純凈。我們又嘗試把琴碼的碼距設定為38mm、36mm兩種規(guī)格,實驗結果證明琴碼碼距為36mm時演奏最舒服。最終我們核準以琴體寬度535mm、琴碼碼距36mm作為虎嘯揚琴的框架結構制作參數(shù)。
高音碼嵌絲示意圖
3.虎嘯揚琴中音梁的制作測定。中音梁是一個關鍵部件,它不僅有支撐音板的作用,而且最關鍵的是能夠起到傳導作用,因為只有音梁傳導達到最佳狀態(tài)時,揚琴的音色才會明亮、渾厚,振動才會均衡、通透,那么音梁的取材,切割方向,支撐的嚴密性,都將影響虎嘯揚琴的音色質量,因此它們已成為研究的課題,以便確定制作工藝的規(guī)范數(shù)據(jù)。
4.音梁材質與制作數(shù)據(jù)的優(yōu)化比較。為了尋找虎嘯揚琴的最佳音梁材質和最佳音梁尺寸,我們在含水率7%相同條件下使用桐木、新西蘭松、白松等幾種不同的材質做成音梁進行音色測試,結果發(fā)現(xiàn),使用白松音梁的揚琴音色最甜美、圓潤;而使用桐木音梁的揚琴音色較散,不集中;使用新西蘭松音梁的揚琴聲音較小,音色較悶。我們同時又針對音梁的寬窄進行了實驗,目的是尋找最佳的音梁寬度尺寸。在相同的條件下做了寬度10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm等幾種規(guī)格尺寸的白松音梁,通過對成品音色進行比對發(fā)現(xiàn),音梁寬度在10mm~10.5mm時,揚琴音色單??;音梁寬度為12mm厚時,揚琴音色較悶;而音梁寬度在11mm~11.5mm時,揚琴振動傳導狀態(tài)最佳,音色渾厚,明亮。最終我們把音梁材質白松、音梁寬度11mm~11.5mm、作為虎嘯揚琴的標準參數(shù)。同時制定了詳細的操作標準;虎嘯揚琴的音梁選用小興安嶺的優(yōu)質白松,取材徑切下料,要求無戧茬、劈裂現(xiàn)象,先用凈面刨子平整,打磨時先粗后細,先使用180、240、360目的紗布依次打磨光滑、平整,尤其是音孔里側要求先倒棱再打磨光滑,目的是提升虎嘯揚琴的音質。
5.虎嘯揚琴音板選擇的材料標準。什么樣的音板是最好的?多年的揚琴制作經驗告訴我們,新的桐木音板應力較大,用到產品上去不但容易開裂變形,而且音色也不會松弛。于是我們對揚琴音板進行清水浸泡、自然晾曬、蒸汽烘干等特殊工藝處理,同時把沒有做過處理的音板、經過處理的音板和存放兩年以上桐木音板進行比對。實驗結果證明,經過處理的音板比沒有處理的音板音色通透、干凈;而存放兩年以上的音板音色最圓潤。于是我們制定了虎嘯揚琴的音板標準:必須要經過清水浸泡處理,并且必須在恒溫恒濕的特定環(huán)境下懸掛放置兩年以上才能使用,使用時要根據(jù)音板的紋理、密度進行挑選配置。一塊虎嘯揚琴的音板要求:紋理、顏色、密度等基本要保持一致,這樣配置的音板才能保證虎嘯揚琴振動通透、均衡、音色甜美。
6.虎嘯揚琴復合底板的測試。底板作為揚琴的一個配件,不僅起到了裝飾的作用,還是揚琴的音窗。揚琴的音窗對音色有沒有影響?為了解開這個謎底,我們做了3cm膠合板、5cm膠合板、6cm桐木復合板、6cm白松復合板等幾種材質厚度的底板,并在同一臺揚琴上做聲音反射的對比實驗。在音孔不變、環(huán)境不變的情況下,測試上述幾種材料厚度的底板對聲音的影響。當我們把聲音采集下來進行反復的比對分析后發(fā)現(xiàn):使用6cm白松復合底板時,揚琴的音色最渾厚、甜美,桐木復合板次之,其他材料的底板相對較差。這給虎嘯揚琴的音質提升奠定了基礎,形成了虎嘯揚琴的又一個標準配置。
7.虎嘯揚琴的油漆工藝。揚琴產品的外觀如同人的顏值一樣重要,就像我們穿衣服,首先要讓人看著舒服。為了美化虎嘯揚琴的外觀,我們打破了傳統(tǒng)的聚酯油漆噴漆工藝,把外觀噴漆工藝改用磨砂擦蠟技術,打磨時把400目的砂紙換成600、1000、1200目的鋼砂打磨,這樣不僅增加了虎嘯揚琴的手感,而且還提升了虎嘯揚琴的觀感品質。
8.虎嘯揚琴琴架:為了增加虎嘯揚琴的發(fā)音反射功能,在研發(fā)顧問劉寒力教授的倡議下,研發(fā)團隊大膽創(chuàng)新,打破傳統(tǒng)的圍欄式琴架的老面孔,利用12cm復合板設計出托舉式框架,并且在中間部位用一塊350mm傾斜的折射板進行連接,在框架的外側用4個有錐度的銷栓進行固定,這樣琴架不僅穩(wěn)定而且還具有音響反射功能,同時把琴架四角裝上具有剎車功能的橡膠輪子,這樣的琴架既可移動又能固定,從而形成了新的生產工藝規(guī)范。
揚琴音準的調整與穩(wěn)定是揚琴演奏應用的關鍵。當琴體質量配件標準確定之后,樂器配件的質量標準與樂器音高穩(wěn)定和調試效果之間的關聯(lián)更為密切。實踐證明,影響音準穩(wěn)定的關鍵因素,就是虎嘯揚琴的裝配結構標準。其中銷釘?shù)难b配質量也納入了我們的研發(fā)立項。
1.銷釘板材質的質量保證。銷釘板是銷釘發(fā)揮功能的載體,其材質的密度承載著銷釘扭矩力的大小,它會直接影響揚琴的音準穩(wěn)定性。我們在含水率7.5%的相同條件下,取相同厚度的一塊色木和一塊櫸木進行測試。相同的深度、粗度、相同的銷釘而扭矩力卻不同,櫸木的銷釘扭矩力是2kg·m~2.5kg·m而色木的銷釘扭矩力是2.5kg·m~3.5kg·m。而在純色木銷釘板上擺放一排排的銷釘,在琴弦使銷釘產生的作用力條件下,銷釘板很容易開裂。一般情況下,通常采用普通的5cm膠合板進行加固復合。在使用過程中,我們發(fā)現(xiàn)普通的5cm板硬度不夠,在琴弦的作用下很容易把銷釘拉歪,在受力方向的另一側出現(xiàn)縫隙,穩(wěn)定性不夠且容易倒弦,使揚琴的音準穩(wěn)定缺乏保障因素。樂海研發(fā)團隊為了解決這個問題,提出提高制作成本的建議,左右銷釘板全部采用了7mm酚醛樹脂色木膠合板進行復合固定,從根本上解決了膠合板密度不夠、銷釘容易拉彎的問題。
2.銷釘抗變設計的高精標準。銷釘是揚琴掛弦及調弦的承載受力配件,銷釘自身的精準度直接影響虎嘯揚琴的音準穩(wěn)定,我們做了以下實際測量:普通工藝的銷釘直徑橢圓度誤差是0.03mm~0.1mm,如此誤差標準的銷釘在調琴時就會擴大軸孔,使握力減小,很難把控琴弦的音準穩(wěn)定。不同的受力狀態(tài)會造成琴弦時緊時松的現(xiàn)象,音高會隨之忽高忽低,很難調至精準。為了解決這個難題,我們在虎嘯揚琴上使用了新工藝銷釘,同時對銷釘?shù)腻F度進行了調整,增加了0.03mm的錐度,這樣使銷釘越轉越緊,不但使銷釘?shù)膱A度誤差精準度精確到了0.01mm,而且還增加了銷釘阻力功能。順時針旋轉比較順滑,而逆時針旋轉時就會增加阻力,從而保證了虎嘯揚琴的音準穩(wěn)定性。
鋼琴工藝銷釘
3.標配壓弦檔的降噪功能。在揚琴的調試過程中,受山口高度、銷釘角度及面板弧度、碼子高度等因素的影響,經常會出現(xiàn)許多雜音,直接影響產品的音色質量。為了解決虎嘯揚琴的雜音問題,我們做了一個實驗:同一臺琴上在不增加壓弦檔時,感覺琴弦對山口的壓力不足,很容易出現(xiàn)花音、音色燥、聲音不集中等問題;而增加壓弦檔后,明顯感覺到音色干凈了,花音沒有了,聲音集中了。通過這個實驗,證實了壓弦檔的作用。我們把壓弦檔作為虎嘯揚琴的標配,大大提升了虎嘯揚琴的音色純凈度,同時對壓弦檔進行了噴塑處理,不但解決了壓弦檔的生銹問題,而且還增加了壓弦檔的外觀美感。
4.制音器配置的選定與安裝。我國著名的揚琴教授項祖華先生曾說:“沒有制音器的揚琴不是一個完整的樂器”。這種觀點已經成為中國揚琴制作發(fā)展的共識?;[揚琴研發(fā)團隊決定,將制音器作為高端虎嘯揚琴的標配,以體現(xiàn)揚琴研發(fā)中擴展樂器使用功能的一項成果應用,從而形成虎嘯揚琴的一個重要特色。目前是將在樂海工作的樂器工藝師卞渝師傅研發(fā)的踏放式制音器來作為虎嘯揚琴產品的基本配置。
此外,樂海對滾軸的使用也做出新的改變,改圓形為三角形,以增加其傳導聲音效果和支撐琴弦的穩(wěn)定性;同時也重新設計了新型材料調音搬手等。
壓弦檔示意圖
制音器示意圖
揚琴的后期調試主要是滾軸位置確定與固定、微調聲音傳導質量、琴弦調音等。調試工序目前還保持手工操作為主。當然,也在逐漸對能實現(xiàn)機械數(shù)值化操作的部分開始實施研發(fā)。
1.三角形滾軸的位置確定。滾軸改為三角形支撐后就能夠基本保證這種山口的截弦精度,雖不易移動但利大于弊,可在揚琴調音調試后做好擺放三角形支撐位置的標記點。一是為保障被其支撐的琴弦水平高度不因移動時的角度改變而改變,使制音器調試到位后制音頭與琴弦的距離不會變化,保證制音器的使用功能;二是相對固定了三角支撐的基礎位置,為恢復出廠設置提供方便,促進虎嘯產品各部分規(guī)格尺寸的規(guī)范化、數(shù)據(jù)化、標準化基礎,為數(shù)據(jù)化生產奠定基礎創(chuàng)造條件。
2.提高質量的琴弦原材料改良。琴弦是揚琴的發(fā)音源,揚琴音色的好與壞和琴弦有直接的關系。為了保證虎嘯揚琴的音色,我們用現(xiàn)在的國產鋼絲和進口的德國勒斯勞鋼絲做成琴弦在同一臺虎嘯琴上進行比對,結果發(fā)現(xiàn)勒斯勞鋼絲明顯比國產的鋼絲音色純凈、明亮。于是我們更換了虎嘯揚琴的琴弦材料,把國產的鋼絲材料全部更換為德國的勒斯勞鋼絲琴弦,使虎嘯揚琴的音色有了明顯的提升。
滾軸位置確定示意圖
3.機制纏弦的工藝轉化。普通揚琴一般采用手工纏制琴弦,手工纏弦往往會出現(xiàn)音色不統(tǒng)一、易變化落音的問題。隨著虎嘯揚琴研發(fā)的不斷深入,發(fā)現(xiàn)手工纏弦會造成內應力不勻,這是形成琴弦音色不穩(wěn)定及琴弦音高易變的主要原因。為了解決虎嘯琴弦的質量問題,使之音準穩(wěn)定,樂海研發(fā)團隊自主研發(fā)了智能數(shù)控琴弦機,用伺服電機做動力,達到了放絲、拉絲、纏弦系統(tǒng)的同步生產。利用智能數(shù)控琴弦機代替手工纏弦,亦稱機制琴弦,從根本上解決了虎嘯琴弦音色不穩(wěn)定的瓶頸問題。
4.調音調試工序的專業(yè)化。樂海公司配有專業(yè)的,利用數(shù)控雕刻機技術、數(shù)控打眼、數(shù)控旋進銷釘、在后期整理時縮短纏繞在銷釘上的琴弦距離,做到十字交叉讓琴弦壓住弦頭等機械或手工流水式作業(yè)模式,其中最關鍵的是調音工序。例如把揚琴的后期調試從栓弦-調音-揉弦-調音設定周期為10天、一遍音保障+20Hz、二遍音+15Hz、三遍音±5Hz,保證三遍出廠,確保產品到客戶手中的基本音準狀態(tài),達到經微調后就能演奏的標準。
5.加裝毛呢弱音條解決噪音。為了控制虎嘯揚琴的演奏雜音,在右滾板山口側安裝毛呢弱音條。同時為杜絕虎嘯揚琴容易出雜音的問題,我們把高音琴碼上黏合的1.5mm的滾絲改成2mm的嵌入式銅絲,既增加了銅絲與琴碼的接觸面積,又減少了滾絲易掉、容易出現(xiàn)雜音的問題,提升了虎嘯揚琴的音質標準。
虎嘯揚琴的研發(fā)是一個比較成功的案例,通過研發(fā)團隊的團結協(xié)作和研發(fā)論證,在材料處理的技術把控、制作規(guī)程設定及后期調試的技術改進和提升、優(yōu)化方面狠下功夫,使虎嘯揚琴能夠滿足市場及專業(yè)高端演奏的需求。在這個不斷優(yōu)化的研發(fā)進程中,樂海研發(fā)團隊隨時聽取演奏家的建議和意見,改進和提升我們產品的質量和制作水準,以便制定更高標準的制作規(guī)程,從而不斷完善、提高制作技藝,為弘揚民族器樂文化而不懈努力。