宋元時期音樂聲學的主要成就

田宏燕

摘要：宋元時期，我國音樂藝術繁榮發展，為音樂聲學理論的發展奠定了良好的基礎。這一時期音樂聲學領域成就卓越，主要體現在樂器聲學、歌唱聲學及空間聲學三方面。

關鍵詞：音樂聲學 樂器聲學 歌唱聲學 空間聲學

音樂聲學是音樂藝術中運用與體現到的物理學聲學的理論與技術，它隨著音樂的發生而產生。早在十一世紀的北宋時期，沈括在其《夢溪筆談》卷六《樂律二》中就已提及“聲學”一詞，“此乃聲學至要妙處也”，用以說明磬弦的泛音共振現象。音樂藝術的諸多方面如樂律、樂器、樂曲、歌唱藝術、演奏技術等在其著述中都有論及，說明了其在音樂聲學方面的研究，同時體現了宋元時期音樂聲學方面的成就。

宋元時期音樂藝術的繁榮發展，為音樂聲學理論的發展提供了基礎，這一時期音樂藝術中的聲學成就是卓越的。

一、樂器聲學

這一時期，大量前代樂器得以繼承與發展了，并有許多新樂器出現。為了樂器的改良與器樂水平的提升，宋元人們對樂器振動原理做出了深入研究，對樂器共振現象進行了細致的觀察。

從物理學的角度講，一定長度、密度與張力的弦，固定其兩端，撥動整弦中央位置，此時為最長波長，振動頻率相對較低。但弦的振動除了振幅最大的原振動外還有弦的二分之一、三分之一等進行各自的振動，產生的頻率也越來越高。古琴就是利用這一原理來實行安徽。《琴律說》中南宋朱熹就記載了古琴安放徽位的步驟，將長期的琴律實踐經驗轉變上升為理論。“自岳至齦均分為二，其折斷處為琴之半。為至中處正是七徽……”此外，“泛聲”“泛韻”等說法也都表明了宋元時期對琴的分段振動已有相對清晰的認識，并在實踐中加以了運用。

這一時期管樂器品種繁多，且對管的發聲已有了清楚的認識。《皇佑新樂圖記》畫圖指示并精確說明了十六支律管的管徑數據和管長數據。兩管長為1：2時音高相隔八度，管徑越小，管長越短，則律管音律越高，是我國首次詳盡記載的不同管徑的全套定律器。

關于琴（瑟）內部的振動，在《補筆談》中沈括表述到琴瑟之弦均有“應聲”。少宮為宮弦之應，少商為商弦之應，其余為隔四相應，即八度共振。這段記載還描述了演示共振的具體做法：以“先調諸弦令聲和”為前提，宮弦之上夾一“紙人”，少宮被彈奏時紙人會出現跳動，將紙人放在其他弦上，就不會出現跳動。共振現象的發生通過這種實驗形象而具體的演示了出來。此外，《葵辛雜識續集》中周密記載到應為一與四、二與五、六與四、四與七，表明當時音程的五度關系已被認識并被證實。

沈括《夢溪筆談》中關于管弦振動清楚的表述到，用管色的“合”與琴的宮弦相應，然后上下相生即可定弦。從《宋史·樂志》在論及朱熹的定律法時的記錄已知道當管和弦在頻率相同時會發生共振的，并重視以管定弦的實用的價值。

此外，這一時期更系統的提出了具有物理意義的聲音分類方法是宋代張載，他突破固有思維，用“兩氣者”、“兩形者”、“形軋氣”、“氣軋形”將聲音分為四類，可以清楚地理解到這一時期不只對物體本身振動有所認識，而且對氣流之間、氣流和物體之間的摩擦振動也有了較為清晰的認識。

二、歌唱聲學

宋元時期，曲子、散曲的空前繁榮，尤其是戲曲藝術確立發展，為宋元時期歌唱聲學理論的發展奠定了良好的基礎。

首先是在咬字行腔方面有了科學的認識。歌唱中關于語言的處理，咬字吐字清晰，歸韻收聲是相當重要的。在《唱論》燕南芝庵講到聲要圓熟，腔要徹滿。《夢溪筆談》中沈括記述到：善于歌唱者，應當聲中無字，字中有聲。聲中無字，如貫珠，即善過度，字中有聲即內里聲。張炎在其歌訣中也強調出"舉本輕圓無磊塊”，即要講究不同位置發音的問題，這與當代聲樂理論中正確解決音樂與語言的關系有重要的意義。

此外，《宋史》中：“……合口通音謂之宮……開口吐聲謂之商……”，對聲音形態與器官形態做出了十分形象的描述，表明這一時期已意識到“唇、喉、齒、牙、舌”的區分及開口大小對咬字的影響，開始初步運用人體的生理知識來提高演唱技術。

歌唱發聲的本原是氣息，《樂書》中陳旸就曾指出了運氣唱歌的真正要領是“氣出臍間”，即“氣沉丹田”的腹式呼吸法，并指出“抗墜之意”對于求得聲音位置統一和穩定的重要性，這與現代聲樂教學中所講的呼吸方法是相同的。此外，《詞源》中張炎也論到：“好處大取氣流連，拗則少入氣轉換。”對歌唱時氣息的合理調整做出了說明。《唱論》中燕南芝庵的“偷氣、取氣、換氣、歇氣”說的也是歌唱時氣息的把握。

從聲學的角度來看，人的聲帶寬窄薄厚存是差異，所以引起的頻譜、波動音、音域和音色等不同。因此便出現了《唱論》中燕南芝庵所提的“川嗓”（尖細的聲音）、“堂嗓”（寬厚的聲音）。《唱論》對其做了闡釋，還提出建議要根據自己聲音的條件，唱出自己的風格。可見宋元時期我國的歌唱藝術已經達到了較高的水平。

三、空間聲學

宋元時期，我國音樂的形式由歌舞轉向了戲曲，我國戲曲蓬勃發展，而戲臺作為戲曲表演的載體得以不斷完善，其中蘊含著豐富的空間聲學技術。

宋元開始戲臺的建筑形式有很大提高，曾經木石結構的舞廳、樂亭由四面觀看轉變向在一面的扇形觀看。如元代臨汾市牛王廟戲臺，戲臺四周三面敞朗，背面及兩側后部用泥土筑以墻壁，增加了戲臺的聲反射。 此外，戲臺臺上形成巨大的藻井，梁架迭構，額枋、斗拱上下三層。藻井一層一層的卯榫結構，向上不斷收攏，猶如一個大喇叭罩住臺中央。這與聲擴散有著密切的關系。為了得到一定的豐滿度，就必須具有足夠長的混響時間，混響時間是衡量音質好壞的重要因素。在混響時間過短的房間，歌唱演員常常感到演唱吃力，觀眾聽起來聲音在曠野中一樣，不夠響亮，干澀。在體積大的房間中都希望沿長混響時間來增加聲音響度，豐滿度。 所以，要混響時間長短適當，反射聲排列要較密，這樣衰減均勻，能形成擴散聲場，就能夠使豐滿度得到保證。戲臺頂部的藻井，木架結構，不規則圓錐形，梁架錯綜復雜，聲音進行多次高密度反射，在有限空間內形成擴散聲場。頂部反射面是能最有效的把反射聲給觀眾，在現代建筑設計中最理想的天花就是頂部反射面形成天棚。而這與古代人在戲臺中所設計的藻井式天花真是不謀而合。

宋趙希鵠《洞天清錄集》中講到：“蓋彈琴之室宜實不宜虛，最宜重樓之下。”記載了宋人對音樂房間設計特殊的要求，因為古琴發聲低微，最好的琴室是在二層小樓下，“重樓”會對聲音造成多次反射及混響，其下的“空曠清幽”可以形成一個自然的擴音喇叭，使得琴音悠揚，通過這種設計可以滿足古琴聲音微弱的特點。這表明宋元時期的琴家們關于周圍物體對聲音的反射可以起到增大聲音的作用已有了相當的認識，并在實踐中加以著應用。

宋元時期音樂聲學領域的成就是卓越的，對于音樂實踐來說其有更強的應用性和實際意義，代表著中國音樂藝術的發展高度，同時對后世有著深遠的影響及重要的現實意義。

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