矢志消除提琴狼音 研制高純音質樂器

孟建軍

2021年4月中旬，記者去河南開封采訪一位樂器制作人，先后聽到大相國寺的幾位演奏樂器的僧人和開封幾位音樂愛好者提起開封大學有一位樂器專家叫楊成安，于是便產生了拜訪這位專家的想法。在幾位熱心人的帶領下，我在開封大學教授樓里見到了楊成安先生。楊先生看上去身體欠佳，走路有些蹣跚，原來他患有嚴重的糖尿病。他稱，從小生活在北京，祖上在北京曾是開錢莊的。跟我說話時他用純熟的北京話，透著親切。至于他何時來到開封工作，我就不得而知了。在與開封當地的朋友說話時，他能從北京話瞬間轉換成河南話，儼然就是一個老河南。

楊教授慢慢向我講起他的經歷，講起他四十多年來潛心研究樂器聲學，消除提琴狼音的艱辛歷程和他取得科研成果后的種種人生遭際。

揭開提琴狼音生成之謎

楊成安熱愛音樂，年輕時曾親手制作過小提琴。初中期間，他師從河南大學藝術學院張耀宗教授學習樂器，后憑借會演奏小提琴加入學生樂團。他還有在中學當了十年音樂教師的經歷。對小提琴存在的狼音問題，楊成安始終耿耿于懷，不斷地探求狼音生成的原因。1978年恢復高考后，楊成安考入吉林大學計算機科學系，從傳授音樂藝術的教師成為研究計算機科學的學子。隨著交叉學科理論知識水平的上升，他終于找到了提琴狼音問題的癥結。他說：“我對狼音的定義簡言之就是：沙啞的斷音，完全高八度的嘯叫和金屬音色的高頻。小提琴中狼音的波形干擾是動態的，看不見摸不著，其運動軌跡也毫無蹤影，甚至連儀器也根本檢測不出來。若能檢測，那早就成不了500年世界難題了。而能錄到的只是聲音，并不是某個質點上的振動波形。這只有靠科學理論和邏輯思維去分析、去捕捉，其生成原因才有可能被發現。這也是狼音得以存在幾百年，而不被找到的原因。”他接著道：“我本人由于應用了現代高科技計算機原理波形嚴格同步的理論，以及數學、物理學、化學和哲學等交叉學科知識，歷時幾十年，終于找到了狼音產生的根本原因。”

楊成安研究小提琴狼音的產生原因，是一個在實踐中發現噪聲（即狼音），查資料找依據、上升到理論進行分析探討;再通過實踐檢驗的如此周而復始的過程。

楊成安秉持執著、鉆研的精神和科學、嚴謹的態度，最終研制出他的無狼音小提琴。

尋找解決提琴狼音新思路

小提琴以音色優美、音域寬廣、表現力極強被譽為樂器之后。

“然而小提琴自誕生500年來，卻胎帶著‘狼音’遺傳因子，保持200年的狼音期問題。”楊成安說，前輩專家學者雖經過幾個世紀潛心研究，結論仍是“不知狼音的產生原因”，當然也就無法根治。在世界樂壇有一句名言：“小提琴是藝術和科學的大迷宮！”據楊成安介紹，幾個世紀以來，美、英、西歐、東歐及前蘇聯所屬的大學、物理研究所、聲學研究所以及藝術院校，都有很多專家、學者、演奏家和制琴大師在研究小提琴，希望能揭開它的狼音之謎。其中哈佛大學的C.M. Hatchins物理學博士，因為定義狼音并確定了狼音產生原因的未知性，被美國提琴制作家協會譽為“20世紀做出最杰出貢獻的提琴聲學家。”但這個定義，還只能屬于文字描述的范疇，因為當時根本找不到狼音產生的物理原因。

楊成安說：狼音的另一個表現就是：高頻。小提琴的音頻最高應在1000Hz左右，傳統提琴新琴中都有一些3000Hz以上的高頻音色，具體表現就是四根弦上音質不純凈，有混濁感，并且琴拉起來類似鋼絲音質。而200年消除狼音后的意大利古琴則是優美的木質音色。

楊成安是怎樣發現并找到了小提琴的狼音呢？

他說：“我研究的專業是計算機系統結構，在計算機的內部電路中，所有電信號的波形都是和主振信號完全同步的。如果發生不同步現象，就會碰撞出火花，那么電路板就立刻會短路被燒掉，而永遠停止工作。于是我就想：小提琴會不會也是由于波形不同步，存在相位差相互干擾而出現狼音現象呢？雖然不會像電路板一樣碰撞出火花，出現完全燒掉的情況，但出現狼音卻會嚴重地影響小提琴的音質。因為聲、光、電雖然是不同的事物，但它們是不同形態的統一體，都具有波動性，它們的波形振動理論是完全可以相互借鑒的。由此引發了我對小提琴從不同角度新的研究思路。”

2002年，楊成安以《無噪聲高純音質提琴》，獲得聯合國教科文組織日內瓦國際專利博覽會金獎。有人說，傳統提琴要狠勁拉上50年，狼音就會消失。有人則說何止50年，狼音期可是200年啊！楊成安說：人生苦短，等開了琴也只能是為后輩人做嫁衣裳。

楊成安稱自己的無狼音提琴根除了200年狼音期，完全無須開琴。并且無狼音琴能量全部做正功，即消除了因不同步音波碰撞而互相抵消的負功，故而音量、音質倍增。完全達到寬、厚、亮、凈、靈、美。

無狼音提琴獲得國際專利博覽會金獎

自楊成安從親手打造出第一把小提琴起，前后是四十多年時光。四十年來的人生閱歷，科學與藝術的碰撞完美體現在楊成安的身上，這也是現代計算機與傳統小提琴的碰撞。在碰撞的火花中，楊成安破解了一道難題，并申報了國家發明專利。楊成安的發明專利于2002年還獲得日內瓦國際專利博覽會金獎，同時楊成安還被世界發明家公會接納為會員。

因為國外專家明了破解提琴狼音的意義和背后巨大的商機，立即就有一些外國公司與他接洽，要求“一次性買斷”。但楊成安想到的是，如果賣掉專利，中國人的發明冠名權和持續發展權將會完全失去了，他斷然拒絕。楊成安想把這項專利技術應用在國內提琴行業中。

在開封市政府的支持下，開封市YCA狼音研究所成立了。

楊成安又為“無狼音提琴”提出了四個進一步奮斗的目標：建立四個科學模型，即工藝模型、物理學模型、數學模型和數字化模型。目前楊成安已初步完成了“無狼音提琴”的工藝模型和物理學模型。見我有些茫然，楊成安解釋道：所謂工藝模型，簡單說就是施工圖紙、技術要求;物理學模型是提琴中每個部件，甚至每個質點，用物理學理論分析其對提琴的音質、音色、音量，乃至波長、頻率、振幅及振動波形的影響;數學模型就是要建立猶如音樂廳音響學的數學表達;數字化模型則是要用電腦軟件建立三維立體數字透視模型。其中完全體現和表達前三個模型的宗旨，當在電腦上點擊到模型某一質點時，能夠顯示該質點的工藝特性、物理學特性和數學特性。

楊成安認為，藝術如果排斥科學，猶如一條腿走路，是走不出迷宮的。“從感性上說，是小提琴藝術性的無可比擬，而理性上則是其發聲的科學性略有缺陷。因為狼音狡猾、隱秘，方能藏匿500年之久。”他覺得，解決狼音問題，首先要了解提琴歷史，敢于正視狼音。必須同時具備藝術和科學兩大陣營全方位學問，具有沖破傳統觀念禁區的膽略和智慧，其思維方式要有一定深度、廣度和超前意識。

專家學者對無狼音提琴的認可

湖北工業大學物理學博士生導師湯亮先生在他的論文《小提琴共鳴箱點阻抗特征的測試與分析》的前言中寫到：

“開封大學楊成安教授對“無噪聲高純音質提琴”進行了研制，他運用數學、物理學的綜合知識分析了傳統提琴振動噪聲及狼音的來源，進而提出提琴結構選擇黃金分割可以解決提琴中的狼音問題。所謂狼音及噪聲存在于所有提琴中，也一直是困擾音樂界和提琴制造界的致命問題。楊教授以音柱和碼子的結構位置以及f發音孔和音箱凹腰的結構位置為重點研究對象，得出了傳統小提琴中音板和音柱結構位置的理論誤差是產生噪聲的癥結所在的推斷，并且借助計算機波形嚴格同步的原理，根據現代物理學理論研究出：黃金分割是提琴音柱支撐點結構位置的唯一正確選擇。楊成安教授的研究可謂獨辟蹊徑，或許也是日后樂器研究的一個方向！”

2001年1月8日，楊成安攜著他的無狼音提琴探望中國音樂家協會副主席趙沨先生，趙沨在病床上起身為無狼音提琴題詞：“制琴的奧秘何在？以中國人的智慧和工藝，我不信不能與古人并列！——趙沨”

已故中國樂器界老前輩、樂器學家關肇元先生對楊成安說：“現在世界上樂器發展很快，已經形成了一門科學，有專人在研究樂器。可是我們卻沒有，尤其是涉及理論方面的東西亟待提高！”

上海音樂學院小提琴教授丁止諾女士以及已故著名小提琴家盛中國等人對無狼音提琴稱贊有加。

最近，楊成安教授發信息告訴我，他又有一項新的發明：無噪聲高純音質鋼琴。有人說鋼琴哪來的狼音？楊成安說：只要有波形碰撞就有狼音。他認為，老鋼琴經過300年的老化處理狼音漸消，故而音質趨于優美，受到人們的青睞。他將他所學的科學知識運用到樂器制作中，在理論上做了大量的研究并將理論研究成果最終體現在樂器上。很多人也許不理解他幾十年來無怨無悔地對樂器音質、音色“極致”的追求，為消滅樂器狼音而殫精竭慮到底圖什么？其實楊成安為消除樂器狼音，最大的愿望是填補樂器理論和無狼音樂器的空白，并希望承載著他充滿心血的研究注入提琴、鋼琴等樂器中，讓它們發出純凈的沒有任何雜質的聲音，給人們帶來更加愉悅的身心體驗。楊成安在科學道路上執著探求的精神令人欽佩。