繩其祖武，萬物長榮
——長榮琴軫發明紀實（下）

2022-09-26 08:20:52吳躍華

樂器 2022年9期

關鍵詞：設計

文/吳躍華

（接上期）

擴大安全調節范圍

上期說過，琴軫不斷擰下去，絨扣捻度達到極限就要打滑。打滑時候的捻度我們可以叫它“極限捻度”。而絨扣在完全放松的時候其實也有一個捻度，也就是把兩股線繩絞在一起時所需要的“初始捻度”。絨扣的安全調節范圍就是從“初始捻度”到“極限捻度”這么一段。比方說初始捻度是5圈，極限捻度是8圈（圖4）。那么從完全放松狀態開始，你擰了3圈就會打滑了。現在傳統琴軫出廠時都附帶絨扣，但這些絨扣很多情況下都已經被絞得很緊了，也就是說初始捻度就已經很高，稍微擰幾下當然就打滑。老琴家看到這種情況往往會說這個絨扣“沒量了”——沒有調節余量了，需要拆下來重新搓絨扣。

圖4

我這次重新設計傳統琴軫，借鑒了著名琴家陶藝先生所藏清代老琴軫的設計（圖5），使用無捻的“辮子絨扣”，使“初始捻度”直接為零，進一步擴展了絨扣的安全調節范圍。

圖5

絨扣半結固定法

我獨創的絨扣半結固定法，已經在璇璣琴軫上得到成功驗證，實現了絨扣長度的無極調整和在線調整，這次也被移植到傳統琴軫上來。在絨扣達到“極限捻度”開始打滑時，如果蠅頭還在岳山上的話，用戶可以不必重新上弦，只要把絨扣完全放松到自由狀態，然后在琴軫尾部拉出絨扣，重新把半結前移并系緊，就可以縮短絨扣并使初始捻度“回零”從而解決打滑的問題（圖6）。

圖6

這樣，有了加長絨扣工作段的專利發明、初始捻度為零的辮子絨扣、以及絨扣半結固定法這三者的同時加持，重新設計的傳統琴軫，理論預測的安全調節范圍將增加35%以上，打滑的可能性大幅降低，而且安裝更加方便快捷，可以在不拆弦的情況下調節絨扣長度，使絨扣始終處于最佳工作狀態。

產品設計

產品設計是一項系統工程，需要考慮的因素很多。鑒于絞繩式琴軫必須依靠琴軫頂端與軫池板的摩擦來抵抗打滑退轉的特點，首先應該考慮的是琴軫的材料。使用過傳統木軫的朋友都有體會，擰琴軫的時候會感到非常“澀”（視不同軫池/琴軫材料的組合而程度不同）。勁小了它不動，勁大一點又忽然動起來，同時發出刺耳的“咯吱”聲。尤其在快到標準音高時，總是在和你捉迷藏。這種現象在摩擦力學中叫做“粘滑現象”。接觸面的兩種材料密度相近時，粘滑現象會非常顯著，而潤滑劑可以顯著減少粘滑現象。但別忘了傳統絞繩式琴軫正是靠摩擦才能“定得住”的。加了潤滑不就打滑了么？既要“擰得順”又要“定得住”，這是傳統琴軫特有的矛盾所在，不可能兩者兼得，只能依靠材料和接觸面形狀的精細選擇加以平衡。為此，我們從兩方面著手解決。

一是選擇木材的替代材料。在琴軫頂端與軫池板這一摩擦副的二者之中，軫池板這頭，除了可以確定是木頭的，其他條件則幾乎是未知的。而琴軫這一頭（材料、接觸面形狀、粗糙度）則是可以預先選擇、設計和控制的。為了獲得較寬的適應性，通過大量試驗，最終選擇了一種對木材的摩擦系數適中，而粘滑性較小的工程樹脂，不但能夠比較好地兼顧“擰得動，定得住”的要求，而且在與軫池板的粘滑運動中的沖擊振動小而密（實際體驗就是不像木頭對木頭摩擦那么“澀”），更好控制。

二是成本與工藝上的優化。相對于新做一個樹脂的尾塞安裝在木軫尾部的方案，使用整體注塑成型的方案，除了能夠通過材料選擇減少“粘滑現象”之外，從工藝和成本角度而言也有很多優越之處。尾塞這樣的細小零部件安裝，只能使用人工。除了成本上升之外，也由此帶來很多不確定因素，比如溢膠、缺膠、木軫開孔公差大小等帶來的脹裂、脫落、不穩固等一系列問題，導致成品率的下降。因此，采用工程樹脂整體注塑成型，是綜合考慮摩擦工況、強度、耐久性、一致性、成本、內孔夾持結構的精度保證等各方面因素后，最合理的成型工藝。但如果考慮到市場需求和傳統審美習慣，未來也會推出硬木制作的軫體。

在頂端接觸面形狀上，則應用了我的另一項研究成果：“古琴琴軫的窩頂結構及其科學依據”，⑥在“知其所以然”的基礎上繼承了傳統窩頂結構，而不是簡單地模仿。軫體的形制設計，在人體工學方面同樣具有創新之處。它采用的三瓣蘭花花蕾的造型，并不僅僅是為了簡潔美觀的需要，而是希望能夠創造一種既不硌手，又不打滑的擰動體驗。采用拇指推動軫體邊沿的擰轉方式，與通常捏緊軫體的用力方式略有不同，希望早日獲得琴友們在試用之后的反饋意見（圖7）。

圖7

產品打樣之后，我們將其與傳統琴軫在同樣條件下進行了對比實測，結果表明，經過我們改良的琴軫，安全調節距離提高了32.1%，略低于理論預測。與此對應，在打滑之前所能調節到的音高也比傳統琴軫高了一個小三度。