三弦樂器的結構及聲學原理分析

陳敬昱

（福州閩劇藝術傳承發展中心，福建 福州 350000）

引言

作為傳統民族彈撥樂器，三弦包含多種形制，大致劃分為大三弦、小三弦，張三根弦為共同的結構特點，故名“三弦”。三弦樂器擁有大三弦，中三弦，小三弦即可把握其形貌特點，與其他樂器區分開來。三弦能夠廣泛流傳，不僅與結構有關，也與其寬闊廣博的音域、雄強音量、鮮明音色和珠玉般的音色有關，因此應加強三弦樂器結構和聲學原理研究，為完美演奏樂器提供指導。

一、三弦樂器的結構分析

（一）結構組成

三弦源于古時的弦鼗，經過數千年的演變，不同地域、不同民族和不同樂種的三弦在大小、尺寸等方面各具特色，但總體上來看構造簡單，結構主要包含琴頭、琴桿和琴鼓三個部分，僅在結構細節上存在差異，包含弦軸、鼓框、皮膜、共鳴箱、山口等多種配件。琴頭位于頂端，多呈鏟形，頂部較寬，向后呈彎弧形彎曲，發揮裝飾作用，雕有紋飾，上部可以為如意形，也可以雕刻大頂化。琴頭中間開設弦槽，槽側設置弦軸孔，兩側分布三個弦軸，琴弦一端系在弦軫上，另一端系在琴身底端弦鉤上。琴桿多為半圓柱狀體，平滑表面為指板，上面無品無柱，上端鑲嵌山口，下端方形，插入到琴鼓中，貫穿而過，形成修長琴身。從山口到琴馬均為有效弦長，可以通過琴馬將琴弦震動傳遞至琴鼓。琴鼓又稱之為鼓頭，為共鳴箱，多為橢圓形或圓桶形，雙面蒙皮，中央設置琴馬。鼓頭多為扁橢圓形，由鼓框和蒙皮構成。鼓框上下開設方孔，用于裝入琴桿，兩面設置坡口，倒去硬棱后蒙以膜料，四周坡口設置小槽嵌入骨片等裝飾鼓框[1]。琴鼓底端設置菱形木殼，帶有弦鉤，用于琴弦。皮面位于中央，琴尾布置護弦帽，張三根弦，依次為外弦、中弦和內弦，分別采用子弦、二弦和老弦。

（二）結構特點

1．琴弦特點

三弦能否發出完美聲音，與琴弦選用密切相關。從材質上來看，三弦多選用鋼絲、蠶絲、尼龍等材料，可以劃分為尼龍弦、鋼絲纏弦、絲弦、鋼絲裸弦、尼龍纏鋼絲弦等，粗細不同，聲音也存在差異[2]。如子弦最細，聲音清脆、宏亮，如同青少年。二弦居中，溫潤柔和，如同君子。老弦最粗，深沉厚重，如同遲暮老人。選擇原料時，既要保證發音，同時要求琴弦擁有良好耐拉力，張力適當，在有效弦長和固定頻率下達到最佳張力，確保可以獲得理想音質。受這一特點影響，三弦的定音需做到先確定三弦位置，然后確定發音。琴桿細長，向左傾斜時將產生下墜力，促使子弦張力減小，老弦張力增加，為找準聲音，定音時需保持演奏姿態，以免出現聲音不準情況。如果在平放狀態下調音，僅能確認空弦音，后續隨著姿態的調整，將出現音位關系錯亂問題，并非與弦的粗細比例不對有關，而是與弦的粗細和材質不均相關。在確認材質均勻、粗細統一的情況下，可以維持固定音位。忽略高把位音關系，單純通過調低空弦音則無法有效控制音位，因為在達到理想高音區的同時，低音區將出現問題，造成空弦間的共鳴作用下降。受弦細、桿長等因素影響，三弦共鳴箱較小，因此僅屬于中音樂器。在三弦定音時，需使用琴軸，為圓錐形，通常具有兩端大小差異大的特點。對應的，軸孔大小也存在較大差異，將造成琴軸穩定性不佳，容易引發跑弦情況。經過改良后，現代三弦將琴弦纏繞在靠大孔一側，依靠張力將琴軸推向小孔側。確保軸和軸孔嚴密貼合，可以防止琴弦因出現跑弦問題。

2．琴鼓特點

在琴鼓框架制作上，多選用硬重的烏木、紅木或紫檀等，紅木音質較佳。框板較厚，內腔一般采用方形，外觀較大，實則僅能形成小的共鳴腔，因此三弦發音余音短且干尖。現代三弦將框板改薄，制作橢圓形內腔，可以與共鳴箱共振，產生攏音效果。將鼓縱切面內壁制作成反弧形，使框壁和皮面夾角由直角轉變為銳角，可以擴大振動面積，集中聲波傳至蒙皮，改善三弦音質。此外，三弦音質也將受到鼓皮材質影響，可以使用蟒皮、騾馬皮、羊皮等材料，通常蟒皮最佳，但蟒的年齡、品種、皮的質量和薄厚等是影響樂器音質的重要因素。根據已有經驗來看，多選擇“青花白脆蟒皮”，要求擁有清晰花紋，抖動皮板時可以發出清脆的聲音。在此基礎上，需將鼓皮蒙緊，確認臨近張力極限，使鱗與鱗保持較寬距離，呈現出大方鱗等特點，確保達到較大張力。為確認蒙皮效果，將鼓擺平，使背面緊貼平面，輕輕敲打放馬位置，達到較高音高說明張力足夠，同時應確認四角張力相同，保持音高一致。

3．琴桿特點

制作琴桿，多選用銀杏、樟木、楠木、楊木等制作后背，并使用紅木、紫檀、烏木等制作指板，具有重量輕、耐磨等特點。琴馬用于傳送琴弦震動，也將給三弦音質帶來較大影響。從材質上來看，琴馬可選用竹子、紅木、烏木、紫檀木、骨頭等材質，同時大小、位置等也將影響音質。竹制琴馬劃分為整竹和合竹，前者重量輕，后者兩面采用青竹，重量大。琴馬中空，在三弦音質空的條件下，可選用輕琴馬，與蒙皮小面積接觸，而音質脆多選用重琴馬，與蒙皮大面積接觸。在鼓皮鎮東面布置琴馬，應確認在下端1/4位置，具體需結合三弦音質進行調整，上下移動范圍不超10 毫米。三弦鼓面下端比指板平面延長約6 毫米，通過向后背調整琴馬給予鼓皮的力度，越向后則力度越大，但應避免力度過大造成鼓皮振動幅度過小，也避免過小造成鼓皮無法共鳴。將琴馬設置在指板下端盡頭位置，使弦與指板保持8 毫米距離，可以方便左手演奏樂器，也能給予蒙皮適合的壓力。

二、三弦樂器聲學原理

（一）三弦音特性

音域寬廣、聲音強有力、音質圓潤等為三弦音共性，但實際由于三弦品種不同，在音質上也表現出一定差異，擁有鮮明個性。如大三弦音域基本在G 到d4 之間，與琵琶接近，具有聲音響亮、音色渾厚等特點，在民族樂器演繹過程中具有突出的穿透力，可與其他弦樂器區分開來。同時演繹三根弦，給人帶來戰鼓齊鳴的感受，聲音極具威力。而在抒情演奏中，大三弦音質較純，給人以類似古琴的高遠感受。在單弦、鼓子曲等音樂中，大三弦可以成為領奏樂器，在現代歌舞劇中也可用于營造氣氛。小三弦的種類較多，在京劇、江南絲竹、昆曲、蘇州評彈和西南少數民族歌舞等音樂形式中，都能見到小三弦的身影，具有音色清脆、輕盈等特點[3]。如在江南絲竹樂中，小三弦通常配合琵琶等管樂器一同演奏，由于音多可以發揮支撐作用，呈現出如同溪流、清泉一樣的曲調。與其他民族樂器穿插或平行演繹，能夠保持和諧，聲音剔透、如珠似玉。在京劇等戲劇伴奏中，小三弦與京胡、琵琶、大提等樂器一同進行背景音樂演繹，可以相互滲透，為唱腔伴奏能夠帶來獨特藝術韻味。在民族音樂中，三弦具有或清純、或粗獷等不同特點，呈現的音樂特性和融入場景相對。現代則出現了電三弦，在蒙皮內部楸木板上安裝拾音器反射音波，具有余音長、音量大等特點，在演繹傳統樂曲時擁有較強表現力，能夠模擬琵琶等音色，帶來接近電吉他的滑音效果，常在獨奏音樂會上使用。從總體來看，三弦音色具有柔中帶剛、剛柔并濟等特點，可用于獨奏、合奏、重奏等各種演繹形式，也能為戲曲、歌舞等伴奏，聲音渾厚、優美，因此在諸多民族樂器中擁有不可代替的地位。

（二）三弦音規律

作為發聲工具，三弦音質來自于其特有的形態構造和聲學構造。在把握基本結構特點的基礎上，運用聲學原理對樂器聲學構造展開分析，能夠進一步掌握樂器的發音規律。從原理上來看，聲音需通過物體振動產生，因此弦樂器發聲離不開手指撥動琴弦這一激勵系統的支持，確保琴弦可以振動并發出聲音。但是單根弦的振動僅能產生較小的聲音，需要通過傳導擴大音量。琴馬可以將振動傳遞至琴鼓中，通過共振產生共鳴，達到擴散聲能的目的。琴鼓作為共鳴系統，因此其大小將給小三弦的發聲效果帶來影響。為調整樂器發音狀況，則需要利用弦軸調控弦的振動頻率，使樂器發出高低音。從聲學角度展開分析，在琴弦發生振動時，將發生橫向和縱向振動，在琴弦擁有較大張力的情況下，將弦拉的越緊，產生的音越高，相反則越低。而琴弦長度越短，琴馬將加速向弦軸方向移動，將產生越大音高。因此在演繹弦樂器的過程中，并非是隨意撥動琴弦就可以掌握聲音效果，還需使琴弦按照一定規律振動，才能產生樂音，因為無規律的振動產生的往往是“噪音”，無法給人帶來舒適感受。

在三弦音中，三根弦在撥動的過程中將產生不同頻率、強度的振動，屬于復合的音，如何有規律的混合是值得思考的問題。頻率作為單位時間內全振動次數，頻率越高說明振動次數越多，將產生高音調，繁殖產生低音調。按照國際標準，a 的頻率為440次/秒，一次振動為一赫茲。振動強弱利用振幅表示，指的是物體振動時偏離平衡點的最大幅度。琴弦作為音源，撥動后發生振動，通過琴馬傳導至鼓腔內發生共鳴，才能美化音質，獲得更大音量。利用手指摩擦鼓面，指甲和垂直彈弦，產生的振幅垂直于皮面，與皮面振動方向保持一致，才能引發共鳴。鼓框除了參與振動，也可以反射振動波，促使振動持續發生，引發其他弦共振。在音源頻率達到其他空弦音頻率倍數時，可以取得較好共振效果，因此在產生共鳴的同時，需要縮短余音，以免干擾正常旋律。音色則與泛音有關，將受到頻率和振幅影響。在琴弦振動期間，全部振動產生的音被稱之為基音，擁有較大音量。除此之外，可以劃分為兩段、三段、四段和五段振動，各分段將產生一個泛音，分段越少，產生的音量越大。在各點彈奏過程中，將產生對應泛音，如產生兩段振動，音頻達到基音的兩倍，屬于第一泛音。在1/3 位置點奏，三段振動，頻率達到基音三倍，存在兩個1/3 點，即兩個泛音[4]。想要使音樂中的每個音達到最佳音色，不僅需要做好音量及音高控制，還需做好音與音的連接，使音色達到較高變化幅度，才能產生美的效果。

（三）三弦音演繹

根據三弦發聲規律，在確立基本音質時，需對穩定的常用觸弦點進行確認，即結合每根弦的特性尋找最佳觸弦點，確保全段和各段能夠充分振動，帶來豐滿、渾厚的復音。該點與琴馬的距離和弦粗細通常呈反比，子弦上最佳點約距離琴馬4 厘米，中弦約距離5 厘米，老弦約距離7 厘米。根據子弦的觸弦點，可以確定小臂前端支撐點，以此為中心觸及琴弦，即可達到常用觸弦點。向琴馬方向撥動，復音中低頻音減弱，音質脆亮，原理則減弱高頻音，使音質更加柔潤。指尖觸動琴弦時，運動軌跡和蒙皮角度關系到琴弦振動是否可以引發鼓腔共鳴，為使琴弦在平行于鼓面的位置上下振動，需達到垂直角度，確保弦和蒙皮保持一致振幅。但在快速彈奏時，為避免余音過長干擾正常節奏，需減小常用觸弦角度，可以選擇45 度，且尋求適合力度，在不打亂振動頻率的同時，使音源充分發聲。因此在三弦音演繹方面，需加強彈挑基本功訓練，確認彈和挑均達到最佳觸點，并做到合理調整觸弦角度和指法力度，確保音質優美。

在表現三弦豐富音色時，需結合音樂內涵和風格控制幅度，確保取得理想藝術表現效果。在將常用觸弦點當成是中心時，稍微向上移動能起到抑制復音中高頻音的作用，使其泛音隨之減少，突出基音，產生柔和音色，在有效弦長1/2 位置變化最明顯[5]。向下移動可產生脆亮音色，通過剛柔對比給人以不同感受。其次，也可以通過控制鼓腔共鳴強弱獲得不同音色，在90 度范圍內，觸弦角度越大聲音越渾厚，反之則越薄。再次，調整指甲過弦速度和指峰，也可以改變音色。速度越快，弦將迅速發生突變，振幅和音頭越大，音色相對剛堅，反之則更圓潤、柔和。指峰分為正峰、側峰、偏峰，正峰接觸面積稍大，聲音剛堅，側峰接觸面小，聲音粗獷，演奏泛音顯明亮。偏峰接觸面積最大，聲音柔潤。最后，也可以通過更換撥弦手法達到同時改變觸弦角度、力度、速度等效果，也能產生不同音色效果。綜合運用多種演奏手法以取得不同音色變化，在把握三弦音發聲原理的基礎上，需結合樂曲加強基礎訓練，才能隨著心意靈活運用各種音色塑造完美音樂形象。

三、結語

無論是大三弦還是小三弦，大多由琴頭、琴桿和琴鼓構成，在實際選擇時應掌握琴弦、琴馬等結構細節，確保樂器音位準確的同時，擁有較好音質，能夠為完美演繹樂器奠定基礎。把握樂器聲學原理，明確各種三弦的音質特點和聲音規律，能夠找準最佳觸弦點和靈活觸弦，合成完美的三弦音。