弓弦类乐器的演奏品质研究

Playability is commonly used by players as an important aspect of discrimination between the qualities of bowed string instruments except the sound quality. Research into this topic is of necessity and significance. The goal of this research is to gather the variations of both acoustical parameters and human perceptions in response to controlled physical changes to the instrument and use the correlation between them to investigate playability problems. Measurements of acoustical parameters should be based on the reliable input admittance of the instrument body. On the basis of this, the extensive experiments can be carried out on the bowed string instrument so as to derive the variations of the acoustical parameter ‘minimum bow force’ induced by small physical changes. The playing tests on the playability term such as ‘wolf note’ contributes to explore the alternations of players’ perceptions to the same physical changes. The link between the measurable acoustical parameter and perceptual preferences might inform efforts to improve the quality of bowed string instruments in the future.

演奏品质是除了声音品质以外，常被音乐家们用来作为衡量弓弦类品质的一个重要方面。所以关于演奏品质的研究非常有必要和重要。本课题的目标就是通过对同一物理变化的振动声学参数和人类感知所产生的变化，构建两者之间的关系，从而达到研究演奏品质的目的。这里所说的振动声学测量要建立在弓弦乐器琴身的机械导纳的可靠测量上。在此基础上，才能进一步推导出弓弦乐器的最小弓力对细微物理变化的反应。另一方面，通过心理声学测试例如对演奏品质常用描述词汇“狼音”等的演奏实验，演奏者对于同一细微物理改变对于演奏难易程度的改变也可以得到记录。将这两者予以结合关联，便可对乐器的演奏品质有进一步的了解，并给予制琴师有意义的指导。

本项目是跨学科的交叉研究中融合科学与艺术的一个全新领域。项目的研究背景是基于用物理和数学的语言去量化乐器质量评价中的某些定性术语，搭建主观与客观之间，理性与感性之间的桥梁。.本项目的主要研究内容关注在弓弦乐器的振动力学与声学研究上。研究特别选取了和弓弦乐器声音品质所相提并论的另一个重要评判标注——演奏品质（playability）作为关注的焦点。在演奏时，音乐家不仅要依靠听觉反应来调整自己的动力输入，与之同时，他还需要依靠乐器所提供的触觉反应。而对此触觉反应的评估就是对乐器演奏品质的判断。狼音是演奏弓弦乐器时常用的演奏品质评价词汇之中非常重要和特殊的一个，也是最有希望通过最小弓力值来定量描述，并与音乐家的感知相关联的一个现象。.本项目从狼音的力学测量实验与心理声学实验两方面同时着手，一方面要进行最小弓力的测试，另一方面还需要通过心理声学实验来测试人对演奏品质的感知，从而在振动测量与人类感知两者之间建立桥梁。最小弓力的测试依赖于用传统锤击法测量弓弦乐器在固定频率段内的机械导纳，再根据相关力学公式推算出在一定的弓速和固定弓弦接触点下最小弓力的值。在心理声学实验当中，参与实验的音乐家将会在单盲实验的条件下，在细微物理改变做出前后，对狼音的是否容易演奏程度给予打分。通过对这两种实验结果的相关度的分析和测算，验证了最小弓力与狼音的直接相关性和相关密切程度。与之同时，本研究发现细微物理改变下，不仅最小弓力的测量值有所改变，琴马的运动也发生了一系列的变化：在2k Hz 以下的频率范围内，琴马作为一个刚体进行运动；在每个具体频率上，琴马的运动其实是围绕一个点进行旋转的，并且这个点会随着频率的增高，从音柱方向慢慢移动向低音梁方向。.以上研究结果都与乐器的振动特性紧密相关，也正是研究演奏品质的突破点。通过客观的测量来评估乐器的振动特性，让客观判断能合理对应于这些演奏词汇的主观判断，就可以利用客观测量来判断制作或者改良是否成功。