在弦樂的演奏技巧上,有一種獨特而常用的演奏法,它能使音響更加優美奇特,音色晶瑩透亮,宛若清澈的鐘聲或鈴聲,在樂曲中穿插運用具有獨特的效果,這就是泛音演奏法,也有人叫做鐘聲或鐘音奏法。而在鋼琴的演奏中,雖然不能人為地演奏泛音,但也可以通過對泛音的研究,適當合理地運用泛音等原理,在作曲或伴奏時對和聲的編配、織體的設計進行避重就輕,也可以獲得更好的音樂效果。在工藝上,可以造出具有獨特音響的泛音弦列設計,從而獲得更良好的音色。而在鋼琴調律中,也正是有泛音的存在,結合十二平均律與琴弦本身固有的特性,使鋼琴調律作業也有所受益。
一、鋼琴調律中的泛音應用
眾所周知,樂音中除了發音體整體振動產生的最低的音,稱基音;以基音為標準,其余1/2、1/3、1/4等各部分也同時振動而產生的音,稱泛音。自然界里人類所能收聽到的聲音頻率范圍大概在20至20000赫茲之間,而在享有樂器之王美譽的鋼琴上,其頻率范圍大概是27至4186赫茲。一般人對于鋼琴中音區的音比較敏感,因為此處的頻率更接近于人聲,人耳最容易接收。對于學習鋼琴調律的人來講,體會更深,調律者在調試過程中除了要聽辨拍音以外,同時也要排除一些泛音的干擾。因為泛音是客觀存在的,被激發的基頻背后,必然有一系列泛音存在,也稱泛音列。一般情況下,鋼琴小字組音及以下各組音的泛音強度比基音強;小字組以上各組音的泛音強度要比基音弱。當在低音區調試過程中,弦越長,音頻越低,其泛音就越明顯,甚至出現比較靠后而不協和的泛音,這些泛音會影響到對基頻的判斷,所以調律者會發現低音區的聽辨明顯要比中音區難。相反,弦越短,音頻越高,其泛音就越不明顯,而且高音的聲音時值短、衰減快,通常沒聽到泛音的出現,聲音就已經減弱或者消失了。因此,對于調律初學者來說,耳朵聽覺沒有受到專業訓練之前,判斷力是缺乏的,在入門的時候必然先從中音區開始學習,因為此區域聲音持續時值適中,泛音不明顯,頻率對于人耳也最容易接受。十二平均律分律的基準音組也設定在中音區,其道理也是一樣的。
當基準音組分律完畢,由于調律者均以八度方法向下和向上擴展去調,當調完全琴后往往發現最終的效果是低音偏低、高音偏高,也就是人們常說的音準曲線。對優秀的調律師而言,他們反而往往會刻意地或潛意識地追求這種完美的曲線,但人們常認為所謂的音準曲線是人本身聽覺上要求有更低和更高的夸張方覺得低音、高音更準。這是人耳聽覺效應上具有的一種挑剔性和不同人對頻率有不同的聽覺銳度產生的結果。但這不是唯一的因素。我們知道,拍音是指兩個振幅大致相同、頻率相近但不相符的音波合成后產生的周期性強弱變化的聲音。按照此概念,有人會問,調八度的時候,明明是兩個頻率相差很遠的音,如a1和a2,一個是440Hz,另一個是880Hz,為什么它們之間也能產生拍音?是否名詞解釋有誤?其實不然,實際上調律者在聽八度時,所聽的拍音并不是a1的基音與a2的基音相互產生的拍音,而是a1的第一泛音與a2的基音之間產生的同度拍音,如此一來,上面的名詞解釋就成立無誤了。而且,這正是利用了泛音的原理,使八度調試更準確。
由于琴弦的振動其泛音間也存在不諧和性和復雜關系,加上琴弦本身的柔順性及剛性等物理性質,以a1的第一泛音去調a2使之成同度時,所調準的音會因此產生偏差,如a1實際頻率為440Hz,調出來的a2經計算其頻率卻為881.01Hz(不是理想的880Hz),而且隨著擴展,其偏差值會不斷積累,最終形成曲線。 因此,調律者在學習與實踐中,提高對拍音和泛音的聽辨銳度,能大大提升調律的質量與效果。
二、弦列設計中的泛音應用
當被激發的頻率與振動物體的固有頻率成整倍數關系時,振動系統可以獲得較大的振幅,這種現象叫做諧振。共振是諧振的特殊情況。在聲學中人們把諧振現象叫做共鳴,在實踐中,人們常利用共鳴現象來增強音響效果。樂器是最典型的范例。
在鋼琴上,低音區泛音豐富,音色飽滿,突出的較低的泛音反而能讓聲音更加柔和豐滿。有時甚至能產生一些非泛音列中的泛音,音樂的色彩受某一獨特泛音的極大影響,使聲音反而特具魅力。如某國際著名品牌鋼琴采用92鍵或97鍵的設計中,在低音區多設一組弦列,目的就是利用低音弦豐富的泛音和加寬的琴體來增強全琴的共鳴效果。雖然加寬的音域少有作品彈奏,調律操作也具相當難度,但其設計理念也為后人所津津樂道。
而高音區則相反,聲音衰減快,泛音不明顯,聲音也就越來越不飽滿。單薄、沒層次、沒質感、缺乏柔和豐滿之感的音色很難滿足對聲音極其挑剔的藝術家們。而在一些國際著名品牌鋼琴中,高低音都有很突出的優點。其實道理很簡單,好的鋼琴肯定有好的設計,其中與弦列的優良設計和突出的共鳴效果不無關系。
為了獲得更完美的高音,人們一直在努力不懈地研究,對鋼琴弦列的設計改良從來也沒有停歇過,從現代鋼琴一百多年的發展歷史來看,人們也的確獲得不少成就。其中如大家早已熟知的一項專利——雙重泛音列裝置,它能很好地解決鋼琴高音區缺乏良好音色的弊端。其原理是在鋼琴的次高音至最高音處將弦的后半節加長,也就是增加無效振動弦長的長度,在此弦長間再增加一列弦碼,讓無效振動弦長也參與振動的同時,能獲得更豐富的泛音,而弦碼設于無效弦長的位置呈規則比例排列時,也就是讓有效振動弦長和無效振動弦長的固有頻率符合協和音程的比例,并通過突出這些泛音的振動,使聲音能更加圓潤、飽滿,添加了和諧的音域和強大的延續性。這樣,高音的持續時值得到了延長,音色得到美化,中高音區的過渡也更加自然。國內外目前很多品牌也采用了此項專利,但是大多數沒有按照協和音程的比例進行分割,只是單純地在無效弦長上多加了一列弦碼,這樣雖然高音的時值得到了延長,但無規則的泛音使音色依然沒能達到完美,只有少數世界頂級品牌才能做到這一點。而且增加的弦碼還可以適當的調節壓弦點,以達到最精確的協和關系,產生不可模仿的聲音。此設計已得到世界范圍內大多數專家的一致認可。
另一項專利也有異曲同工之妙——共鳴弦系統。專利的共鳴弦系統在高音部采用了額外的第四根琴弦,這根弦直接安裝在弦碼處但琴槌卻敲擊不到。第四根弦在另外三根弦被敲擊時產生的共鳴作用下發生振動,這使得樂器聲學系統中的泛音部分得到了豐富。它產生的極富動態的聲音在相當大的音域內都可以聽得到。但此設計同樣避免不了振動時產生無規則泛音的瑕疵。不過新穎奇特的設計依然能獲得不少專家的青睞和認可。
由于弦列的排列采用的是交叉排列式,還有低音纏弦的因素,中低音區聲音的過渡往往有不均勻、不自然之感。這是所有鋼琴設計上都面臨的巨大難題。為了減小這種差異,人們也付出了不懈努力,在利用泛音的概念里,有設計者嘗試在弦列交叉的位置也加入一根弦,此弦只參與共振,而不會受到任何琴槌的敲打。這種設計理念與共鳴弦系統相似。
三、鋼琴演奏音效中的泛音應用
泛音既能讓樂器演奏出超頻,也有美化音色的作用。比如在小提琴或吉他的演奏中加入泛音奏法,一來能給樂器帶來更豐富的聲音,二來也能體現出演奏者技術的高超。鋼琴的演奏固然不能人為地演奏出泛音效果,但音程的出現和泛音列有緊密的關系。根據泛音列產生的各種音程,接著有了和弦,產生了各種和聲,因此和聲的編配,織體的設計都跟泛音列有著密切的關系。拿鋼琴來說,了解泛音列及其在各個音區的特點對作曲或即興伴奏演奏來說有很大好處,在鋼琴中越低的音(弦越長),泛音越多,反之越少。小字c以下的音的泛音要比基音明顯,因此設計織體時不宜密集排列,不然的話效果會很混雜不清晰;小字c以上音的泛音一般比基音要弱,織體設計上限制要少些。這些都可以運用在左手的柱式分解等常用手法上。為什么高手彈出來的伴奏生動好聽,除了和聲運用外,合理運用泛音列原理也是必不可少的一環。
物理聲學中的泛音原理是客觀存在的。它的存在是把雙刃劍,尤其對于調律師而言,它的存在會嚴重干擾聽覺判斷,但這并不可怕,有時反而能夠增強聽覺的判斷,甚至能美化樂器的性能與音色。
泛音不能脫離基音而獨立存在,否則就是無本之木了。泛音和基音一同共鳴,才能形成豐滿完整的音色。當有人說某某耳機效果很好時,其實意思是它的高頻響應好,可以播放出很高頻率的泛音。鋼琴也一樣,良好的音色來自于科學合理的優質設計,因此,善于把泛音的特色合理地或有選擇性地加以應用,無論在鋼琴調律、樂器設計還是演奏音效上,都能獲得意想不到的良好效果。