曾侯乙大編鐘這麼大,是如何製造的,又是如何保證音質?崑崙還東國2019-04-29 20:35:50

謝謝題主提出這麼好的問題,使我有機會去查閱文獻,拜讀了音樂考古學家王子初先生的《復原曾侯乙編鐘及其設計理念》和李明安先生的《復原曾侯乙編鐘的實踐及工藝突破》兩篇文章,讓人感嘆不已,1978年曾侯乙編鐘在湖北隨縣出土,雖然在1984年就完成了編鐘複製工作,但實際直到2012年才真正複製完成

古人原設計者

的構想,已經花去整整一代人努力。王子初和李明安先生就是其中的親歷者和實踐者,幾乎一生都在推動和研究編鐘復原工作,甚至他們團隊中有些同事已經仙逝,就是為了向我們的後人解惑這個人類文明青銅巔峰之作背後獨特的古人工藝,這本身就是讓人欽佩。本文部分引用了上述兩篇文章,如果大家感興趣,可以直接去閱讀原文。

曾侯乙大編鐘這麼大,是如何製造的,又是如何保證音質?

曾侯乙編鐘就像題主所說的,第一印象就是大,全套編鐘共計65 件,最大的“姑洗之大羽”鍾重220kg,最小的鈕鍾2。4kg。65件編鐘重量達2550kg,鍾架上承負著重達2800kg的鐘體及掛鐘構件,全套復原曾侯乙編鐘總重約4500kg。65件鐘體正鼓中部和左側鼓部標出不同音高如宮、羽、宮曾等22個名稱,以及記錄諸如音名、階名、八度組、及曾國與楚、周、齊、晉的律名 和音階名稱的對應關係等樂律理論。

最體現古人智慧就是發明了“一鍾二音”,這不僅體現在高度發達的樂律學理論和實踐水平上,還體現在編鐘音律的分配和設計上,65件編鐘中的每一個單體鍾,分別對應著130個音中 的 2 個音。因此最難復原的也是這“一鍾二音”上。那麼它的工藝如何呢?

首先是青銅材料的工藝,出土曾侯乙編鐘採用了銅、錫、鉛三元合金冶煉鑄造的,銅含量範圍為73。66%-78。25%,錫含量的範圍為12。49%-14。46%。大甬鍾含少許鉛,其含量一般小於3%。

新增鉛是為了增加聲波傳遞的阻尼作用,改善音色,加快鐘聲衰減利於演奏旋律;新增錫為了改變青銅的硬度。實際復原工作實踐中,研究人員發現編鐘的音響效能仍然是《周禮·考工記》中“金有六齊(劑),六分其金而錫居一,謂之鐘鼎之齊”的合金配比最為理想。

曾侯乙大編鐘這麼大,是如何製造的,又是如何保證音質?

其次是鑄型工藝,出土的曾侯乙編鐘採用的是陶範法,每件編鐘先製作12種模具,136個內外範塊,然後拼裝合型而成,工藝步驟繁複,,完全靠古代工匠的經驗控制。

另外因編鐘澆注後有不穩定的化學成分銅合金,編鐘壁厚不 均和澆注後自然冷卻溫度又有差異等鑄造特性,影響編鐘基頻的穩定和音質的統一。出土曾侯乙編鐘採用的“陶範法”鑄造是透過延緩脫範時間自然退火的方法,以達到消除應力、均勻組織的效果,但由於當時的技術條件所限,不能完全退火,消除編鐘的應力。

曾侯乙大編鐘這麼大,是如何製造的,又是如何保證音質?

最後就是大家關心的調音問題了。曾侯乙編鐘是典型的合瓦型編鐘,合瓦型編鐘“一鍾雙 音”的物理機制決定了編鐘磨礪調音的8個區域和厚度,即鐘口內側被分為6個聲弓域,這6個聲弓域對應著合瓦正、背兩 面的6個激發區。測音顯示正、背面兩個正鼓部是同一音高, 4個側鼓部則是另外一個音高。用節線原理來解釋這種雙音現象,雙音鍾只有縱向的節線而沒有橫向的節線,正鼓音與側鼓音的基音節線位置是不重疊的,正鼓音的節線所在恰好為側鼓音的波腹,反之亦然。通俗地講就是兩個基音的振動節線恰好錯開了,激發正鼓部,敲擊點正好處在側鼓音節線上,側鼓部不 被激發;激發側鼓部,敲擊點正好處在正鼓音節線上,正鼓音 不被激發。從編鐘的橫截面上看為8個區域,它呈“米”字型 對稱,即2個正鼓、4個側鼓和2個銑角(稜)區域。

曾侯乙大編鐘這麼大,是如何製造的,又是如何保證音質?

我們無法完全知道古人怎麼調音的,看看復原工作怎麼調音的:首先檢測毛坯鐘的實際音高並計算出與設計音高 的偏離值。然後對高音區的編鐘和低音區的編鐘按偏離值大小進行分組,並做好調音前的工藝工裝準備。復原曾侯乙編鐘分粗調(磨礪)和精調(磨礪)兩個階段進行,第一階段是將 每件單體編鐘粗調(磨礪)到離設計音高高50音分的位置。放置一段時間後,進行第二階段的精調(磨礪)。編鐘磨礪調音堅持先高音分後低音分的順序,從正側開始對稱磨礪。

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