小提琴弱音器金属和橡胶（小提琴的构造及声学特性分析）

一、小提琴的起源

现代意义上的小提琴最早出现于公元 16 世纪意大利北部威尼斯、热那亚等港口，意大利文称为“violino”，意思为“小的中提琴”。最早期的小提琴，除了在一些文艺作品中有所反映之外，没有保存至今的实物。目前对小提琴最早的明确记载是Jambe de Fer于1556年出版于里昂的《音乐摘要》（Epitome Musical）。

最古老的四弦小提琴是由当时著名的拨弦乐器制作师安德雷亚·阿玛蒂（Andrea Amati）于1555年制作的。阿玛蒂率先将拱形结构引入拨弦乐器的制作中，因为他发现拱形结构能明显提升拨弦乐器的音色与听感。据琴身所注明的日期来看，现存最早的小提琴是一把“查理九世”，由安德雷亚·阿玛蒂在1560年制作于意大利北部城市克雷莫纳（Cremona）。而至今为止最有名的小提琴，则是安东尼奥·斯特拉迪瓦里（Antonio Stradivari）1716 年制作的“弥赛亚”（Le Messie），（图1所示），这把琴现藏于英国牛津的 Ashmolean 博物馆。

斯特拉迪瓦里1716年制作的弥赛亚小提琴

二、小提琴的构造

小提琴诞生后的两三百年以来基本上保持着它原来的面貌，仅是作了加长琴颈和加强低音梁等一些小的改进。小提琴由30多个零件组成，琴身长约340-355mm。如图2所示，其主要构件有琴头、琴身、琴颈、弦轴、琴弦、琴码、腮托、琴弓、面板、侧板、音柱等。

图2小提琴结构

小提琴的琴身（共鸣箱）由具有弧度的面板、背板和侧板粘合而成。小提琴的最主要原料是木材：通常背板、侧板、琴头和琴颈用质地较硬的枫木制作，面板则常用质地较软的云杉制作，指板用乌木。人们一般使用比较细密的木材来制作小提琴，据说这样可以使小提琴发出的声音更加响亮、圆润浑厚。小提琴的音质基本上取决于它的木质和相应的结构，取决于木材的振动频率和它对弦振动的反应。优质琴能把发出的每个声音的基音和泛音都同样灵敏地传播出去。

小提琴的结构设计成现代这种样式，并非完全从形态美观出发，而是有其音响上和演奏上的需要。基于审美的考虑，以及为了更好地负荷琴码的压力，小提琴的面板和背板做成了隆起的曲面形式，使小提琴共振良好，发音洪亮；琴的腰身狭窄，便于演奏高把位和低音弦；面板和背板加嵌条，除防止木板开裂外，对琴的音质也起一定作用。面板的中部设计了音孔（F孔），能够使共鸣箱内空气与大气流通，易于振动；音孔的尺寸和开口很大程度上影响着乐器内空气的振动频率，从而影响着某些音符的强化；音孔还影响着面板的挠性，进而影响面板的振动方式。音柱支撑并连接着面板与背板，在演奏时可以使小提琴的共鸣箱充分振动，其位置变化对小提琴音色有显著影响。面板左下面粘低音梁，既起加固作用，又具音响作用。音柱和低音梁一高一低，使小提琴呈现不对称形式，图3所示为小提琴音孔及共鸣箱内部结构。

图3小提琴音孔（F孔）及共鸣箱内部结构

小提琴共有四根琴弦，从粗到细的定音依次是G、D、A、E。原本均为羊肠制的裸弦，约从18世纪起，低音G弦常包以银丝，使其反应灵敏。现代则将G、D、A这3根弦用缠金属丝的羊肠弦或钢丝缠弦，或者也用尼龙弦。E弦改用钢丝弦，使其在高音区的音色更佳。每一根空弦之间相差的音程都是纯五度，都能在不同的把位上奏出完整的音列；每根空弦能奏出的音域都在两个八度左右。图4所示为钢丝弦。

图4小提琴的琴弦

小提琴琴弓对演奏也很重要，弓毛上涂有松香，对摩擦力有明显的影响，琴弓漆得不匀，都会有损于音质。琴弓与琴弦摩擦，使琴弦产生了自激振动，通过琴码引起面板振动，又通过音柱使背板振动，小提琴才能发音。图5所示为小提琴琴弓。

图5小提琴琴弓

三、小提琴的声学特性

声学（Acoustics）是近现代才建立起的一门物理类学科，内容主要研究声音的产生方式、传播方式、接收方式、感应及属性特点等。小提琴声学特性属于音乐声学范畴中乐器声学领域的一部分，声音四要素（音色、音高、音长和音强）是其理论基础。根据小提琴结构特性发展，小提琴声学系统主要由琴弦、琴弓、琴码和共鸣箱等组成。其中，小提琴发出声音的本源是琴弦、琴弓，传播声音由琴码完成，共鸣箱是小提琴的感应系统。共鸣箱在琴弦及琴码的力的作用下，可以和琴体及空气共同形成振动，产生声波，让小提琴发声。由此可知，小提琴的声学特性与振动机理息息相关，振动直接影响小提琴的声学特性。对小提琴的声学特性产生影响的因素很多，主要有以下几个方面：

（一）琴弦

当实际演奏小提琴时，弓弦会在琴弦（图4）的垂直方向上运动，当弓毛接触到琴弦时，会产生一个作用力在琴弦上，这种运动方式称为“弓压”。而演奏小提琴做的运弓、拉弦的具体速度称为“弓速”。这些运动是不确定的，运动力度大小影响小提琴的音质。而运动的力度与琴弦的材质密切相关。

（二）琴码

小提琴中琴码（图5）的主要作用是传递振动。琴码具有很强的灵敏性，微小的声音经琴码的传递转换成人耳可听到的声音。因此，琴码会直接影响小提琴的音色。当琴码与共鸣箱产生共振时，琴码作用于面板的力度就会增加，此时小提琴的振动也会随之增加。琴码的厚度、宽度及高度不同，对共鸣箱振动的影响效果也不同，若琴码上夹上夹子，琴码传递声音的速度就会降低。

（三）音柱

音柱具有传导振动的作用。音柱主要位于小提琴琴体内的面板和背板两个部位之间，用于将面板振动传导到背板，能改变小提琴琴码的振动方式，还能对琴码左脚振动力度起到增强作用，促使小提琴整个共鸣箱都发挥充分的振动效果。

音柱的长短和安装位置，直接影响音柱的受力情况，进而影响小提琴音色。在琴弦松掉的情况下，如果音柱无法直立而倒下，说明音柱长度不足，会导致上下面板受力不足，共鸣箱不能充分振动，使得声音软弱无力。如果音柱过长，完全顶住小提琴的上下面板，会导致小提琴的面板凸出，从而减弱声音的穿透力。

小提琴作为音乐乐器中的重要组成部分，拥有独特的艺术魅力与技术含量。对小提琴的研究已成为制琴师、音乐人以及众多音乐爱好者、学习者关注的重点。希望对小提琴基本知识的梳理，为大家在实际生活中提高小提琴的声学品质提供了较好的参考价值