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【摘要】小提琴自诞生以来便是西方音乐体系中不可或缺的重要组成部分，其音色优美、音域广泛，并以其优雅的外观与迷人的音色受到社会大众的广泛喜爱。声音是小提琴的灵魂，无论是制琴过程中的取材选择还是工艺方法，都会对小提琴的音色造成不同程度的影响，为此本文便以小提琴的发声原理为研究基点，对演奏过程中小提琴腔体振动中的琴码以及腔体频率中的音柱与音梁对小提琴发声的影响进行系统研究。
【关键词】小提琴；琴弦；琴体；振动
一把优质的小提琴需要满足E弦明亮、A弦柔和、D弦紧张、G弦浑厚等特点，作为西方弦乐中的翘楚，小提琴不仅可以与其他乐器一起演奏，也可以单独演奏，在西方众多乐器种类中，小提琴无论音色还是外观，都不负“乐器皇后”之美称。几百年来，无数研究人员在小提琴身上倾注了大量的热情与心血，在其工艺、外观、发声等方面都进行了研究，本文主要研究的是演奏过程中小提琴弦振动与琴体腔谐振。
一、小提琴的发声原理
声音的产生源于振动，小提琴的发声原理是琴弦通过琴码将振动传入共鸣腔体，使其产生共振，从而将箱体内外的空气振动起来而产生声音，弦是由琴弦与琴弓摩擦作用而产生振动的。大体上讲，小提琴的发声振动可以分为以下三种振动：
（一）琴弦振动
进行小提琴演奏时，演奏者使用琴弓对琴弦进行摩擦，并用手指拨动琴弦，从而使琴弦产生振动，进而发出声音，这是小提琴在演奏过程中发声的基本流程。琴弓对琴弦进行摩擦时，会以扭结为弯曲分界点，使琴弦分成两个直线部分，随着时间的变化，扭结的位置也会以一个曲线轨迹发生运动[1]。演奏者在演奏过程中，能够感受到琴弓的运动可以分为黏动与滑动两部分，在演奏初始，琴弓弹力与琴弦摩擦力相比相对较小，琴弓与琴弦在这个时间段内的状态相对静止，而摩擦点在相同的运动方向上位移到最大振幅以后，两者之间便会产生相对运动，这一点在演奏过程中可以很清晰的感觉到，而这时琴弦也开始往相反方向滑动，直到下一次黏动形成，琴弦与琴弓会再次向相同方向移动，从而完成一次周期运动。
在演奏过程中，演奏者可以通过图一所示的震音练习来感受琴弦振动过程。
（二）琴码振动
琴码是架设小提琴琴弦的装置，但其在起到支撑作用的同时，还能够将演奏者在演奏过程中因弓拉奏弦所产生的横向振动转化为垂直力量。琴码通过共振，可以加大其两脚对面板的作用力，进而提升小提琴共鸣箱的振动力量[2]。
（三）共鸣腔体振动
通过共鸣箱的振动，能够使小提琴内部的空气压力发生变化，有利于放大小提琴发出的声音。
由此，我们可以以振动为基点，得出小提琴的发声过程：琴弦与琴弓会产生摩擦，经过琴码进行传导进入到琴体内部，进而与箱内空气产生作用，放大振动，这种振动会带动空气声压，使我们听到小提琴所发出的声音。演奏者在演奏过程中，需要明确小提琴发声过程中的三种振动形态，才能够更好的完成对小提琴音色的控制。
二、小提琴腔体振动中琴码的影响
琴码是小提琴内部除了琴体以外最大的发声零件，也被人誉为小提琴的“咽喉”，是振动传递过程中最重要的载体，演奏者在演奏过程中，需要对琴码进行适当的选择与调整，才能使小提琴的音色更加完美[4]。在传导振动的过程中，琴码是非常灵敏的，任何一点微小的调整，都会对其发声产生重大影响。在确定小提琴结构与档次以后，对琴码的正确选择与放置能够在很大程度上改变小提琴的音色。在选择琴码时，材料、打磨、高度、位置等因素，都会在不同程度上对小提琴的音色产生影响，因此，小提琴演奏者也必须明确不同因素对琴码所产生的不同影响，以便能够更好的进行演奏。
（一）材料
琴码材料对小提琴音色的影响非常大，所选用木料的密度、强度、硬度、弹性等因素都会对声音的振动频率与传导速度产生影响，很多优秀的演奏者比较偏爱质地偏硬的Deluxe琴码，其原因在于较软的琴码能够吸收更多的振动，当振动传递到琴体时，所剩不足，就会导致小提琴发出的音色欠佳，使用质地偏硬的琴码能够更好的传递振动，提升音量[5]。而一般的小提琴，运用质地较软的Aubert琴码，其原因在于音量的高低并不能决定音质的好坏，在琴码质地较硬时，其硬度大、变形小，面板的振动时间便会随着缩短，发出的声音不够柔和，与此同时，使用硬度较大的琴码也会放大小提琴产生的噪声[5]。所以，在演奏过程中，如果小提琴的噪声较大，需要选用厚且软的琴码；如果音质纯净但音量较小，则需要选用薄且硬的琴码。
（二）打磨
琴码大多以半成品的形式出售，需要演奏者根据小提琴的实际情况进行打磨才能使用，而打磨情况也会对小提琴音色产生影响。打磨完成后的琴码码脚要契合小提琴面板，且中心微拱，另外，琴码的码脚既不能过簿也不能过厚，如果过簿，就会将琴弦所产生的压力汇集到码脚的一个区域内，而其他部分不能对压力起到分担作用，一旦压力达到一定程度，小提琴面板与琴码相接部位的压力便会成倍增加，容易损坏小提琴面板；而过厚则会对小提琴的发声灵活度造成影响[6]。一般情况下，如果面板较厚，则琴码要薄；如果面板较薄，则琴码要厚一些。
（三）高度
琴弦与指板面的距离通常情况取决于琴码高度，如果琴码高度不合适，便会影响演奏者的演奏手感，还会影响琴体振动，从而影响音色与音量。一般情况下，如果琴码高度较低，小提琴所发出的的声音就会相对柔和，但缺乏穿透力，音量也较小；相反的，如果琴码高度较高，小提琴所发出的的声音就会相对锋利，音量大且穿透力强，但音色不够柔和。另外，琴码高度还取决于面板弧度，当弧度较大时，需要选用高度相对较低的琴码；当面板弧度较小时，需要选用高度相对较高的琴码。
（四）位置
从理论角度看，小提琴面板中心部位是安装琴码的最佳位置，在实际安装过程中，想要找到琴码安装的最佳位置，首先要找到最容易产生琴体共鸣与面板振动的位置，之后，还要确保琴码与小提琴整体结构相匹配。由小提琴的发声原理可知：振动是声音产生的根源，小提琴的振动会对其音质产生决定性的影响。小提琴广泛的振动频率是音效均衡的重要依托，均衡的音效是减少杂音、提升音质纯净度的关键，而小提琴发出声音的大小，则主要取决于振动振幅的充分程度。总体上讲，小提琴振动过程呈现出有序化与规律化状态，在演奏过程中所发出的声音便会悦耳动听，且富有强烈的艺术感染力[7]。以小提琴的发声原理与制作经验为基础，小提琴琴码的最佳安装位置应位于面板上两个f型孔之间，且需要以f孔为限制基础来安装码脚[8]。所以，在小提琴面板中，琴码的安装范围较小，对其进行调整的幅度也不大，需要注意的是，两个码脚到f孔内侧的距离要保证一样，才能确保小提琴发出的音色不受影响。 三、小提琴腔体频率中音柱与音梁的影响
（一）音柱影响
小提琴发声时，音柱的作用非常大，其不仅是支撑小提琴面板的重要部分，使腔体与面板的刚度提升，还能够向小提琴背板传递振动，从而形成整个腔体的耦合振动[9]。音柱的安装位置可以在很大程度上影响小提琴的发声质量，在实际演奏之前，演奏者通常都会通过调整音柱位置的方法对小提琴的发声状态进行调整。本文通过对音柱位置的调整，研究音柱位置对腔体频率的影响，进而确定琴码调整的准确位置。
本文在琴码理论位置的基础上，将其固有频率分别于标准位置相比较，并得出相应的音分差。通过实验表明，演奏过程中微调音柱的位置，可以对腔体振动频率产生很大影响，除了向中轴线移动的音柱其腔体固有频率都增大以外，向其他方向移动的音柱，其轻体固有频率并没有规律性。因此，在实际演奏时，想要提升小提琴的腔体频率，需要将音柱向中轴线方向适当移动。如果小提琴低音较弱而高音过高时，可以将音柱向中部进行适当移动；当高音达不到要求时，可以将音柱向f孔适当移动。
（二）音梁影响
音梁是小提琴腔体中必不可少的组成部分，在提升腔体刚度的同时，还能够将各部分面板有序的连接起来，从而分散琴码作用在小提琴面板上的振动，达到扩大振动范围的目的。本文通过对演奏过程中音梁位置的调整，研究音梁位置对腔体振动频率的影响。
本文在通过对音梁距小提琴腔体中心线的位置进行调整，研究其所产生的频率。实验表明，如果音梁位置相对较低，则振动频率所受到的影响不大。但对于小提琴这种相对精密的乐器而言，影响其发音质量的因素非常多，如晴天和雨天空气中的湿度变化就会引起琴码的变化，进而影响小提琴发声，因此，很多优秀的演奏家会针对空气中湿度的不同准备高度不同的琴码，从而保证演奏质量。
所以，在研究各阶频率的基础上，还需要对第一模态的频率分别进行细致研究。研究表明，低音梁共振频率的大小与琴码码脚的位置也有关系，低音梁的位置需要与琴码码脚相重合，才能保证琴码与低音梁在最短时间里完成有效的振动传递。
四、结论
综上所述，小提琴是一种非常精密的乐器，其发声的音色会受到很多因素的影响，研究对小提琴发声音色的影响因素，理清其发声原理，有利于提升小提琴的整体演奏效果。本文便以小提琴的发声原理为研究基点，通过对小提琴腔体振动中琴码小提琴腔体频率中音柱与音梁对小提琴发声时音色的影响进行分析与研究，为小提琴的安装提供了一些有利的指导，希望能够为更好的研究小提琴演奏以及小提琴的其他方面奠定基础。
参考文献
[1]华天礽.小提琴制作中对小提琴音色有重要作用的几个因素[J].音乐艺术（上海音乐学院学报），2011.13（14）：257-258.
[2]贾瑞清，李直高，高小峰等.小提琴自由琴板振型分析系统及音柱对振型影响的实验研究（上）[J].乐器，2010.06（11）：176-178.
[3]梁志伟，欧阳雁，谢志文等.树种对钢琴音板有限元模型基频的影响[J].电声技术，2014.14（07）：125-126.
[4]刘一星，沈隽，苗媛媛.云杉木材钢琴共振板振动特性的研究[J].北京林业大学学报，2013.15（09）：222-223.
[5]Moral，J.A and jansson，E.V.Eigenmodes，input admittance，and the function of the violin[J].Acustica，Vol.50，No.5，pp.229-337，2012.
[6]陈丰.试比较帕尔曼与米尔斯坦对圣桑《第三小提琴协奏曲》的演奏[J].福建论坛（社科教育版），2012.17（02）：163-164.
[7]陈习.试论中国小提琴演奏技法对中国民族乐器的借鉴与吸收[J].福建师范大学学报（哲学社会科学版），2011.22（12）：98-101.
[8]田春雨，张惠.刍议巴赫《六首无伴奏小提琴奏鸣曲及组曲》三种主要演奏风格[J].大众文艺，2013.09（05）：132-134.
[9]Marshall，K.D.Modal analysis of a violin[J].Journal of the Acoustical Society of America，Vol.77，No.2，pp.695-709，February 2011.
【关键词】小提琴；琴弦；琴体；振动
一把优质的小提琴需要满足E弦明亮、A弦柔和、D弦紧张、G弦浑厚等特点，作为西方弦乐中的翘楚，小提琴不仅可以与其他乐器一起演奏，也可以单独演奏，在西方众多乐器种类中，小提琴无论音色还是外观，都不负“乐器皇后”之美称。几百年来，无数研究人员在小提琴身上倾注了大量的热情与心血，在其工艺、外观、发声等方面都进行了研究，本文主要研究的是演奏过程中小提琴弦振动与琴体腔谐振。
一、小提琴的发声原理
声音的产生源于振动，小提琴的发声原理是琴弦通过琴码将振动传入共鸣腔体，使其产生共振，从而将箱体内外的空气振动起来而产生声音，弦是由琴弦与琴弓摩擦作用而产生振动的。大体上讲，小提琴的发声振动可以分为以下三种振动：
（一）琴弦振动
进行小提琴演奏时，演奏者使用琴弓对琴弦进行摩擦，并用手指拨动琴弦，从而使琴弦产生振动，进而发出声音，这是小提琴在演奏过程中发声的基本流程。琴弓对琴弦进行摩擦时，会以扭结为弯曲分界点，使琴弦分成两个直线部分，随着时间的变化，扭结的位置也会以一个曲线轨迹发生运动[1]。演奏者在演奏过程中，能够感受到琴弓的运动可以分为黏动与滑动两部分，在演奏初始，琴弓弹力与琴弦摩擦力相比相对较小，琴弓与琴弦在这个时间段内的状态相对静止，而摩擦点在相同的运动方向上位移到最大振幅以后，两者之间便会产生相对运动，这一点在演奏过程中可以很清晰的感觉到，而这时琴弦也开始往相反方向滑动，直到下一次黏动形成，琴弦与琴弓会再次向相同方向移动，从而完成一次周期运动。
在演奏过程中，演奏者可以通过图一所示的震音练习来感受琴弦振动过程。
（二）琴码振动
琴码是架设小提琴琴弦的装置，但其在起到支撑作用的同时，还能够将演奏者在演奏过程中因弓拉奏弦所产生的横向振动转化为垂直力量。琴码通过共振，可以加大其两脚对面板的作用力，进而提升小提琴共鸣箱的振动力量[2]。
（三）共鸣腔体振动
通过共鸣箱的振动，能够使小提琴内部的空气压力发生变化，有利于放大小提琴发出的声音。
由此，我们可以以振动为基点，得出小提琴的发声过程：琴弦与琴弓会产生摩擦，经过琴码进行传导进入到琴体内部，进而与箱内空气产生作用，放大振动，这种振动会带动空气声压，使我们听到小提琴所发出的声音。演奏者在演奏过程中，需要明确小提琴发声过程中的三种振动形态，才能够更好的完成对小提琴音色的控制。
二、小提琴腔体振动中琴码的影响
琴码是小提琴内部除了琴体以外最大的发声零件，也被人誉为小提琴的“咽喉”，是振动传递过程中最重要的载体，演奏者在演奏过程中，需要对琴码进行适当的选择与调整，才能使小提琴的音色更加完美[4]。在传导振动的过程中，琴码是非常灵敏的，任何一点微小的调整，都会对其发声产生重大影响。在确定小提琴结构与档次以后，对琴码的正确选择与放置能够在很大程度上改变小提琴的音色。在选择琴码时，材料、打磨、高度、位置等因素，都会在不同程度上对小提琴的音色产生影响，因此，小提琴演奏者也必须明确不同因素对琴码所产生的不同影响，以便能够更好的进行演奏。
（一）材料
琴码材料对小提琴音色的影响非常大，所选用木料的密度、强度、硬度、弹性等因素都会对声音的振动频率与传导速度产生影响，很多优秀的演奏者比较偏爱质地偏硬的Deluxe琴码，其原因在于较软的琴码能够吸收更多的振动，当振动传递到琴体时，所剩不足，就会导致小提琴发出的音色欠佳，使用质地偏硬的琴码能够更好的传递振动，提升音量[5]。而一般的小提琴，运用质地较软的Aubert琴码，其原因在于音量的高低并不能决定音质的好坏，在琴码质地较硬时，其硬度大、变形小，面板的振动时间便会随着缩短，发出的声音不够柔和，与此同时，使用硬度较大的琴码也会放大小提琴产生的噪声[5]。所以，在演奏过程中，如果小提琴的噪声较大，需要选用厚且软的琴码；如果音质纯净但音量较小，则需要选用薄且硬的琴码。
（二）打磨
琴码大多以半成品的形式出售，需要演奏者根据小提琴的实际情况进行打磨才能使用，而打磨情况也会对小提琴音色产生影响。打磨完成后的琴码码脚要契合小提琴面板，且中心微拱，另外，琴码的码脚既不能过簿也不能过厚，如果过簿，就会将琴弦所产生的压力汇集到码脚的一个区域内，而其他部分不能对压力起到分担作用，一旦压力达到一定程度，小提琴面板与琴码相接部位的压力便会成倍增加，容易损坏小提琴面板；而过厚则会对小提琴的发声灵活度造成影响[6]。一般情况下，如果面板较厚，则琴码要薄；如果面板较薄，则琴码要厚一些。
（三）高度
琴弦与指板面的距离通常情况取决于琴码高度，如果琴码高度不合适，便会影响演奏者的演奏手感，还会影响琴体振动，从而影响音色与音量。一般情况下，如果琴码高度较低，小提琴所发出的的声音就会相对柔和，但缺乏穿透力，音量也较小；相反的，如果琴码高度较高，小提琴所发出的的声音就会相对锋利，音量大且穿透力强，但音色不够柔和。另外，琴码高度还取决于面板弧度，当弧度较大时，需要选用高度相对较低的琴码；当面板弧度较小时，需要选用高度相对较高的琴码。
（四）位置
从理论角度看，小提琴面板中心部位是安装琴码的最佳位置，在实际安装过程中，想要找到琴码安装的最佳位置，首先要找到最容易产生琴体共鸣与面板振动的位置，之后，还要确保琴码与小提琴整体结构相匹配。由小提琴的发声原理可知：振动是声音产生的根源，小提琴的振动会对其音质产生决定性的影响。小提琴广泛的振动频率是音效均衡的重要依托，均衡的音效是减少杂音、提升音质纯净度的关键，而小提琴发出声音的大小，则主要取决于振动振幅的充分程度。总体上讲，小提琴振动过程呈现出有序化与规律化状态，在演奏过程中所发出的声音便会悦耳动听，且富有强烈的艺术感染力[7]。以小提琴的发声原理与制作经验为基础，小提琴琴码的最佳安装位置应位于面板上两个f型孔之间，且需要以f孔为限制基础来安装码脚[8]。所以，在小提琴面板中，琴码的安装范围较小，对其进行调整的幅度也不大，需要注意的是，两个码脚到f孔内侧的距离要保证一样，才能确保小提琴发出的音色不受影响。 三、小提琴腔体频率中音柱与音梁的影响
（一）音柱影响
小提琴发声时，音柱的作用非常大，其不仅是支撑小提琴面板的重要部分，使腔体与面板的刚度提升，还能够向小提琴背板传递振动，从而形成整个腔体的耦合振动[9]。音柱的安装位置可以在很大程度上影响小提琴的发声质量，在实际演奏之前，演奏者通常都会通过调整音柱位置的方法对小提琴的发声状态进行调整。本文通过对音柱位置的调整，研究音柱位置对腔体频率的影响，进而确定琴码调整的准确位置。
本文在琴码理论位置的基础上，将其固有频率分别于标准位置相比较，并得出相应的音分差。通过实验表明，演奏过程中微调音柱的位置，可以对腔体振动频率产生很大影响，除了向中轴线移动的音柱其腔体固有频率都增大以外，向其他方向移动的音柱，其轻体固有频率并没有规律性。因此，在实际演奏时，想要提升小提琴的腔体频率，需要将音柱向中轴线方向适当移动。如果小提琴低音较弱而高音过高时，可以将音柱向中部进行适当移动；当高音达不到要求时，可以将音柱向f孔适当移动。
（二）音梁影响
音梁是小提琴腔体中必不可少的组成部分，在提升腔体刚度的同时，还能够将各部分面板有序的连接起来，从而分散琴码作用在小提琴面板上的振动，达到扩大振动范围的目的。本文通过对演奏过程中音梁位置的调整，研究音梁位置对腔体振动频率的影响。
本文在通过对音梁距小提琴腔体中心线的位置进行调整，研究其所产生的频率。实验表明，如果音梁位置相对较低，则振动频率所受到的影响不大。但对于小提琴这种相对精密的乐器而言，影响其发音质量的因素非常多，如晴天和雨天空气中的湿度变化就会引起琴码的变化，进而影响小提琴发声，因此，很多优秀的演奏家会针对空气中湿度的不同准备高度不同的琴码，从而保证演奏质量。
所以，在研究各阶频率的基础上，还需要对第一模态的频率分别进行细致研究。研究表明，低音梁共振频率的大小与琴码码脚的位置也有关系，低音梁的位置需要与琴码码脚相重合，才能保证琴码与低音梁在最短时间里完成有效的振动传递。
四、结论
综上所述，小提琴是一种非常精密的乐器，其发声的音色会受到很多因素的影响，研究对小提琴发声音色的影响因素，理清其发声原理，有利于提升小提琴的整体演奏效果。本文便以小提琴的发声原理为研究基点，通过对小提琴腔体振动中琴码小提琴腔体频率中音柱与音梁对小提琴发声时音色的影响进行分析与研究，为小提琴的安装提供了一些有利的指导，希望能够为更好的研究小提琴演奏以及小提琴的其他方面奠定基础。
参考文献
[1]华天礽.小提琴制作中对小提琴音色有重要作用的几个因素[J].音乐艺术（上海音乐学院学报），2011.13（14）：257-258.
[2]贾瑞清，李直高，高小峰等.小提琴自由琴板振型分析系统及音柱对振型影响的实验研究（上）[J].乐器，2010.06（11）：176-178.
[3]梁志伟，欧阳雁，谢志文等.树种对钢琴音板有限元模型基频的影响[J].电声技术，2014.14（07）：125-126.
[4]刘一星，沈隽，苗媛媛.云杉木材钢琴共振板振动特性的研究[J].北京林业大学学报，2013.15（09）：222-223.
[5]Moral，J.A and jansson，E.V.Eigenmodes，input admittance，and the function of the violin[J].Acustica，Vol.50，No.5，pp.229-337，2012.
[6]陈丰.试比较帕尔曼与米尔斯坦对圣桑《第三小提琴协奏曲》的演奏[J].福建论坛（社科教育版），2012.17（02）：163-164.
[7]陈习.试论中国小提琴演奏技法对中国民族乐器的借鉴与吸收[J].福建师范大学学报（哲学社会科学版），2011.22（12）：98-101.
[8]田春雨，张惠.刍议巴赫《六首无伴奏小提琴奏鸣曲及组曲》三种主要演奏风格[J].大众文艺，2013.09（05）：132-134.
[9]Marshall，K.D.Modal analysis of a violin[J].Journal of the Acoustical Society of America，Vol.77，No.2，pp.695-709，February 2011.