狼音论坛

<P>&lt;&lt;狼音论坛&gt;&gt;</P>
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    提琴中的狼音问题是困扰提琴发展的一道近五百年的世界难题,也是艺术界的一个哥德巴赫猜想.狼音在所有新琴中均要保持长达二百年之久,而且小、中、大提琴及贝司全体家族都有此通病.
    关于狼音问题的争论由来已久,在上世纪中叶,最终还是由"二十世纪作出最杰出贡献的提琴声学家"美国哈佛大学的物理学博士霍金斯女士,描述了狼音的表征现象,并宣告了狼音的未知.确认小提琴乃是艺术和科学的大迷宫.
    霍金斯博士还写道:"事实上,某些制作艺术已形成一种甚至大于巫术力量的宣扬个人崇拜和伪科学的迷信!"可见争论是如此地激烈和严重.
    本人自幼学习乐器,曾任中学音乐教师十年之久,恢复高考后考入吉林大学计算机科学系.我前后历时四十余年热爱并研究提琴,最终以计算机的理论和多种交叉学科知识,自认为解决了狼音这道世界难题.并已成功地获得中国实用新型和发明两项专利.在国际上获得日内瓦国际专利博览会金奖并成为世界发明公会会员.
    现如今我在这里开辟&lt;&lt;狼音论坛&gt;&gt;,抛出我的两篇论文及无狼音黄金提琴样琴,并以此来抛砖引玉!
    您若是提琴演奏家或爱好者,请您鉴定或选用我的无狼音黄金提琴(现已批量生产).您若是制琴大师或生产厂家,请您公开发表高见,批评我的论文,也欢迎您的加盟.您若是物理学家,我愿洗耳恭听,潜心请教.
    我现在提出三个研讨题目:
    1.什么是提琴中的狼音?
    2.如何解决提琴中的狼音问题?
    3.传统提琴是否可以再行改制?
    热烈欢迎各路方家指点迷津!为争取中国提琴在世界乐坛上的地位而共同努力!</P>
<P>                                              开封大学 信息工程学院
                                                杨成安 教授</P>
<P>通讯方式:
    电话: 0378-5972395
    手机: 13569502412
    E-mail: chenganyang@126.com</P>

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无噪声高纯音质提琴

开封大学 信息工程学院

杨成安 教授

摘要：狼音现象是传统提琴中的一道500年的世界性难题，本论文借助于计算机波形严格同步的理论，运用数学、物理学理论等交叉学科进行推导，分析传统提琴振动噪声缘何而来，进而提出提琴结构应该选择黄金分割，从而解决提琴中的狼音现象，研制出无噪声高纯音质提琴。

关键字：狼音、黄金分割、无噪声高纯音质提琴

个人简历：杨成安，男，1947年生人，开封大学信息工程学院教授。自幼师从河南大学艺术学院张耀宗教授学习乐器。1969年—1978年担任十年中学音乐教师。1978年考入吉林大学计算机科学系。1982年—1993年到河南省计算技术研究所做软、硬系统的设计工作。1994年起在开封大学信息工程学院任教。杨成安独立研究提琴历时40年，获得国家发明专利及日内瓦国际专利博览会金奖等。

1. 问题的提出

——传统提琴中的狼音现象是一道500年的世界性难题

在西方音乐史上，小提琴被称为在将近500年前由意大利安德烈亚·阿马蒂(Andrea Amati)(约1500-1580年）定制后，世界“唯一因符合物理学定律而没有被改制的乐器”。

这几乎成了提琴演奏界和制造界的定论。然而事实并非如此！

事实上，许多演奏家譬如前苏联大提琴家米沙·麦斯基就说过这样的话：“现代科技这么发达，可就是现在做的琴赶不上二百年前的。真没准这种工艺失传了。”这种论断仅把过错加在了“制造工艺”上。

被美国提琴制造家协会誉为“二十世纪作出最杰出贡献的女提琴声学家”哈佛大学的C·M霍金斯博士指出：“提琴中都存着狼音现象，但至今尚不知产生的原因！”这里的狼音即为物理学中的噪音。

西德物理工程研究所物理学家、提琴声学家J·迈耶尔博士断言：“提琴音质研究是声学方面的一个最复杂的课题！”

美国德州大学的物理学家、提琴声学家约塞夫·内吉韦利教授曾说：“小提琴是一座艺术和科学的大迷宫！”但又预言：“到2000年会有人解决这个世界难题！”

而当时的《苏维埃文化》杂志却评论说：“还是让上帝来干吧！现代的条件下已不可能做出古琴的优美音质！”因为在这之前早有评论家说过：“提琴是上帝造的，凡人要改良，就要受到惩罚！”

前苏联制琴大师、提琴声学家E ·Φ·维塔契克指出：“当然，要让几百年前的意大利制琴师有科学根据的音响学理论指导是很难想象的！”他还说道：“所有这些涉及小提琴音响学的问题非常复杂，到现在为止也很少研究，因为从事研究这些问题的人，要不就是通常并不具备巨大天才的音乐家、物理学家、科学工作者，要不就是不具备相当丰富科学知识的音乐爱好者”。

意大利的制琴大师到中国讲学时说：“斯特拉地瓦利大师的提琴是无以伦比的，虽然现在的一些新琴已做的相当好，但是说到赶上和超过斯特拉地瓦利，要再等二百年后才能下结论。”因为世界公认，提琴中的狼音自然消除须等待二百年后。

提琴中的“狼音”即噪声，就是困扰音乐界和提琴制造界的一个致命问题，而且是整个提琴家族的通病。足见这个课题是近五百年来一道悬而未决的世界性难题。

2. 问题的现状

——意大利古琴的价值与中国制琴业的地位

提琴发源于意大利的克罗蒙纳城，已有近500年的历史，当时有三个知名制琴家族：阿马蒂、斯特拉地瓦利、瓜奈里。这些位前辈大师所制的古琴流传至今，仅有不足两千把，包括大、中、小提琴。已成为稀世珍品，今年的身价最高的已达每把600万美元天价，而且还会有每年将近30%的增值。至于提琴发源地问题，众说纷纭、莫衷一是，整个欧州各国都在想方设法证明自己才是真正的发源地，他们所制提琴的价格的确不菲。例如中国爱乐乐团最近进口的欧州小提琴，平均每把都在5万美元以上，而且还都是新琴。

中国的制琴业是解放后发展起来的，仅仅才有50年历史，但发展相当迅猛，目前已成为世界头号制琴大国，每年出口近百万把。仅江苏泰兴溪桥镇一个乡每年出口就高达50万把，每年有2亿人民币的产值，然而这样的价格在世界上却是低得可怜，平均每把不足50美元，中国的提琴在国外都是被当作儿童玩具来出售，根本登不上交响乐团的大雅之堂，这就是中国制琴业的现状。

分折原因，主要是技术含量低，做不出高档琴。几乎是在做模型，纯粹是在出卖木材，造成大量人力、物力的浪费。而国内乐团使用的高档琴，却还是须出高价外汇进口。

中国乐器界的老前辈关肇元先生就曾对中国乐器协会王根田理事长说：“现在世界上乐器发展很快，已经形成了一门科学，有专人在研究乐器。可是我们却没有，尤其涉及理论方面的东西很差！”

3．问题的意义

——无须200年老化，直比古琴音色

　　本人自从20岁前亲手制作第一把提琴以来，前后历时35年时光。由于交叉学科理论知识水平的上升，终于找到问题的症结，即传统提琴结构中的理论误差，设计并亲手制作出新型的《无噪声高纯音质提琴》。该发明已获得专利号为ZL 00 2 42323·5 的国家实用新型专利证书，2003年12月17日又获得国家发明专利证书，专利号为ZL 00118579·9，国际专利主分类号：G10D 1/02。

两项专利申请之日恰在美国德州大学内吉弗利教授所预言的2000年！

无论以理论推导证明，还是亲手制作调试的几十把大、中、小新型的无噪声高纯音质提琴，都已证明打破了200年内不可消除的“狼音”神话，达到了宽、厚、亮、净、灵、美，毫不夸张地说：完全可以直比传统古琴的音色。

早有评论，希望今天就能做出好琴：“专家们认为：提琴一般是制成后几十年，几百年才能发出好声音来。意大利古琴当时的音色和现在也不一样。现代制琴师不能制好琴放着，等若干年后再处理。现代琴必须今天声音好，不管将来如何演变。”

制琴研究之中，本人尚总结出一整套独到的《平衡制琴法》制造工艺。

无狼音提琴一旦推举到世界乐坛上，将会成为第二代提琴，中国也将会成为第二代提琴的故乡。

4. 问题的前景

——第二代提琴的故乡，经济效益可观

无狼音提琴一旦被世界乐坛承认，那么中国作为提琴第二故乡的经济效益是极为可观的！

且不说传统古琴的每把600万美元天价，就按一般乐团可使用的每把提琴5万美元最低标准来计算，相比目前我国出口的每把提琴50美元，新型琴每把的价格将上涨1000倍，仍按每年出口百万把提琴来计算，每年全国可以有高达500亿美元的经济效益。而目前该项收入尚不足5亿人民币。

再从专利使用权转让的角度来看，亦可有相当可观的外汇收入。

5. 问题的症结

——传统提琴中音板和音柱的结构位置并非最佳

首先，我提出“狼音是共性，音色是个性”的观点。

所谓共性有两方面的表现:

提琴家族共有四种类成员：小提琴、中提琴、大提琴和弦倍斯。尽管它们都有各自的尺寸、体积、音域和音色，但它们结构的比例却都是相同的。如此就决定了它们的共性：都存在着狼音！都要在200年后方能消除！我认为它们都有着结构上的遗传通病！

每个种类成员内部的每把琴，也都无一例外地存在着狼音，也都要200年后方能消除！我认为这个共性与材质、油漆、制造工艺、制造家的特点、风格……都毫无关系，更说明存在着结构上的遗传通病！

所谓个性亦有两方面的表现:

而音色的个性，首先表现在各种类成员都在不同音域中表现着不同的音色个性。

音色的个性还表现在每个种类成员内部，例如，天下没有两把小提琴的音色是完全相同的！这则应该取决于：材质、油漆、制造工艺、制造家的特点、风格……

基于“共性和个性”的观点，在查阅了大量的有关古琴制作资料和遍访了一些专家学者后，我发现传统提琴存在着两点值得论证的问题。

其一.音柱和琴码的结构位置（重点论证）

其二.f发音孔和音箱凹腰的结构位置

法国制琴家把音柱称为“魂柱”，而本人又认为：音柱的支撑点是提琴整个音箱的振动中心。在传统提琴中，音柱的位置是随琴码的位置确定的，并且是可调的。传统提琴琴码所处的垂直截面，把音箱内的空气柱正好分为容积相等的上、下两部分。音柱就定位在琴板内，E、A弦之间，琴码下方约6毫米处。

在西方音乐史中，认为传统提琴设计符合物理学理论的根据就是：由于琴码所处的位置，使得提琴音箱中上下部分空气柱平衡，适合于提琴整个音域的共振或称共鸣。

然而本人认为：琴弦上的振动并非直接传导给空气柱的，而是通过中介——琴码，最终主要由上下音板传导给空气柱的。上下音板和音柱的相对结构位置是否符合物理学理论，就应该是首要的关键！

借助于计算机波形严格同步的理论，运用数学，物理学理论等交叉学科进行推导、分析，终于发现：传统提琴音板和音柱的相对结构位置并不是最佳的选择，而是存在着一定的理论误差。于是，对此我进行了多年潜心的理论研究和改制实践。

6．问题的分析

——传统提琴振动噪声缘何而来

物理学告诉我们：

第一，音波的振动都有一定的频率，每种频率的音波都有固定的波长。音波在某种介质中传播，要想达到充分同步传导，主要影响因素是介质的长度。介质的长度若是波长的整倍数或成比例，音波在介质中则可达到共振，即振幅达到最大。反之，如果传导长度不成比例，则会产生干扰波，在物理学中称为不同步传导。

　　第二，音波在振动传导过程中，会产生基音和多种高频谐波两部分。而高频谐波中又包括各种高频偶次谐波和各种高频奇次谐波。高频偶次谐波和基音的关系，在音乐上称为协和音程的泛音，使人感到协和优美动听。高频奇次谐波与基音的关系，在音乐上称为不协和音程，习惯上又称为噪声。

　　那么，来看一下传统提琴是个什么状况吧。

　　其一，先来分析传统提琴结构长度的关系。

　　我认真地计算了传统提琴音柱在上下音板支撑点的位置，从音柱支撑点向音板四周划出无数条射线达到各个边缘。现将其中上下左右方向的四条射线线段作为主要代表，上线称为L1，下线称为L2，左线称为L3，右线称为L4。根据对传统提琴的实测，得到：

L2╱L1 ≠ L1╱(L1+L2) 而且 L4╱L3 ≠ L3╱(L3+L4)

　　结论显而易见，在传统提琴中，从振动中心（音柱支撑点）向介质（音板）上下左右四个方向的传导长度均不成比例。换言之，传统提琴的结构导致了不完全同步振动。

　　不完全同步振动，使音波之间，在传播过程中互相碰撞而产生噪声。尤其是当音波传播中遇到各个方向侧板又被反射回来，反射波和原音波叠加形成的驻波，驻波形成相互的干扰波则造成更加严重的不同步，加剧了噪声的产生。

　　这种噪声在新琴上尤为突出，表现在拉奏的声音不净、琴声发噪，类似变声期男孩的喉音。难怪米沙·麦斯基发出“工艺失传”的慨叹。

　　其二，再推论一下传统提琴在振动过程中基音和高频谐波的关系。

任何一个振动波形都可以看作一个任意的非正弦周期函数。而任何一个乐音也都不是纯音，它的振动波形也莫能外。设此周期函数为ｆ（ｔ），周期为ｔ，角频率为ω=2π╱t ，则ｆ（ｔ）就可展开为傅里叶级数：

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提琴中狼音的物理学定义

开封大学信息工程学院 杨成安教授

华东交通大学 杨成武教授

一．狼音问题之严重

世界公认小提琴诞生于近500年前的意大利，居乐器之后的高贵地位。

然而，被美国提琴制作家协会誉为“二十世纪做出最杰出贡献的提琴声学家。”哈佛大学的C·M霍金斯博士指出：“提琴中都存在狼音现象，但至今尚不知产生的原因”。

西德物理工程研究所物理学家，提琴学家J·迈耶尔博士断言：“提琴音质研究是声学方面的一个最复杂的课题。”

美国德州大学的物理学家、提琴声学家约塞夫·内吉韦利教授曾说：“小提琴是一座艺术和科学的大迷宫！”但又预言：“到2000年会有人解决这个世界难题！”

而当时的《苏维埃文化》杂志却评论说：“还是让上帝来干吧！现代的条件下已不可能做出古琴的优美音质！”因为在这之前早有评论家说过：“提琴是上帝造的，凡人要改良，就要受到惩罚！”

二．狼音问题之成就

意大利的制琴大师到中国讲学时说：“斯特拉地瓦利大师的提琴是无以伦比的，虽然现在的一些新琴已做的相当好，但是说到赶上和超过斯特拉地瓦利，要再等二百年后才能下结论。”因为世界公认，提琴中的狼音自然消除须等待二百年后。

我认为小提琴有二百年的狼音期，还应有三百年的成熟期。因为目前存世的一千多把意大利古琴都在三百年以上，仍为魁首，而且把把优美动听，形成空前绝后的局面！

历史都是长江后浪催前浪，一代更比一代强。但是提琴正因为有了二百年的狼音期和三百年的成熟期，就把后代大师的成就挡在门外，而决不可能去超过意大利阿马蒂、斯特拉地瓦利和瓜奈里三大家族。甚至有人还提出斯特拉地瓦利大师把制琴的诀窍带进棺材的说法，后人把他们完全的神话了。

霍金斯女士在《提琴的物理》一文中写道：“事实上，某些制作艺术已形成一种甚至大于巫术力量的宣扬个人崇拜和伪科学的迷信。”

我认为是“狼音”成就了意大利三大制琴家族，也使得意大利古琴价值连城！

三．狼音问题之论断

霍金斯博士在《提琴的物理》一文中对狼音现象进行了详细的描述和定义：“有些乐器出现‘狼音’（Wolf tone）现象，并几乎总是处于琴板的主共振频率上。当在每条弦上演奏此音时，常常被一个完全八度音所打断，使之变成不稳定的噪音，有点像没有受过训练的青少年的嗓音。狼音的出现时由于琴板的琴弦形成一对机械式的耦合电路，能量在它们之间周期性地往返穿梭，产生一种跳动性的效果。对于中提琴和大提琴来说，此种现象是众所周知的探讨课题。即使是某些最佳的大提琴也难免有此弊病。采用各种方式来改变这种不良现象还是很有可能的。例如可以将琴码和弦总之间的琴弦长度调谐到狼音的频率上，这样就可以吸收掉足够的能量以控制狼音。然而这种控制狼音的方法至今未被人们发觉。”

霍金斯博士这个定义的意义在指出了提琴中狼音的存在和影响，但肯定了狼音产生原因的未知。所以这个定义既没有用数学的语言，又没有能用物理学的概念来定义狼音现象，只能是浮在文学语言描述的表面现象。

四．狼音现象之我见

我本人由于应用了现代高科技计算机原理波形严格同步的理论，以及数学、物理学、化学和哲学等交叉学科知识，找到了狼音产生的根本原因。

发表在2004年第一期的《中国乐器》杂志上我的论文《无噪声高纯音质提琴》中，我曾用数学中麦克斯韦方程式及傅里叶级数表达式的理论，解释了狼音是由于“不同步音波碰撞所产生的噪声，是通过不协和的高频奇次谐波来表现的。”

现在我再形象地用物理学中的基本概念和波形图再来定义一下狼音。

提琴中的音柱是振动中心，声波通过音柱向四面八方传播，那么面板和底板上都有无数条通过振动中心的直线。我们把平行琴弦这条最主要的直线拿来作为代表分析之。

音柱这条直线分为两部分：短者为a ，长者为b 。我通过实测发现在传统提琴中a／b≠b／（a＋b） 。也就是说当一个波长为λ的音波在a、b及全长上运行时，前进波和反射波运行的波长个数不成比例，即波形不同步。

按物理学定义：声波原是疏密相间的纵波，但声波在直线和平面上传播时也可以表现为与传播方向垂直的横波，这样我们更好画出波形图。

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您的意思是说？？？

花了不少心思!精神支持下!

有些东西理论并不能解决问题，就像作曲学校一样。

买个狼音器不就好啦。。。

谢谢大家提出宝贵意见和建议!

受启发，先顶！有些不同意见，有时间再同杨教授探讨。

以下是引用杨教授在2007-10-18 13:51:00的发言：

<<狼音论坛>>

.....

呵呵，兄弟您牛吹大了吧？

声学、振动、波，...　您还了解得太少了点哦；

　　

请abob教授提出意见!

花了半小时看完以上文章,有一个小小的疑问:每把没有杨氏理论制作出来的琴 都有狼音吗?

另,国内现在不少学者,专家 ,或是一些杂家都在“研究”提琴的奥秘 已经有不少人写出来一些陶醉其中的文章.

可是,我还是认为一切以试验为准.

不知,可否上传一些个音频让我等琴友一饱耳服.

如果,真如教授同志所说,那中国这个“第二提琴故乡”的美誉肯定是垂手可得.那教授同志您这位“第二提琴故乡”的“提琴之父” 也将名垂青史.

希望杨教授还是先用上您的有生之年的所有精力来说服一小部分人 克服把位上的不适应吧

哇，好专业。

abob兄:

您好!谢谢关注!

听口气,着一回我终于算是碰到真正的大学问家了!自从我的发明获得国际金奖以来,在国内兄弟听到的不是"赞成",就是"反对",要么就是"不懂",仅此类只言片语而已,唯有兄台是懂得声学、振动、波...　.而且看来是懂得不少!

我的论文仅为抛砖引玉,肯定是挂一漏万.还望兄台不惜赐教,一一批判,就"狼音问题"发表高见!兄弟当虚心求教,洗耳恭听!

兄弟马上就会用无狼音提琴制成音像资料,贴到网上,请兄台千万不要客气,讲出实话,继续批评!

以下是引用杨教授在2007-11-5 15:05:00的发言：

abob兄:

您好!谢谢关注!

听口气,着一回我终于算是碰到真正的大学问家了!自从我的发明获得国际金奖以来,在国内兄弟听到的不是"赞成",就是"反对",要么就是"不懂",仅此类只言片语而已,唯有兄台是懂得声学、振动、波...　.而且看来是懂得不少!

我的论文仅为抛砖引玉,肯定是挂一漏万.还望兄台不惜赐教,一一批判,就"狼音问题"发表高见!兄弟当虚心求教,洗耳恭听!

兄弟马上就会用无狼音提琴制成音像资料,贴到网上,请兄台千万不要客气,讲出实话,继续批评!

呵呵，兄弟是“国际金奖”获得者，我只是个小不拉子，

“大学问家”是你说的，可这只说明你知道得太少，

狼音的问题，我当然说不清楚的，要不我也得国际发明奖了，

这也就是常人与牛人之间的区别吧？

杨教授还是得经常上来看看塞

我这等小辈和千千万万的琴友还得听您讲课呢

Jaban老师:

谢谢留言!不敢枉为人师,共同学习吧!

前提理论很好

但你的推广方法则太不严谨

你只考虑了横向和纵向的波的叠加问题,而并没有考虑其他方向的问题

而你的解释更是想当然,为什么只靠这两个方向的谐频就可以了,其他各方向的不谐频也都可以抵消了吗?

这问题你需要更认真的思考

不然的话按你那么说,我只需要一个立方体,正中间放个柱子岂不是就可以有更很完美的声音了?

而且面版纹理在横方向上有变化,密度会有改变,所以其传播的波的波长会有改变

底版也一样.故不应当按你的论文那样进行简单的计算

你只是用简单的计算说明了原理,但没提出应用的方法

你应该提出一套严谨的计算方法,例如设面板的密度分部函数为p(x)然后通过积分或傅立叶变换等手段

进行详细的计算,有可能最好得出一个简便的经验公式就最好了

假如结论很繁杂,你也不妨弄成一个软件

我们只需要输入结构数据后,软件自行计算出音柱位置

望你能继续努力

叫我用那琴 我是不用

把位上的问题