（二）写意手法是表现自然音响的重要方式


　　写实手法毕竟有其局限性，弄得不好会成为一种音响的大杂烩，何况音 乐艺术从本质上说是写意的而不是写实的。它与口技、电影、戏剧的拟音或 大擂拉戏式的拟人等技艺不同，是通过写意方式给听众的感染，让人们透过 音乐的旋律、节奏、情绪去“联想”，甚至只是用心灵去“感受”那自然界 中的某种音响。而并非用“耳”来听到真实的音响。
仍以中国古曲《高山流水》为例，这首乐曲的表现手法从本质上看是“写
意”而非“拟音”。它通过独特的音乐语言把听者带入大自然，仿佛“看见” 那高耸入云的青山，“听见”那山中的流水。所以钟子期听出的只是俞伯牙， 意在高山，意在流水。若真是拟音，作流水声，那每个人都听得出来，又何 必非是“知音”呢？
这种写意的音乐语言在某种程度上比“写实”更富有感染力，无怪乎当
美国的《旅行者号》飞船担负着寻找外星人的重任飞上太空时，在它所携的 “地球之音”唱片之上便录有《流水》之曲。
这是个镀金唱片，配有瓷唱头和钻石唱针。只要不遇特殊意外，它能在
宇宙间连续播放 10 亿年之久。唱片是这样开始的： “这是来自一个遥远的小小星球的礼物，它是我们这个世界的音响，是
科学形象、音乐、思想和感情的缩影??这个地球之音是为了向这辽阔无垠
而又令人敬畏的宇宙寄去我们的希望、我们的决心和我们对那遥远世界的良 好祝愿。”
在这唱片上除了有风雨雷电、鸟鸣兽吼，人哭婴啼等自然音响外，共录
入 27 首世界名曲。巴赫、莫扎特、贝多芬的作品自然在其内，与之相伴的便 是古琴曲《流水》。人们希望和当年伯牙以琴曲《流水》觅到知音一样，这 旅行者号上的《流水》之曲也会为地球人在茫茫宇宙间找到智慧的太空知音。 贝多芬的《田园交响曲》也是以写意手法表现自然音响的极好例证，这 乐曲中也用管乐摹仿鸟声，但与《百鸟朝凤》中的摹仿不同，与其说是“音 似”，不如说是“神似”，正因为用的是写意手法，同样一种自然音响，由 于着眼点不同，在不同的作曲家笔下，就有了不同的韵味。比如，同样是“春 之歌”，门德尔松的乐曲情绪明快，让人似乎听到了春天的清泉跳跃，小鸟 啼啭。而在格里格的《致春天》中的“春之声”，却是风和日丽的春光下那

静静田野和悠悠清泉。 李贺的《李凭箜篌引》一诗中所描述的唐代乐师李凭演奏箜篌①的高超技
艺也充分体现了音乐表达自然音响的写意手法，李贺是唐朝著名的浪漫主义 诗人，在描写李凭的演奏时他用了“昆山玉惊凤凰叫”“石破天惊逗秋雨” “老鱼跳波瘦蛟舞”等词句、凤凰、蛟龙等都是想像中的动物，对它们的叫 声、舞步只能写意，就是石破天惊之声，老鱼跳波之响，也非箜篌真能模仿 出的自然声响，只可能以写意方法来表现。

（三）意与声的对立统一


　　在音乐中塑造自然界的声音形象时，拟声与写意二者是对立的统一，除 了一些特殊的情境，作曲家们是不会以真实的自然音响入乐的；反过来说， 即使是用写意手法来表现，所使用的音乐语言也应与想要表现的自然音响特 征有某种联系，否则很难引起听者对所要表现之“意”的联想。对此心理学 中有个专门术语叫“联觉”。音乐家在作曲时应用联觉把自己对自然的声与 色的感受化作音符的变化，乐思的跳动。而成功的作品则能通过自己的音乐 调动起听者的联觉，把这音符的变化、乐思的跳动还原为他想象中的自然的 声与色。
仍以《流水》之曲为例。意在流水是抽象的，这意要通过乐符表现，古
琴的琴音本身使人能想起出了山谷中的涓涓流水。再加上一些特殊的指法， 如前面说过的“七十二滚沸法”，则又把琴音与流水奔腾之意联系了起来。 钢琴协奏曲《黄河》中也有这种声音结合的表现手法。如“黄水谣”的前半 部应用了不少分解和弦式装饰音，它并非写实性的拟声，和旋律的进行配合
得十分自然（比如第一小节）但确实使人觉得 听到了黄河流水从高而下奔腾不息。
柴可夫斯基钢琴套曲《四季》中的十一月《雪橇》用的是类似的手法：
在乐曲最后一段中，与左手舒缓的主旋律相配合，右手奏出急促跳动的十六 分音符。这音乐不仅使人仿佛看到那一望无垠的大雪原，也似乎“听”到马 儿拖着雪橇在奔跑，马身上悬挂着的串铃在叮?作响，这种声与意的结合给 人的感染比加入真实的铃声更深。
事实上音乐作品大多应用声与意相结合的方式来表达自然音响。《伏尔
加船夫曲》即使不加入歌词，那沉缓有力的节奏，和那反复出现的的 旋律，也使人仿佛听到船夫们艰难地拉着纤一步步行进的沉重脚步声和叹息 声。在前面讲过的与气象有关的音乐中，声与意的结合尤为突出。肖邦的《冬 之风》的音乐语汇，不能用来表达“雨点”，反之，他的《雨点前奏曲》中 描述雨点淅淅沥沥的音符也不能表达冬天瑟瑟寒风之意。海顿的《时钟交响 曲》中，以不紧不慢的整齐节奏来体现时钟嘀嗒，这节奏若用在《雪撬》曲 中则会让人感到莫名其妙。
联觉还可以扩展到视觉。前面提到了德彪西的《云》，这乐曲就是以既 重复又变化的听觉形象，唤起同样飘忽不定的云的视觉形象。德彪西的另一 首作品，钢琴曲《阿拉伯风》则以更加曲折的方式体现了这种音与意的结合。 这里的“风”指“风格”。“阿拉伯风”原是中世纪阿拉伯建筑上用的名词。


① 箜篌，中国古代弹拨乐器。有卧式、竖式两种，卧式似瑟而略小，竖式为竖琴前身。

它是一种将人物、神怪、花卉、鸟兽等以小棕树叶盘旋交织配合在一起形成 的装饰性建筑。这些装饰物中大部分是自然物，德彪西把以自然物为主的视 觉艺术用音乐这种听觉艺术表现了出来，为了描绘建筑装饰的盘旋交织，平 曲的旋律也是既重复又有变化，从高到低，又从低到高，除了几处应用了色 彩性的和声，多数情况下左右平均用单音，有时形成一条旋律线，有时又互 相交错，生动地体现了阿拉伯建筑图案中那些自然物之间的盘旋交织。
　　联觉使自然界中的声情与画意紧密结合，翻开古代文赋，随手便可拈来 这种自然界中声情画意的生动描述，陶渊明的《归去来辞》中有“木欣欣以 向荣，泉涓涓而始流。”王勃的《滕王阁序》中伴着“落霞与孤鹜齐飞，秋 水共长天一色”的自然之景的是“渔舟唱晚”、“雁阵惊寒”的自然之声， 柳宗元游小石城山，看见一处“有若门焉，窥之正黑。投之以石，洞然有水 声。其响之激越良久而已。”（《小石城山记》）范仲淹登岳阳楼，不仅记 下“衔远山、吞长江、浩浩荡荡、横无际涯”的“岳阳楼之大观”，也写了 “阴风怒号、浊浪排空。??“薄暮冥冥、虎啸猿啼”的自然之声，欧阳修 的《秋声赋》把秋色与秋声连在一起。他听到有声自西南来，“初淅沥以潇 飒。忽奔腾而砰湃。”与这种悲凉的秋声相应的是“其色惨淡，烟霏云敛” 的秋色，以山水诗著称的孟浩然《春晓》一诗是人们熟悉的。“春眠不觉晓， 处处闻啼鸟。夜来风雨声，花落知多少。”寥寥二十个字，既写了春晓之声： “鸟雀鸣噪，夜来风雨”，又写了春晓之景：“落花满地”。
以上这些作品用的当然是文学语言，但充分说明声与画之连系，二者通
过联觉结合在一起，从而使音乐不仅能表现自然中的音响——听觉形象，还 能由音乐形象引出自然界的视觉形象，俄罗斯作曲家穆索尔斯基的《荒山之 夜》就是一幅生动的音乐素描画，它充分体现了以音乐的声与意引出对自然 的视觉形象的力量。
《荒山之夜》的构思基于俄国名作家果戈里的小说《圣约翰之夜》，小
说中描写的是巫婆的安息日。乐谱出版时其卷首有这样一段文字：“地下传 出鬼灵之声，显现一群黑暗的幽灵，幽灵之王切尔诺鲍格出场。众幽灵颂赞 其王并举行追思弥撒。众幽灵狂欢作乐。远方传来教堂的钟声。东方黎明。” 在这描述中有声：从“鬼灵之声”到“教堂钟声”；有景：伴随鬼灵之声的 “生灵狂舞和与教堂钟声相应的”东方黎明，鬼魂消失。鬼本身并不是自然 存在之物，但都是人面对荒山僻野想像出来的形象，是自然的延伸。而穆索 尔斯基的音乐绘声绘景，写出了一首具浪漫色彩的交响诗。
穆索尔斯基的另一部作品《图画展览会》或译作《展览会中的图画》同
样是以音与画交溶的手法描绘自然的完美体现。这作品中的第七首题为《蛋 壳中的小鸡的芭蕾舞》或称《未曾出壳的小鸡的舞蹈》仅这标题就充分显示 了这位音乐大师对自然的丰富想像力。壳中的小鸡这自然现象谁也不曾见 过，穆索尔斯基却竟然写出了它的音乐，找到了它的音乐语汇。
　　至于贝多芬的《田园交响曲》则完全达到描绘大自然的声、意、情、美 的水乳交融。作者先是以伴奏的连音表现出潺潺流水；这平静突然被定音鼓 敲击出的“富声”和低音弦乐器奏出的“轰鸣声”所打破，生动地体现了暴 风雨到来前的不安，继而，急风骤起，雨点突落，打破了暂时的宁静。这时 风在高音的短笛上呼啸，留在定音鼓上轰鸣。但这场暴风雨来得猛也去得快， 不一会儿便是晴空万里、云开日出。经过暴雨的洗涤，大自然显得更加美丽。 以上这富戏剧性的自然景象的变化，贝多芬都用恰当的音乐语言来表
　　
现。那极其纯朴的田园主题；那近似民间舞曲的谐谑曲所表现的村人之欢聚； 那暴风雨的骤起以及那暴风雨过后天更晴朗的感情升华，无一不是声情画意 的完美结合，没有贝多芬的大手笔是决达不到这境界的。

四、关于音乐与自然的种种思考


　　当我们游历了音乐中的自然世界之后，自然会引发出这样一个问题，究 竟应如何看音乐与自然这个问题呢？事实对人而言，在各种关系中，人与自 然的关系是最基本的一种关系。马克思曾说，植物、动物、石头、空气、光 这些自然物是“自然科学的对象”。他同时又指出自然界也是艺术的对象。① 唯其如此，古今中外的学者、艺术家，几乎无一不思考过音乐与自然这个命 题，当然他们各自有不同的着眼点。音乐家以音乐的眼光看自然，科学家则 从自然的角度看音乐，哲人们与他们均不同，居高临下，从宇宙观的角度看 这两方面的对立统一。但百川从四面八方汇入大海，哲人、音乐家、科学家 的种种看法也汇入同一个大海——人类的智慧之海。

（一）中国哲人的思考
——音乐与自然的对立统一


　　在哲人那里原本不存在音乐与自然的分裂，不过，因思考方式的差异乃 至时代的不同，他们对音乐和自然的对立统一之着眼点及论述的角度也各不 相同，其中都有值得令人深思的一些方面。

1.道家
　　中国古代哲学家老子、庄子均属道家，统称老庄，道家的思想原本崇尚 自然，所以，在中国哲人中关于音乐和自然的论述主要出自老庄和后世尊道 家的学者。
在历史学家看来，老子这个人至今仍有许多未解之谜，尽管如此，《老
子》这部书却的的确确是道家的代表作。《老子》一书共八十一章，谈到音 乐的只有四章，每章与之有关的只一句话，即第二章中的“音声相和”，第 十二章中的“五音令人耳聋”，第三十五章中的“乐与饵，过客止”，以及 第四十一章中“大音希声”。
首先让我们看“音声相和”之语。它全句是这样的：“故有无相生，难
易相成，长短相形，高下相倾，音声相和，前后相随。”如何理解这里有关 音与声的关系呢，这段话中，有无，难易等等都是既相对又紧密相联的，可 见《老子》是将音与声看作一对概念，声是一般声响，音则是音乐声响，二 者的关系和长短、高下、前后这些关系一样。具体到音与声的不同，《礼记》 的《乐记》中是这样说的：“声相应，故生变，变成方，谓之音。”翻成白 话，它的意思是“声”是自然音响，按一定规律（方）变化，就成了“音”， 由于老子崇尚绝对自然，所以在他看来，一成方，就违背了自然，所以“五 音”是令人“耳聋”的，而只有合乎“道”的“希声”之乐——大音，才不 会由美变丑，才是永恒的美。
老子认为“五音令人耳聋”，甚至把乐看成“食饵”，要人避开，这看 法当然过于极端，多数人未必同意。但老子的看法的核心是应让音乐合乎自 然，并把“希声”之大音当作大乐，即最高之乐，这些则给人以深刻的启迪。 庄子对音乐和自然的看法比老子少一点哲学的抽象，多一点人情之常



① 均见《马克思全集》42 卷，95 页，人民出版社出版。

理，更易为人所理解，他同样痛斥儒家所提倡的礼乐和其他文化艺术，认为 会使人迷惑，丧失了“民之常性”。并把文采（视觉艺术）当作是把自然中 的五色弄乱的结果，而音乐（听觉艺术）则是把自然中的五声弄乱产生的，① 甚至要把乱了自然之声的音律“擢乱”，把产生非自然音响的乐器竽瑟等“铄 绝”，对通音律的人呢，则应把他们的耳朵统统塞住。这些话说得十分绝对， 不过从实际看，庄子并非真是“绝对”地否定美、艺术乃至音乐。他只是认 为常人所说的“美”虽可算美，却不能与“大”相比（美则美矣，而未大焉）。 这“大”才是庄子眼中绝对的美，即没有任何美能与之相比，真正好的音乐 也应是这样，它是与道合一的自然，用庄子的话来说就是“至乐无乐”，庄 子在他的《天地篇》中说，道存在于事物的深处，金石不得到它便不能发生 声响，但它是无形的（视乎冥冥），又是无声的（听乎无声）就在这冥冥无 形、幽幽无声的道中，人们看到了自然的规律，听到了自然的和谐。这“无 声之中独闻和”的音乐，就是“道”的音乐。对道家而言，它有两个显著特 点，一是“自然”，毫无刀砍斧凿的痕迹；二是大全，即无所不包。
　　庄子的《齐物论》一篇中提出了几个不同的概念，一是“人籁”，一是 “地籁”，一是“天籁”。人籁是靠人吹气发声的“比竹”，即“排箫”一 类的乐器，地籁是大地上靠风吹发声的孔穴，而天籁则是“顺应天性，不赖 他物，自己发声又自己停止的声响。”庄子认为这最后一种音乐才是“自然”， 是音乐美的最高境界，亦即《庄子》中所说的至美的音乐。
庄子在《天运篇》中具体描绘了这种至善至美的音乐——黄帝的《咸池
之乐》。文中说，这乐演奏的地点在大自然中（洞庭之野），乐的内容是自 然——“阴阳之和”，“日月之明”，它的形式是未经规范成五音，组织入 十二律的自然形式：“其座无尾，其始无首”，“能短能长，能柔能刚”。 一句话它是“听之不闻其声，视之不见其形，充满天地，包裹太极的宇宙之 乐。”庄子的论著常常是寓言式的，这里庄子是借“咸池之乐”寓他理想中 的天籁——宇宙之乐。公允地说，庄子并没有全盘否定世俗的有声之乐，只 是认为它应合乎“民之常性”，“中纯实而反（意指返）乎情，乐也”，即 合乎人的纯朴本性——自然，才是乐。
在魏晋南北朝时期，由于社会动荡，学术思想也比较活跃，不再是“唯
尊儒术”。在某种程度上道家的影响甚至超过了儒家，音乐思想中也是这样。 比如阮籍《乐论》一书中就提出音乐的本质在于表现“天地之体”，“万物 之性”。音乐的成功与否取决于它是“合乎体，得其性”，还是“远其体， 失其性”。用现在的话来说就是是合乎自然呢，还是离开自然。嵇康的《声 无哀乐论》中也继承了道家的“道法自然”的思想，说“推类辨物，当先求 自然之理”。并提出“音声有自然之和，而无系于人情。”要求音乐自由抒 发“民之常性”。他还从“法天贵真”崇尚自然的思想出发深入探讨了音乐 的自然之理——音乐表现力。

2.儒家的礼乐思想与自然
儒家以礼乐作为其政治思想的一部分。乐与礼法结合，应当说是偏离了 自然，但一件事往往有两个方面。儒家之所以认为可以通过礼乐来达到一种 完善的政治，却又是以音乐与自然的关系为基础的：即认为音乐能够诱导和



① 原文为：“五色不乱，孰为文采，五声不乱，孰应六律。”

发展人自然本性中“善”的一面。 比如，孔子对音乐的审美要求：“尽善尽美”。论语中就有“子谓《韶》，
尽美矣又尽善矣。”这里“韶”即“韶乐”，孔子夸这种音乐尽善尽美，这 尽善尽美即是孔子对理想艺术色括理想艺术的一种追求。追求尽善尽美是不 是违背自然呢？并不是这样，因为在儒家看来音乐美的要求是“和平”，或 者说“乐要比和”——音乐形式要和谐，情绪表现要平和，这样君子听了之 后可以“平其心”，心平则可“德和”。这种和当然有它的道德内涵，比如 “思无邪”是孔子最崇尚的。据《论语》中记载，孔子曾说《诗》三百，一 言以蔽之，“思无邪”。与之相应，孔子又提出“乐而不淫，哀而不伤。” “中声以为节”，就是让音乐具有道德内涵，不能淫邪。毋庸讳言，孔子及 后来的儒家学者所说的礼乐，强调的当然是“礼”，即音乐的教化作用，而 并非自然，但从另一方面看，孔子所以把礼乐并提，却是因为他了解人的自 然本性可以以乐教化，即能通过“乐和引导”人和。正是在孔子这思想的基 础之上，才有后来荀子《乐论》中的“乐（yùe）者，乐（lè）也，”“人情之 所不可免也”。由于音乐是人喜乐之情的自然流露，才可能以乐教化，通过“乐 和”引导，以达到人和；这种教化也是自然的，其效果要比说教和强制要有效 得多。
荀子接下去说：“故人不能不乐，乐则不能无形，形而不为道则不能无
乱”，“先王恶其乱也，故制‘雅’、‘颂’之声以道之。”说白了就是， 以合乎人的常理，反映人喜乐的自然之情的雅颂之声来诱导，以达到政治思 想上的教化，从今人看来，儒家所主张的道德未见得很合理，但是，依据音 乐与社会和人的自然关系和其间的客观规律来发挥音乐在教人方面的良性功 能却是很值得深思并加以借鉴的。
中国封建时代，政治异常复杂，秦代以后的学者心情常很矛盾，当官的
多尊儒，隐居的多崇道，但后者又往往像出山以前“躬耕于南阳”的诸葛亮， 并不能完全忘却国家大事，他们常常借音乐回归自然，或者抚琴，或者吹箫， 比如陶渊明归隐田园时便是“悦亲戚之情话，乐琴书以消夏”。然后乘车至 郊外，欣赏“木欣欣以向荣，泉涓涓而始流”的自然美景。但在欣赏音乐和 自然的同时，又会联想到世情。白居易在浔阳江上听琵琶，感受着“间关莺 语花底滑，飞泉幽咽水下滩”的自然音响，引起的却是对弹琵琶女子的身世 和自己郁郁不得志的感叹，欧阳修听到自然界的秋声，觉得“凄凄切切，如 助予之叹息”。
其实不只是中国，在欣赏外国关于自然的音乐作品时，也会感到“人”
是无处不在的。这里，自然是“人”所感受到的自然，所以当音乐家运用音 符来描绘自然时，也将自己的感受写进乐符之中，有时音乐家还会有意识的 托物比兴，以对自然的描绘来表达自己的志向、感叹等等。“托物比兴”是 诗人常用的手法，音乐家和诗人是相通的，只不过音乐语言比诗的语言更抽 象，所表达的感情与心境也更内在，更朦胧罢了。

（二）从古希腊到文艺复兴


　　无论中外，不分东西，在各种学科尚未独立的古代，学者们总要思考美 与丑，秩序与自由、自然与人这些带根本性的哲学问题，于是音乐与自然这 个命题，也自然而然成为哲人们思索的内容之一。
　　

1.古希腊
　　希腊学者中，历史可考的最早讨论音乐与自然关系要推毕达哥拉斯学 派，这个学派把数作为万物之本源，于是便很自然地用“数”把音乐和自然 统在了一起。
　　毕达哥拉斯派证明用三条弦发出某一个乐音以及它的第五度音和第八度 音时，它们是和谐的。这是因为他们的长度之比是 6∶4∶3。六与四之比是 “三”比“二”，六与三之比是“二”比“一”，加上“四”与“三”之比。 这里有了头四个自然数，1，2，3，4。4＋3＋2＋1=10，10 是人的双手指数， 双脚的脚趾数，自然数以十进位，所以在毕达哥拉斯派看来“＋”是最完美 的数，换句话说，音乐的和谐产生出了十这个最完美的数。不过毕达哥拉斯 期走远了一些，他的学派把数看得异常神秘，建立了近似宗教性的“数的神 秘主义”。为了适应这种神秘主义，这学派的人有的认为天体的数目应该是 十个，有的则说有十个本原，把它们排成了平行的两列：有限和无限，奇和 偶，一和多，左和右，阳和阴，静和动，直和曲，善如恶，正方和长方。尽 管如此，毕达哥拉斯观点的本质：音乐与自然在“数学抽象形式”上相结合 这看法却站住了脚，并给科学家和音律学家以启迪。
稍后的赫拉克利特（鼎盛期在公元前 504—509）是又一个提出音乐与自
然的关系的希腊哲学家，不知因为什么原因，音乐研究的文献中对他谈得不 多。众所周知，是赫拉克利特首先提出了辩证法的天才思想。他认为世界上 一切存在之物，“不是任何神所创造，也不是任何人所创造；它过去、现在、 将来都永远是一团永恒的活火”。在赫拉克利特那里，音乐和自然遵从相同 的相反相成的规律，他说：“相反的东西结合在一起，不同的音调造成最美 的和谐??自然也追求对立的东西，它是用对立的东西制造出和谐，而不是 用相同的东西??联合相反的东西造成协调，而不是联合一致的东西。艺术 也是这样作的，显然是模仿自然，绘画在画面上混合着白色和黑色、黄色和 红色的成分，造成酷似原物的形象，音乐混合音域不同的高音和低音、长音 和短音，造成一支和谐的曲调”。①“结合物是既完整又不完整，既协调又不 协调，既和谐又不和谐，从一切产生一，从一产生一切??”就是在两千多 年之后的今天，当我们重读这些睿智的言语时，依然会为其中的深刻哲理所 感动。而正是在这相反相成之中，我们看到了音乐与自然的对立和统一。

2.文艺复兴时代
　　在被称作“需要巨人并产生巨人”的文艺复兴年代，自然与音乐，或从 更广义的角度看，自然与艺术，是艺术家和哲学家们都不会放过的一个重要 论题。
对于文艺复兴正如美国当代著名哲学教授桑迪拉纳所说：“没有一个时 代是永恒不变的，但某些时代比大多数时代更富于变化。文艺复兴将自己看 作是向正常理智状态的最终回复，似乎是一个复归。”但是“文艺复兴远不 是一种重建，它成了在整个前锋线上的急速冲击??文艺复兴是一股狂涛， 它在不到三个世纪的时间里消融于科学时代的不尽急流中。”①在文艺复兴的



① 以上论述引自《西方哲学原著选谈》商务印书馆，1981。
① 引自 G.桑迪拉纳编著的《冒险的时代》一书，光明日报出版社，1989，下同，不另说明。

冲击范围中，包括艺术和自然这一命题。 列奥纳多·达·芬奇堪称是文艺复兴时代的代表人物，尽管达·芬奇从
未直接涉及过“音乐与自然”这个命题，但他对艺术（主要指绘画与雕塑艺 术）与自然的论述，却似乎无一不适用于音乐与自然。
　　在达·芬奇眼中，“宇宙是一个逻辑上井然有序的整体”。艺术家本应 象哲学家一样，是超越激情之上的，比如画家所凭借的是几何学透视的比例、 力学这些手段，它们都代表了在自然内部起作用的法则。
　　达·芬奇眼中的宇宙是一种具有美学的严密性的宇宙，力则成了各种自 然力如生命的形式，脉搏、波浪、潮汐的律动，流水的漩涡等等都是宇宙的 组成，就连欢乐和痛苦也是宇宙的真实组成部分。而人则是宏观宇宙中的小 宇宙。他认为“自然中没有无因之果??必然性是自然的女主妇和向导，是 自然的主旋律”。他说“人曾被古人称作小宇宙，这个说法确实很恰当。” 而自然呢，“它变幻莫测，以创造新的生命序列和形式为乐。”大自然，比 时间“消融更快，更迅速的进行创造。”
　　作为艺术形式之一的“绘画”在达·芬奇眼中是“大自然的亲生儿子。?? 更准确地说是大自然的第三代儿女，因为所有看得见的事物是从大自然那获 得它们的存在，而绘画则由这些事物产生。”是的，达·芬奇的思想是何等 的深邃，只要把绘画一词改作音乐，他的论述就成为本书主题的有力论据。 为“日心说”而殉难的布鲁诺则提出“普遍理智指导自然产生万物”的 思想。这里的理智相当于规律，布鲁诺甚至称它为“内在的艺术家”，说它 之“产生万物，犹如我们的理智相应的产生各种观念事物那样，??我们称 它作内在的艺术家。”在布鲁诺看来，技艺和艺术只能在自然赋予形式的东 西上进行制作，比如石料。同样，这里的艺术指的并非音乐，而是雕刻，但
其基本思想，艺术的材料是自然赋予的，同样适用于音乐。
　　比达·芬奇稍后的弗兰西斯·培根，他那“知识就是力量”的名言，至 今鼓舞着人类去追求科学。值得一提的是，培根并没有把知识——人对自然 的认识——看作是冷冰冰的，无生命的，与之相反，他曾这样说：“人的理 智并不是干燥的光，而是有意志和感情灌注在里面的，??总之，情感是无 数的，而且有时是以觉察不到的方式来渲染人的理智。”众所周知，音乐是 最能影响人情感的艺术形式之一，那么按培根的话推论，它也将以觉察不到 的方式来影响人的理智及其对自然的认识。

（三）当代


　　这里不是讲哲学史，无需一一列举从古以今各种有关音乐与自然的观 点，但值得注意的是，在当代对自然的研究和对音乐的研究又重新汇合在那 古老的命题——宇宙的和谐。这种汇合当然并非团团转围又回到起点，而是 否定之否定的螺旋式上升。
　　首先，人们对宇宙，无论是“大宇宙”还是“小宇宙”的认识，都大大 前进了一步，就大宇宙而言，人们不仅不再把地球看作宇宙的中心，还知道 连太阳系也不过是茫茫宇宙间的一个很小部分。其次，人们的研究工具也大 大发展了，可以用大型射电望远镜去捕捉遥远的星际发出的信号，还可以发 射人造飞行体到星空中遨游探测，甚至让人登上月球。
就小宇宙论，人们对物质结构的认识从宏观形态进入了原子层次甚至更

微细的基本粒子层次；对生命的探索也不再停留在解剖学和细胞学上，而是 在研究更深层的遗传基因，除此之外，人们还在设法认识自己，特别是自己 的智能，并设法用计算机这类高技术来实现人的局部智能。
　　音乐和自然在这人类认识的更高层面上会合，并再次体现出这大、小宇 宙的和谐性。
1.一条永恒的金带
　　1979 年，有一部获普利策大奖的书轰动了美国，这就是当代人工智能专 家道格拉斯·霍夫施塔特的《GEB——一条永恒的金带》。而今这书已被译作 许多种文字流传全世界。
　　书名中的“G”，指本世纪伟大的数学、数理逻辑专家哥德尔（Gdel）， “E”指当代杰出的画家埃舍尔（Escher），“B”则是巴赫（Bach）这最负 盛名的古典音乐大师。这本书指出有一条永恒的金带把数理逻辑、绘画、音 乐等不同领域间的共同规律连在一起，构成了人工智能和生命遗传机制的基 础。这本书所涉及的内容过于深奥，已超出了本书的论述范围。但值得注意 的是，霍夫施塔特的这条金带从更深的层次上把音乐（巴赫的作品）和自然
（人的智能、遗传机制）连了起来。 巴赫是人们熟悉的音乐大师，并以高超的对位技巧闻名于世，GEB 书中
提到的是巴赫用弗里德利希国王给他的主题发展而成的作品《音乐的奉献》。
在这乐曲中巴赫将卡农的技巧发展到顶峰，曲中的音乐神不知鬼不觉地变 调，使听众有不断升调的感觉，但奇妙的是，这样的升调最后竟回到了原调 上，形成了一个“怪圈”，巴赫的音乐中充满了这种技巧，但很少有人注意 到它和自然的关系。其实在大自然最伟大的杰作之一遗传信息（DNA）的串接 中就存在着这类怪圈。
这怪圈与各层面间的相互缠绕有关。事实上自然界中的事物都并非只有
单一层面，物质有从基本粒子到原子到分子到有机化合物大分子的层次结 构，生物有从细胞到组织到器官到生物整体的层次结构，天空中卫星、行星、 恒星构成太阳系这样的星系，星系又组成星团、星协、总星系。与之相似， 音乐也有多个层面，由简谐波构成乐音，由乐音纵向构成和声、对位关系， 横向连接成序列构成旋律，最后形成一支乐曲。
在自然界中人们不能从行星、恒星的性质推出宇宙的性质，也不能在基
本粒子的性质和物质性质之间建立简单的递推关系，音乐也是一样，它各个 层面上的元素间相互缠绕，各层面之间相互缠绕，均形成各种怪圈，巴赫音 乐中的怪圈源于自然界和人自身智能的怪圈，这就是《一条永恒的金带》中 所勾画的大、小宇宙的主题。

2.对称和不对称
　　卡农结构中有时是把主题音乐变作它的倒影（低音变高音，高音变低 音），有时则把主题按照时间顺序颠倒（以首为尾，以尾为首），这后一种 卡农被称作逆行卡农，有的人甚至以自然物比拟，称它作“蟹”式卡农，这 种倒影式的变化和时间顺序的颠倒同样反映了自然界的某种关系。自然界中 充满了对立物，倒影本身不是自然界中光的反射现象吗？此外，许多自然具 有对称性或反对称性。李政道先生在“93 科学与艺术讨论会”上专门谈了这 个问题。他还特别谈到自然定律中的对称性往往是复合的，而不是单一的， 比如在物理学中粒子和反粒子的交换对称性必须配合以右和左的交换，过去
　　
和未来的交换。换句话说，如果同时作下面的三个交换： 粒子与反粒子相互交换，
右与左相互交换， 过去与未来相互交换。
　　这时所有的物理定律都是对称的。这说明自然界和谐不是单调的而是多 色的，用培根的话来说，就是“没有一个极美的东西不是在调和中有着某些 奇异。”①
　　自然的美是丰富的，是通过奇异向更高级的和谐境界发展，音乐的美也 是这样，巴赫的乐曲当然不是绝对的对称或反对称，可以设想一下这种只有 绝对的对称或反对称的音乐，它将是练习曲，而不是卡农或赋格。巴赫的作 品正是通过某种非对称的奇异性跨入那更高级的音响的和谐世界。总之，可 以说科学和艺术的很多内容是基于对称与不对称之间的相互影响与作用，而 其源头是一个，都在自然之中。

3.偶然性与音乐
　　自然界的规律是复杂的，除了必然性的因果律支配外，还有着反映偶然 性的随机变化。严格说来，这二者不能绝对分开，音乐家的创作灵感就带有 一定的随机性，但又受种种必然性因素支配：他生活的年代，他本人的经历， 他的性格、气质等等，但这节讲的偶然性是指以随机变化来支配音符连接， 构成一种特殊的音乐。
前面曾讲过莫扎特以掷骰子方式产生的作品“倚音”，以及凯奇用星图
画线的方法创作了《南方练习曲》，这都是一些偶然性音乐，如今有了电子 计算机后，方法简便多了，计算机原本有产生随机数程序，作曲家要作的只 是把这些随机数按照一定的规则化作音符，甚至直接控制音响，此外每个作 曲家还可自己创造一些规则，产生出自己的随机数列，比如把自然界的一些 无规信号，如宇宙噪音等转化成音乐信号，有的现代作曲家甚至还利用排列 组合创造出像，中国文学作品中的璇玑图、回文诗这样的音乐作品。图中给 出的威伯恩的《钢琴变奏曲》就是其中一例。①























① 转引自史。福科《科技人才品格结构》，P139。
① 转引自《音乐世界趣谈》，P105，石峰编著。


　　第一行是原型，先按 P 的方向，然后倒回，再按 I 从上至下，再倒回， 共十一种变型。
这类先锋派风格的艺术和现代派的绘画一样未必人人都欣赏，但将自然
界中的偶然性引入音乐之中开辟了一个新的音乐与自然结合的方向，这点却 是无庸质疑的，它必定会对音乐发展产生影响，并产生成功的作品。

五、音乐与自然规律
——关于音乐声学和乐器声学


　　其实，音乐与自然的关系不在于哲人们持什么看法，或音乐家、科学家 对此有什么见解，音乐所本的自然规律才是其实在的基础，这包括两个问题， 一是音乐声学；二是乐器声学。下面分别进行讨论。

（一）音乐声学基础知识


　　音乐是一种艺术形式，一切艺术都包括两个方面，一是艺术表现，一是 艺术感知，音乐这种艺术也概莫能外，它通过乐器（包括人的歌喉）所发出 的声音来表现，依靠人耳之听觉来欣赏。这声音的产生和听觉的感知之间有 什么关系呢？这是我们要讨论的第一个问题——音乐声学。

1、声音的产生与主客观参量的对应关系
　　关于声音的产生，国外有一个古老的命题：森林里倒了一棵大树，但没 有人听见，这算不算有声音？这个命题首先点出了声音产生的两个必要条 件，即声源和接收系统。所谓声源，就是能发出声响的本源。以音乐为例， 一件正在演奏着的乐器就是声源，而观众的听觉器官就是接收系统。从哲学 的角度讲，声源属于客观世界，而接收系统则属于主观世界，声音的产生正 是主观世界对客观世界的反映。
但如果只有声源和接收系统，是否就能接到声音呢，并不是这样。如果
没有传播媒介，人耳仍不能听到声音。一般来讲，物体都是在有空气的空间 里振动，那么空气也就随之产生相应的振动，产生声波。正是声波刺激了人 们的耳膜，并通过一系列机械和生物电的传导，最终使我们产生了声音的感 觉。如果物体在真空中振动，由于没有传播媒介，就不会产生声波，人耳也 就听不到声音。由此，我们可以说，任何声音的存在都离不开这三个基本条 件：1）声源；2）媒介；3）接收器。
先来看看产生声音的客观方面——声源——都有哪些特征。
　　当我们弹一个琴键，通过钢琴机械传动装置，琴槌敲击琴弦，这时如果 我们用手触弦，就会明显感到琴弦在振动。当我们拉一把二胡或小提琴时， 也会感到琴弦的振动。振动是声源最基本的特征，也可以说是一切声音产生 的基本条件。但如果没有我们手对琴键施加压力，使琴槌敲击琴弦，也不会 产生振动。实际上，一个声源得以存在，还依赖于两个基本条件：其一是能 够激励物体振动的装置（称激励器）；其二是能够使装置运动起来的能量； 演奏任何一件乐器都不能缺少这两个条件。例如，当我们敲锣打鼓时，锣槌 或鼓槌便是激励器，能量则由我们的身体来提供。一架能自动演奏的电子乐 器，也同样少不了这两个条件：电子振荡器就是激励器，能量则由电源来提 供。
人们常用“频率”（frequecy，振动次数/1 秒）来描述一个声源振动的
速度。频率的单位叫“赫兹”（Hz），是以德国物理学家赫兹（H.R.Hertz）
的名字命名。频率低（即振动速度慢）时，声音听起来低，反之则高。人耳 对振动频率的感受有一定限度，实验证明：常人可感受的频率范围在 20—

20，000Hz 左右，个别人可以稍微超出这个范围。音乐最常用的频率范围则
在 27.5Hz—4186Hz（即一架普通钢琴的音域）之间。超出此范围的乐音，其
音高已不能被人耳清晰判别，因而很少用到。语言声的频率范围比音乐还要 窄，一般在 100Hz—8，000Hz 范围内。
　　声音的强度与物体的振动幅度有关：“幅度越大，声音越强，反之则弱。” 声学中用“分贝”（dB）作为计量声音强度的单位。通过实验，人们把普通 人耳则能听到的声音强度定为 1 分贝。音乐上实际应用的音量大约在 25 分贝
（小提琴弱奏）—100 分贝（管弦乐队的强奏）之间。音乐声学中称声音强 度的变化范围为“动态范围”，动态范围大与小，常常是衡量一件乐器的质 量或乐队演奏水平的标志：高质量乐器或高水平乐队能奏出动态范围较大的 音乐音响，让人们听起来痛快淋漓，较差的乐器或乐队则无法做到这一点。 图为普通人耳对音高和音强的最大可闻阈及音乐常用的音高和音强的范围。 表为日常生活中几种典型音响的强度（分贝）。












图 1
飞机起飞（60 米处） 120dB
打桩工地 110dB 喊叫（1.5 米处） 100dB 重型卡车（15 米处） 90dB 城市街道 80dB 汽车内 70dB 普通对话（1 米） 60dB 办公室 50dB 起居室 40dB 卧室 30dB 录音棚 20dB 落叶声 10dB
OdB


大多数物体在振动时，除了存在整体振动外，还伴随有不同部位的局部
振动。一般把物体作整体运动时产生的声音叫做“基音”（Foundamental tone），局部振动产生的声音叫做“泛音”（Harmonics）。基音能量一般最 强，因而往往决定一个乐音的主观音高。
　　声音可根据其所包含泛音的情况而分为“纯音”和“复合音”。所谓“纯 音”（Pure tone），是指声音中只含有基音振动成份，例如我们样音用的音 叉所发出的声音就是纯音。当声音中既有基音又有泛音时，就称“复合音”
　　
（Compoundtone）。一般情况下，所有乐器（包括人声）发出的音都是复合 音。如果泛音的频率与基音呈倍数关系，这个复合音听起来就比较圆润，否 则就比较粗糙。按照习惯分类方法，将前者称为“乐音”，后者称“噪音”。 大多数管弦乐器发出的声音都属乐音范畴。
　　不同种类的乐器，其音响效果各不相同，我们把能代表某种声音特征的 因素称为“音色”（Tone color 或 Timbre）。决定一件乐器音色的重要因素 是声音的“频谱”。“频谱”（Spectrum）是指声音中所含泛音的数量以及 各个泛音在强度上的相对关系。声音的频谱可以用专门的分析仪器显示出
来。图 2 是钢琴与单簧管的频谱比较，如图所示：二者的基音频率都是 100Hz，
但泛音数量及各个泛音的强度（dB）却不一样，由此便导致音色上的差别。










除频谱外，另一个对音色有重要影响的因素是声音振动波形的包络
（Envelope），尤其是包络的起始（俗称“音头”）和结束（俗称“音尾”） 两个部分最重要，这个过程尽管非常短暂，而且几乎都是噪音成份，但对乐 器的音色起着重要作用。有人曾做过实验，把一个小提琴音响中的起始瞬态 过程去掉，其结果听起来很象管风琴的音响。许多电子乐器在模仿自然乐器 声响时，由于只注意对频谱的模仿，但忽略了声音的起始瞬态过程这个问题， 因而听起来总是不自然。这一点在弦乐器上尤其明显。
综上所述，可以认为，一个声源的基本特征可以由以下几个参量进行描
述，即频率、声强、频谱和波形包络。 接下来再来看看产生声音的主观方面——人耳接收系统——具有哪些结
构特征，以及与声源都有哪些对应关系。












图 3 为人耳剖面图。声波首先刺激耳鼓，通过听骨传到耳蜗，然后再由 联结耳蜗的神经束将信号传至大脑中主管听觉的区域。通过研究，人们发现： 耳廓具有集聚声波的功能，外耳道则对 1000—4000Hz（约为小字二组 b—小 字四组 b）左右的声波产生共振。所以，人们往往对这一频段内的声波反应 更敏锐。中耳内的听骨对声压亦有放大作用。耳蜗中的基底膜上长有很多听 觉神经纤毛，目前对这些纤毛的作用尚存不同见解。上个世纪的著名德国科 学家黑尔姆霍兹（ H.vonHelmholtz）认为这些纤毛与声波的频率之间有对应 关系：长纤毛感应低频，短纤毛感应高频。但后人通过更精细的解剖研究发
　　
现：耳蜗内的听觉纤毛数量约为 3 百万根，已大大超过人耳所能接收的频率 赫兹数（约 2 万 Hz），对于这些纤毛的作用还有待进一步的验证。
　　实验证明，人耳对声波的接收并不是一个简单的被动过程，或者说是对 客观事物的“真实写照”，这一点是人耳与声音测量仪器之间的最大区别。 例如，在音高识别方面，一般情况下，如果某一个音的频率数比另外一个多 一倍，那么在听觉上就会产生“高了一个八度”的印象。可是在高音区（1000Hz 以上）和低音区（150H 以下），情况就有了变化：当人耳感觉两个音符合一 个八度关系时，用仪器测量二者的频率就会发现，两个音已不是严格的倍数 关系，而是比一倍稍多一点。
　　在音量的感觉上也有相似的情况：在大型管弦乐队以 ff 力度全奏之后， 接着一个木管乐器以 ff 力度独奏，二者的声压比可达到 100∶1，我们人耳 却感觉不到那么大的差距。此外人们对音高和音乐响度的感知并非完全独 立。力度的改变会引起音高感觉的变化：早在 1935 年，美国科学家司蒂文斯
（Stevens）通过实验指出：在不改变频率的情况下，只改变声音的强度，人 们也会感到音高有所改变。当时他使用纯音作为测试信号，他的结论是：当 强度从 40 增加到 90dB 时，将会产生大约一个全音（200 音分）的音高变化。 其变化规律是：随着强度的增加，在人听来低频音会而变得更低，高频音会
变得更高，中频（1000—2000Hz）音只有微小变化。人们有时称此为“司蒂
文斯定律”。后人在对司氏定律作验证工作时发现：如果用复合音作测试， 其音高变化幅度要小一些。图 4 是德国科学家特尔哈特（Terhardt） 1979 年对 15 位参试者测试所得结果。















　　从人道主义的角度讲，不能用活体作人耳听觉系统的精细研究，所以至 今还有许多关于人耳听觉特殊现象找不到确切答案。其中，人耳对低音的外 推能力就是一例。我们或许都有戴耳机听音乐的经历，从耳机构造来讲，由 于其振膜面积太小，根本不可能发出较低的声频（仪器测试也证明了这一 点）。但我们人耳却依然能感觉到音乐中低音声部的鸣响，这就是人耳所具 有的一种特殊能力。另外，人耳还具有“高度指向性”能力的接收系统。例 如，在聆听一部交响曲时，我们往往可以把注意力完全集中在某一个声部或 某一件乐器上，对其它乐器的音响“充而不闻”。此时，我们的耳朵就象装 上了一个“自动滤波器”，只让有用的信号进入，其它无用的声音信息则被 “拒之门外”，今天再先进的仪器也无法做到这一点。
　　人耳对音色的辨别能力也有许多奥秘之处，其中较为突出的是“模糊识 别”功能。例如，对于各种各样的二胡发出声响，如果用仪器测试，其结果 往往大相径庭，但我们的听觉系统却可以把它们都归为二胡类。再有，当一
　　
个患了感冒，发音往往会有很大变化，但人们仍然能够凭借音色特征辨认出 这个人的声音。
表 2 是客观量与主观量之间的相互关系。 表 2
客观量 主观量 音量 音高 音色 时值 声压 +++ + + + 频率 + +++ ++ + 频谱 + + +++ + 包络 + + ++ + 时值 + + + ++

注：+相关性小；++相关性中；+++相关性很大
　　从表中可看出，每个客观量都有与之相关性最大的主观量与之对应，却 又会或多或少影响到其他并不与之直接相应的主观量比如声压会影响到音 色，而频率也会影响到音量。
　　由于种种原因，人们对于产生声音的主观因素人耳听觉系统的研究，远 不如象对客观因素声源及媒介物研究那样全面和深入。从某种意义上说，这 种状况也妨碍了音乐声学的深入发展，因为音乐声学这门学科与人的听觉密 不可分，单纯从物理声学角度去解释声音的属性并不能满足音乐工作者的要 求，甚至会导致一种错误的认识，以为主观听觉就是对客观声波的如实反映， 将人耳等同于测量仪器，因而凡事务求精确，圆满，其实这反而背离了科学 研究的真谛。
2.音阶、律制与音准感
　　音乐声学注重从数理角度研究音阶和律制问题，而不去探讨其起源和发 展史。目前我国音乐中最常用的音阶是大、小调音阶和我国的三种传统音阶， 即新音阶、古音阶和清商音阶（又称燕乐音阶）。关于这些音阶的历史形成 以及它们之间在音程方面的差异可参见有关的专门著作（如缪天瑞《律学》， 人民音乐出版社，1983 年增订版），在此不赘言。这里主要介绍的是与律学 研究的听觉心理及音准感方面的最新研究成果。
古今中外的律学研究都在关心这样一个问题：如何找到最符合人类音准
要求的律制，尽管有上下数千年的探索，但直到今天，什么是“最理想”、 “最和谐”、“最纯净”的律制，人们依然众说纷纭。这种状况不能不引起 人们的思考：从理论角度讲，各种律制的数学表达方式早已被我们的先人阐 述清楚；从实践角度来讲，全世界的音乐活动从未因律制理论的不统一而中 断，那么今天的律学研究对音乐实践来说究竟在起着什么作用？各种各样的 律制理论又是如何与实践相联系的？
　　既然律学研究属于音乐声学的一个分支，就决定了这个学科也要重视人 耳听觉特性的研究，特别要研究不同律制的音高差异在人的听觉中将产生什 么影响？因为各种各样的律制理论正是通过人的听觉而与音乐实践相导通。 不深入了解人耳对音高差的分辨能力，就不能真正搞清楚各种律制对音乐实 践产生什么样的影响，从而真正体现出律学研究与音乐实践的紧密联系。解 决上述问题的关键，是要搞清两个基本问题：其一是了解人耳的音差分辨阈， 即人耳所能察觉到的最小音高差异；其二是了解人们在音乐生活中判断音准
　　
的尺度，可简称为音准感。
　　笔者之一为此曾在 1988—1989 年期间进行了一系列人耳听觉的实验工 作，受试者共 145 名，全部是专业音乐工作者，其中大多数是从事指挥和乐 队演奏，因为他们的音准感往往对他人的音准感有直接的影响。以下是此次 实验工作取得的结果（有关实验的详细情况已发表在《中国音乐学》 1992 年第 3 期）：
　　△对大多数音乐家来说，音差分辨阈值为 6 至 8 音分。个体差异中存在 的极端值分为 2 音分和 50 音分。
　　△与常人相比，音乐家对音高差异具有较强的分辨能力，尤其是存在于 中、低间区的音高差异。
△后天的听觉指向性的训练对人耳的音差分辨能力有一定影响。
　　△多数音乐家的同一性音准感具有-10 至+10 音分的宽容性。或者说对音 准容解误差是±10 音分。
△多数音乐家的和声性音准感具有-38 至+14 音分的宽容性。
△在各音乐专业中，指挥家的音准宽容度相对较小。 在上述这些感知中还包括了和声性音准感，这实际上把音乐声学的层面
上升了一步，从单个乐音，上升到音群，对音准的感知则上升到对音乐美感 的感受，这当中之主客体的相互作用更为突出，正如马克思所说：“对于没 有音乐感的耳朵说来，最美的音乐也毫无意义。”受过训练的耳朵，似乎不 再是自然的耳朵，但通过学习能发现音乐中更深的美，却是一种自然规律。

（二）乐器声学


　　乐声是由各种乐器发出的，音色的不同是由于乐器各异，所以对音乐声 学的研究和对乐器声学的探讨密不可分。

1.乐器的分类
　　当今世上，从全球范围看，所用的乐器可谓五花八门，数不胜数，为讨 论的方便，需要适当分类。
关于乐器的分类方法，目前最常用的有两种：一种是传统的、根据乐器
的演奏方式分类，将乐器分为人声乐器、弦乐器，管乐器、键盘乐器和打击 乐器等。每一类还可进一步细分，如弦乐器可分为拉弦乐器、拨弦乐器等。 另一种是根据乐器的振动特征分类，可分为弦鸣乐器、气鸣乐器、体鸣乐器、 膜鸣乐器和电声乐器。每一类还可进一步细分，如气鸣乐器可分为边棱音乐 器、簧管乐器、唇振动乐器、机械簧乐器和人声乐器等等。这种分类方法首 先由美籍德国音乐学家萨克斯（C.Sachs）和奥地利音乐学家堆恩博斯特尔
（E.M.von Hornbostel）提出。实际上，无论哪种方法都不可能对世界上的 乐器作一准确无误的分类，因为世界的乐器各式各样，演奏方法和振动方式 也千变万化，有时一件乐器上就同时存在多种振动方式。不过相比较而言， 根据乐器振动特征来分类更具有音乐声学研究的特点，因而笔者将依照这种 分类体系来介绍乐器。
　　为使大家对这种分类体系有一个总体认识，先将分类框架作一总的介 绍：
1.弦鸣乐器（Chordophones）


2.气鸣乐器（Aerophones）































3.体鸣乐器（Idiophones）




4.膜鸣乐器（Membranophones）











5.电声乐器（Electronphones）




2、各类乐器的基本发音原理
（1）弦鸣乐器 以弦振动为声源的乐器，称为弦鸣乐器。
　　弦，实际就是一根绷紧的线状物。乐器上使用的弦，大多是以丝、肠衣、 尼龙或金属等材料制成。据振动频率的高低决定弦鸣乐器的高低。物理学家
　　
推出在理想情况下弦振动的频率，它通常用下式来表示：
f（基频）=·（ 1/Ld），（L、d—分别为弦的长度和直径；π
—常量；T、ρ—分别为弦的张力和密度；g—重力加速度） 从上式可以看出弦振动的特点：弦的振动频率弦的长和直径成反比，与
弦的张力的平方根成正比；与弦的密度的平方根成反比。换言之，弦越长或 越粗、张力越小、密度越大，其振动频率就越低。反之，就越高。
　　根据弦振动的这个特点，我们就可以通过改变弦的长度、粗细、质量和 张力中的任何一项或数项，就可以改变发音高度。
　　一根弦在振动时，会同时存在多种不同的振动方式。第一种是横振动， 有时用肉眼都能观察出来。它的振动方向与弦长方向相垂直。第二种是纵振 动，振动方向与弦长方向相一致，振动起来就象弹簧在运动。第三种振动是 扭转振动，一般是受到外力的摩擦（如弓子）而产生的振动。上述三种振动 中，横振动的能量最强，产生的声波构成乐音的主要成份。其它振动产生的 声波能量相对较小，而且以高频泛音成份为主，它们与基音并不构成倍数关 系，因而多属噪音成份，然而这种噪音成份也是构成弦鸣乐器音色的一个重 要组成部分可使音色饱满。当然噪音成份应控制在一定范围内，初学小提琴 或二胡的人，拉出的声音很难听，从音乐声学的的角度讲，最主要的原因就 是弦的纵振动和扭转振动的成份太多。
擦弦乐器
以弓和弦的摩擦作为声源激励的乐器，称为擦弦乐器。 各种擦弦乐器在形制上有很大差异，但从结构上一般皆可概括为以下几
个部分：1）系弦；2）琴马；3）共鸣体 4）弓子。其发音原理，首先由弓毛
摩擦琴弦，产生振动，通过琴马传至共鸣体，声能由此而得到扩大。从音乐 声学角度讲，演奏擦弦乐器时，音高变化主要由弦的长度决定，音量变化主 要由弓子的压力和运行速度决定，音色变化则主要由弓子触弦的位置、运行 方式决定。
拨弦乐器
以手指或拨子拨弦作为声源激励的乐器，称拨弦乐器。 同擦弦乐器一样，不管是哪种形制，在结构上依然可大致分为系弦、琴
马、共鸣体等部分。其发声原理，首先由手指或拨子拨动琴弦，使琴弦产生
振动，通过琴马传至共鸣体，声能由此而得到扩大。从音乐声学角度讲，演 奏拨弦乐器时，音高变化主要由弦的长度决定，音量变化主要由手指或拨子 施加给弦的压力和拨弦速度决定，音色变化则主要由手指或拨子触弦位置及 弹奏方式决定。
击弦乐器 以特定锤状物敲击琴弦作为声源激励的乐器，称击弦乐器。
　　从结构上讲，击弦乐器可分为两大类，一类由系弦、琴马、共鸣体和击 锤等部分构成，如扬琴；另一类则多了一套键盘传动系统，如钢琴。其二者 的发声原理相同，都是由击锤敲击琴弦，使琴弦产生振动，通过琴马传至共 鸣体，声能由此而得到扩大。从音乐声学角度讲，演奏击弦乐器时，音高变 化主要由弦的长度决定，音量变化主要由击锤敲击弦的力度和速度决定，对 于有键盘系统的击弦乐器来说，由于其击弦位置相对固定（钢琴一般在有效 弦长的 1/7—1/9 处），音色变化则主要由触键的力度和方式决定，对于无键 盘系统的击弦乐器来说，因为其击弦位置不固定，故还可以通过改变击弦的
　　
位置来改变音色。
（2）气鸣乐器 以气流激励物体产生振动作为声源的乐器，称为气鸣乐器。 由于气体难以被肉眼察觉，因此给人们直观地了解器鸣乐器的发声原理
带来了一定困难。另外，从声学角度讲，气鸣乐器的发声过程的确要比其它 乐器要复杂一些。在介绍气鸣乐器发声原理之前，有必要先解释几个与之有 关的名词。
　　空气柱：指管状物中的气体振动时形成的气团，它的长度对乐器的音高 起决定作用。
　　边棱音：当一股气流以一定角度射向一个带有尖锐边缘的管子入口时， 气流被分为两股，形成上下两个分离的气体涡漩，涡漩之间随之产生空吸， 导致相互碰撞。如果气流不断，涡漩之间的碰撞也就会持续下去，涡漩碰撞 发出的声响就称为边棱音。
　　耦和：一般来讲，气鸣乐器激励声源的振动频率与腔体内空气柱的振动 频率并不一致，前者的频率受气流的强度、喷射角以及振动体质量的影响， 后者则取决于腔体的长度或体积的大小。当激励声源的振动引起空气柱振动 时，二者在振动频率上会发生相互调制，这一调制过程就称为耦和。
开管：指两端开口的管子。
　　闭管：指一端开口，另一端封闭的管子。同样长度的管子，闭管的基音 要比开管的低一个八度，二者的音色也不相同。
边棱音乐器
以边棱音作为声源的乐器，称为边棱音乐器。 绝大多数边棱音乐器都是依靠边棱音产生的振动，带动特定共鸣腔体内
的空气，经过二者的耦和而发音。长笛、竹笛、箫等乐器的发音都属于这种
原理。边棱音本身振动发出的声响很小，而且含有较多的高频噪声，通过共 鸣腔体的耦和，声音才会变大，音色也会变得圆润。从音乐声学角度讲，演 奏边棱音乐器时，音高变化主要由共鸣腔体的长度或体积，以及气流的速度 和喷射角度决定，音量变化主要由气流的速度决定，音色变化则主要由演奏 者吐气的方式决定。
簧管乐器
以簧振动作为声源的乐器，称为簧管乐器。 乐器上的簧，是指用金属或植物制成的弹性薄片。一端被夹在共鸣腔体
的封口处或簧室内，另一端不固定。当气流通过封口或簧室时，簧片就会产
生振动而发声。同边棱音乐器相似，簧片振动产生的声音很小，且含有较多 的高频噪声，因而也需通过共鸣腔体的耦和来增大音量，改变音色。从音乐 声学角度讲，演奏簧管乐器时，音高变化主要由共鸣腔体的长度或体积，以 及簧体的体积和质量决定，音量变化主要由气流的速度决定，音色变化则主 要由演奏者吐气的方式决定。
理论上讲，可以把簧看作扁形的棒，那么其基频的计算公式可用棒的公
式代替，为：(η—簧的材料厚度；1—
材料长度；Q—材料弹性常数；ρ—材料密度。）
　　从振动方式上讲，乐器中的簧有两种，一种是自由振动式簧，如笙、口 琴和手风琴中的簧都属于此类；另一种是拍打振动式簧，单簧管、双簧管、
　　
唢呐等乐器上的簧片均属此类。上面的公式只适于自由振动式簧片的频率计 算，拍打振动式簧片由于其形状复杂，很难求出一个较为准确的公式。
唇管乐器 以唇振动作为声源的乐器，称唇管乐器。
　　唇管乐器的发音原理是：空气通过双唇间的缝隙喷入号咀时，双唇会产 生振动而发声，唇的振动声经过共鸣腔体的耦和得以增强音量、改变音高和 音色。理论上讲，唇振动与簧振动原理是一样的。演奏唇管乐器时，音高变 化主要由共鸣腔体的长度或体积，以及双唇的形态决定，音量变化主要由气 流的速度决定，音色变化则主要由演奏者吐气的方式、是否加弱音器等因素 决定。
　　弱音器的作用，就是对唇管乐器的声波加以阻碍，使共鸣腔体内的声波 不能直接向外辐射，从而抑制了共鸣腔体内的空气振动，音量减弱。另外， 共鸣腔体内的气流在通过弱音器时，还会产生边棱音效应，从而增强了高频 泛音，改变了音色。
人声乐器 以人的声带作为激励声源的发音器官，称为人声乐器。
　　从乐器声学角度看，人声乐器属于气鸣乐器中的簧管乐器。声带相当与 簧片、呼吸系统产生策动外力，口腔、咽腔、胸腔和头腔属于共鸣腔体。声 带可以看作为一对自由式振动的簧片，发声时，喉内肌和喉外肌同时收缩， 声带被拉紧、拉长，两片声带靠拢，肺部气流从两片声带之间的缝隙中喷出， 从而激发声带发声。声带的振动，经过各共鸣腔体的耦和使声音的音量增强， 同时亦改变了音高和音色。从乐器声学的角度讲，人声乐器发音时，音高变 化主要靠演唱者声带和共鸣腔体的生理构造以及演唱时的气流的位置调节来 决定，音量变化主要由演唱者的肺活量及气流喷出的速度决定，音色变化则 主要由演唱者对各共鸣腔体的运用来决定。所谓不同流派或唱法，主要是对 呼吸系统以及各共鸣腔体的控制与运用上存在差异。
（3）体鸣乐器
以物体的整体振动作为声源的乐器，称为体鸣乐器。 绝大多数体鸣乐器都没有共鸣系统，因而乐器结构较为简单，这是与共
它种类乐器的显著不同之处。从振动方式上，体鸣乐器可分为板振动和棒振
动两大类，有极少数的体鸣乐器加有共鸣系统（如木琴）。 板振动乐器 以敲击片状弹性材料作为激励声源的乐器，称为板振动乐器。
　　板振动乐器的发声原理比较简单：当板受到外力作用后，板体本身的弹 力以及板受到激发后产生的惯力就使板体产生振动，发出声响。板振动以横 振动为主，并掺杂了纵振动和扭曲振动。板振动而产生的泛音与基音其频率 大多不是倍数关系，但通过调音师的处理，可以尽量减少不协和泛音的能量， 从而使乐器发出圆润、有具体音高的乐音。
　　均匀板的频率，取决于材料的厚度、平面半径以及材料的密度。板越厚、 半径越大、材料密度越小，其频率就越低，反之则越高。
　　有些乐器从形状上看不象“板”（如钟类乐器），但从声学角度讲，它 们发声原理依然属于板振动范畴。例如，对中国先秦合瓦形钟能发出两个不 同音高的乐音这个现象，就可以用板振动理论予以解释：板在振动时，除了 整体振动外，还存在分段振动，分段振动能产生不同于整体振动产生的音高。
　　
合瓦形的钟体结构较利于增强分段振动的能量，并能较合理地抑制钟体振动 延续的时间。
棒振动乐器 以敲击棒状弹性材料作为激励声源的乐器，称为棒振动乐器。
　　与板振动相同，当一根状弹性材料受到外力激发后，棒体本身的弹力以 及棒受到激发后产生的惯力就使棒体产生振动，发出声响。棒振动以横振动 为主，并掺杂了纵振动和扭曲振动。一端被固定的棒，其振动而产生的泛音 与基音其频率大多不是倍数关系；两端都被固定的棒，各泛音的振动小节有 重合的点，其频率比按 1、2、3??的规律排，故能发出较纯正的乐音。
　　棒的频率变化，如果是矩形体，则取决于不同的厚度、长度、宽度和材 料的密度；如果是圆柱体，则取决于不同的长度、截面半径和材料的密度。 例如，对一根矩形棒来说，棒体越长、越宽、越厚、密度越小，发音的频率 就越低，反之则越高。
（4）膜鸣乐器 以膜振动作为声源的乐器，称为膜鸣乐器。
　　大部分膜鸣乐器都有共鸣腔体，且多数不能产生有明确音高的乐音。膜 振动与弦振动相似：以张力作为弹性恢复的主要力源。然而膜是面，振动产 生的泛音与基音在频率上不是整数比的关系。膜振动的频率与膜的半径、张 力、材料密度和厚度有关，一般对于可以定音的膜鸣乐器，则主要采取改变 张力的方法变化音高。一张厚度均匀的圆形膜的基频计算公式为：f=0.3827
× T / ρ ·1/a（a—圆形膜的半径；T—张力；ρ—材料密度）。 上述公式表明：圆形膜的基频与张力成正比，与半径和材料密度成反比。
对于两面都绷上膜的乐器，其发音高度不仅与正面膜有关，同时还与反面膜
的张力以及共振腔体有关。 膜鸣乐器的音量取决与外力激励膜面的强度以及激励的位置，适度激励
膜面，使膜的弹性模量处于最佳状态时，才能使膜振动达到最大振幅，即音
量最大。激励强度过大、过小，或者激励的位置不对，都不能获得较大的音 量。
膜鸣乐器的音色变化，主要与激发工具的硬度有关，较硬的激发工具能
产生较明亮的音色，较软的激发工具则产生较柔和的音色。
5.电声乐器 在介绍电声乐器发声原理之前，有必要先弄清几个与之有关的名词。 电振荡：当一些电子元器件通过一定方式的组合，接通电源后而产生的
电流振动，就称为电振荡。能够产生电振荡的电子元器件的组合称为振荡电 路，一般包括电阻、电容、晶体管和电感元件等。
　　电扩声：当一些电子元器件通过一定方式的组合，接通电源后使原来输 入的声音信号或电信号得以放大，就称为电扩声。能够对信号起放大作用的 的电子元器件组合称为放大电路。
　　MIDI：取自英文 Musical Instrument Digital Interface 四个单词的第 一个字母，意为“乐器数字接口”，其实质含义是一种电子乐器之间沟通联 系的编码标准。无论什么厂家、型号的电子乐器都可以通过 MIDI 进行各种方 式的连接，从而实现一个人对多台电子乐器的统一操纵。
电振荡乐器 以电振荡作为激励声源的乐器，称为电振荡乐器。