[长笛教程] 泛論長笛吹口管之設計及影響

前言：
　　
　　 台灣在高度經濟成長下，伴隨著文化事業也相對蓬勃發展，而長笛更在繼鋼琴、小提琴之後快速的提升成為音樂界熾熱的一門，從國家音樂殿堂以至國小樂隊、社會青年皆有廣大的喜好群眾。這些皆歸功於多位長笛老師們多年辛苦的耕耘、播種、提攜及長笛製造工廠的大力推動，作曲家也有不少的長笛創作，以開展演奏家的曲目範疇。此正如馬水龍教授所言:「自古以來"樂器、演奏者、作品"三者之間就經常保持這麼一個關係:好作品常為好的演奏家而寫，而好的演奏家也需借重好樂器才能有好的演出;而樂器的生命完全建立在樂曲上，一項沒有樂曲可演奏的樂器是不會有人學的，某項樂器若沒有好演奏家，那可能也不會有好作品。這也是Trinity(三位一體)最莊嚴的意義。為此，不揣淺陋將多年研究心得提出，供長笛界參考，並請先進們批評指導。
　　
　　
　　 材料分類:
　　 長笛依材料之不同，可分為如下幾級:
　　
　　 A.黃銅:初級品，目前除美國幾個廠牌外，己甚少採用。
　　
　　 B.白銅:初級品，一般普及型長笛所採用之材料。
　　
　　 C.銀合金:中高級長笛所使用之材料，因銀成份比不同，約分900銀合金、925、943、958等多種，各有不同的製造廠使用。
　　
　　 D.K金:高級長笛使用的材料，有9K、14K等。
　　
　　 E.木質:木材管身，金屬鍵體，目前已經較少使用。
　　
　　 F.混合型:因價位上之考量，有採混合不同材料之長笛。例如:銀管銅鍵、金管銀鍵等或是銅吹口管銀吹口板，或銀吹口管金吹口板等。
　　
　　 包管與無縫管之分別:
　　
　　 長笛吹口管管體之製作一般皆採如下之製作流程:
　　
　　 A.取材;向材料工廠購買設定尺寸厚度的圓管材料
　　
　　
　　 B.束頭:將圓管一端加工成錐狀
　　 C.抽型:在油壓抽管機上抽成錐度管
　　
　　 D.切定長:在車床上切除多餘長度之管結
　　
　　 E.拋光:在紡金台機器拋光，以備後續工程
　　
　　 而包管之製作流程略不同於一般作法，其製作流程如下:
　　
　　 A.取材:裁剪設定尺寸之梯形板材
　　
　　 B.包管:以手工打彎包成圓錐筒狀
　　
　　 C.焊接:以高成份銀銲料將接縫處焊接
　　
　　 D.整圓:將焊好之管體在模具上整圓
　　
　　 E.餘之作如法一般吹口管製作
　　
　　
　　 包管與無縫管之比較:
　　 樂器製作之一個重要要求為希望管體為一均質體，即在管體上之每一單位面積，要有同一密度同一厚度如此在管體的振動傳遞上才能有好的效果。無縫管的作法，因直管抽成錐度管，在材料的延展方面有不平均的現象，因此在吹口管小端的厚度較厚，大端較薄，厚度差距往往在0.4mm左右，因此在音的傳送及平衡上有了限制。而包管在取材時已經算定其延伸量且由錐度管抽成錐度管，所以其管體厚度均勻，密度均一，較能產生平均的管體振動。(此一材料延伸之數學模接待另章探討)
　　
　　 在同一成份之材質，雖然在密度上一般皆認為相同，其實會有上下限，即Density max.和Density min，無縫管因製程中，有多次的退火及抽拉，以致其密度較低，其金屬原子的鍵結力(Bond force)較弱，作成吹口管後，音的擴張性也較弱。而包管之板材，為一經高度輾壓之材料，原子間之距離較近，鍵結力也相對提高，作成之吹口管則會有較好之音效。(材料密度之數學模式待另章探討)
　　
　　 吹口管錐度之設計：
　　
　　 管樂吹奏時，因氣流速度的增減及入氣角度之偏差，兩會有高音偏高，低音偏低的狀況產生，唯有靠吹奏者斟酌控制，造成吹奏的難度增高。(參考流量簡易公式Q=VA,Q:流量，V:流速，A:通氣面積)所以在吹口管維度設計時，可加上某些高音補正。
　　
　　 一般吹口管設計大多為直錐狀 ，如下附圖:
　　
　　
　　 如此之吹口管，在高音吹奏時很容易偏高，此為一般長笛之吹口管設計。為了彌補此一自然現象之發生，增加音準的可靠程度，甚少的製造家研究出一種如下之設計，可稱之為階梯狀錐度，試繪如下:
　　
　　 每一小錐段皆有不同斜率之錐度，而聯結成一個長錐狀之吹口管。如此可因氣柱容量之微量增加，而自然降低高音的音高。由於樂器製作仍甚少科學實證的工作，往往以演奏家與製作家彼此研商，一次次嘗試而得之設計數據，對製造家而言是極機密數據，故沒能將數據精確的標記，僅以簡圖圖示於上。
　　
　　 長笛發聲原理，乃如風吹電線的狀況，產生連續性正負壓的壓力變化激發氣簧而發聲，因此入氣端外型曲度與吹口孔內緣所夾角度有相當的影響，正如風吹細電線與粗電線之不同。夾角愈小，吹奏愈容易且高頻愈多，夾角愈大，吹奏較費力低頻較多，如此也相對影響三個八度的音色效果。夾角愈小，音色較光輝亮麗，低音則因低頻較少而較少力度感，且高音則容易失控而吹成泛音或是較尖銳或薄的音色。夾角大則音色有晦暗的感覺，低音音質較渾厚，但也容易有聲音揮灑不開的感覺。總之，此一因素因製造家腦海裡設定的製作觀念不同，而有很大的差異性，也因吹奏家對音色的喜好不同，而有很大的變異性，皆得彼此配合研究一刀刀修整，一音音嚐試，如此才能有合乎吹奏家要求之吹口管產生。
　　
　　
　　 吹口孔之影響因素，不僅僅如上所述單一因素而已，諸如吹口孔之形狀長方型與橢圖型之不同，也會有不同之效果，吹口孔之大小也因吹奏者氣門之形狀與大小不同而有不同之影響。入氣緣之角度與吹口管壁之順滑度如何。太平順因無足夠風阻，則較難成音。太不平順則吹奏較重渦流損失(eddy loss)較多，也不利音色。迴流角度也有絕對的關係，而底端切削(under cut)的高度、深度、寬度也有很大的影響。總之，一枝好的吹口管，實須多種條件的綜合，始能有較佳約吹奏狀況，對筆者而言，每一個單一的條件，皆是一個大課題，不是幾個字可盡述，僅提供幾個影響因素，讓吹奏者參考，待有機會再專章敘述。
　　 手工吹口管與機器製吹口管的區別:
　　
　　 在製作上只要能在吹口板上作出--個吹口孔就能吹奏。而吹奏條件大體而言，就在吹口孔製作的好壞。機器吹口管之作法，乃靠成型刀具具有單一固定的刀片角度，利用機具在吹口孔內作循環切削，以作出-一個吹口孔出來，沒有辦法控制入出氣角度之不同及氣流之順滑程度。因此，--般而言，吹奏較重，吹奏焦點較難掌握，音的開展度不足,音色變化弧度較小，高音較難吹奏，音的反應較慢等缺點。而手工吹口管乃製造家依設定之角度需要，四方採不同角度以銼刀修整，達到要求後再焊接吹口管，之後再作最後精修，一刀刀嚐試其吹奏的感覺而作成，其個人的味道濃厚，因它包含了製作者的音色感覺，音樂素養等條件，所以音樂界有句話"最好的樂器是手工製，最差的也是手工製"因製造家佔了相當多主觀因素。
　　
　　
　　 結語：
　　 一枝長笛的好壞，除了本身結構條件密合情況外，吹口管佔了很大部份，若在結構條件、密合條件都不錯的情況下，吹口管有了絕對的影響，它可以改變吹奏者的音色、音量、音的變化、弧度、反應、音準的控制．．等等，也因此這是一門活的學問，一門特殊的工藝，短短的文字敘述，僅能描繪其概略的輪廓，而其內容得經年累月的去思考，嚐試試作追求。這皆不是片紙隻字所能盡述，此正如 莊清霖老師的人生座右銘"學習是一輩子的事"，對演奏家如此，對製作家而言不也是如此嗎?!
　　
　　 作者:汪正榮
　　
　　
　　 Bianca 提供 2005年2月10日编辑
　　

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