2018-05-16 22:26:32韋恩
純律 迷宮折疊傳輸式喇叭
音響詞彙釋譯 (35) 林宜勝
純律 迷宮折疊傳輸式喇叭
Just Intonation, Just Scale
一種音樂上的調音系統。依調性的關
係,使音與音之間的音程比例,依泛音
系別,逐步而行:如2:1、3:2、4:3 等 等。
Just Intonation 一般稱之為自然律、或
純律,絕大部份用在人聲,或是弦樂器的演
奏上。其因在於,純律的半音(Semitone)並
非如十二平律中用人為的方式使之相等均
化,而是它們的升降半音是並不一致的,這
使得純律,雖然在理論以及實際聽覺上是公
認最合理的音律,但實際的應用上對固定音
程的樂器,有著莫大的困擾。
西方的音律基礎是建立在大三度(Major
third)以及小三度(Minor third),以及依
此而發展出來的三和弦上。如果純三度的音
程比例為純4:5,加上一個絕對是5:6比例的
小三度,二者相加我們就可以得到音程比例
為4:5:6的純大三和弦。若換算之為某一頻
率,其關係就如200:250:300Hz 或100:125:
150Hz ,換言之有1:5/4:3/2 比例的三個音
即為純大三和弦。如CEG、GBD等。這一比例
關係就可用之為建立一個音階之基礎。因為
它用以形成的基礎音律比例為純大三和弦,
因此不論形成這三和弦的大三度和小三度皆
為純大小三度。然而進一步觀察這一音律系
統,將大三度和小三度之位置對調,就可以
在不改變大小三度音程比例下,得到純正的
小三和弦。意即以大三和弦的大三度(如C-
E)為基加上小三度(E-G)方式;相反的,以
小三度(A-C)為基加上大三度(C-E)即成為小
三和弦。其比例為10:12:15。簡化之,
10:12=5:6,12:15=4:5,其音程關係,除
了秩序顛倒,音與音之間的4:5或5:6之比例
並未因此改變。純律之名,因此而來。
若這一定則,能在所有的調性上,則Bach
或我們的朱載堉就不用大費週章地創造出不
很悦耳的十二平均律來。不幸的是,這一音
律的比例並不能用在所有任何一個音為基礎
所建立的音階上,而不衝突。例如:D-A五
度的頻率比例為27:40,即非純五度,而在
弦樂器的定弦上,D-A為純五度。)D-F這一
小三度,實際上是Pythagoras當年初創音階
時的小三度。因此,D-F-A這三和弦的音是
不準的。因此,理論上純律雖然完美,但只
能在有限的關係調之間,作簡單的轉調。而
要將今日西方音樂中和聲轉調如此複雜的音
樂,要用純律演奏,除了能唱出所有音程的
人聲,和純五度定弦的弦樂器(低音大提琴
為四度定弦)外,健盤樂器和其他管樂器
(Trombone除外),都是在一種不斷妥協的情
態下奏出實在不和協的音樂來。人聲合唱,
或純弦樂的合奏,尤其這弦樂四重奏之所以
動人,音律上之和諧完美,為其中一大因
素。
多少年來,音樂家們不斷想創造出新的,
能放諸四海皆準的音律,或是改進健盤樂器
的架構。這些念頭,都不外是希望能讓所有
的樂器,能以純律,奏出所有的音樂。在西
方音樂中佔頗大份量的弦樂器和健盤樂器的
重奏曲,如小提琴或大提琴奏鳴曲,或鋼琴
三重奏等,據Helmholtz之觀察求証,認為
弦樂演奏家還是會不期然地自會用純律來演
奏的。這一說法,頗得弦樂演奏家之認同。
甚至今日,人們聽覺已飽受摧殘之係,仍然
相信,好的弦樂演奏家或歌唱家,在平均律
樂器伴奏的情態下,是用純律的。
音律之爭,歷數世紀不歇,迄今仍然爭論
不已。若以某些頻率為依據,定出一個較簡
單之標準,十二平均率,似是一個較實際的
音律、樂評家之動輒以音不準」來批評演奏
的低劣,而忘了音律之複雜性,不免是一種
井底窺天的霸權心態。實則,在一場演奏會
中,不斷的相互妥協,而奏出演奏者在可能
範圍內最和諧的音樂,是演奏者在不知不覺
中進行的情態。在演奏過程中,除了精確調
音的鋼琴固定地以平均率律彈出它的音樂
外,管樂器固不可能精確不變,歌者或弦樂
器演奏家,在一塊沒有指標的指板上,是否
能按出絕對精確的旋律,是一個十分耐人尋
味的問題。就實際上而言,純律是個幾不可
能實現的一個理論。
Labyrinth
一種將喇叭紙盒的背面透過一個長而曲
折的導管,使反向的聲波,與外在空氣
耦合的喇叭木箱。是一種折疊的傳輸
(Transmissim Line)式喇叭。
很多人會視內部結構曲折,折疊如迷宮般
的Labyrinth木箱和折疊號角式喇叭,混為
一談。它們之間,基本上的差異在於折疊號
角式喇叭的導管是漸次放大的,具有放大作
用。而迷宮式的導管,則是長而口徑頗為
一致,其曲折的形式並不是設計的原始目
的。之所以要將之折疊,是為了在喇叭木箱
有限的空間內,裝置一個長而有固定共鳴頻
率的導管。其功能一如管風琴的管子。
任何形式的管子,不論圓筒或圓錐狀,都
有其共鳴點,其共鳴點則取決於管子之長
度。一如一般的管樂器在管子的一端吹氣,
即可產生這一管子的共鳴。如Helmoltz所試
驗的,或是我們日常生活中所體驗到的,將
清水瓶加水,可使瓶子的共鳴點因瓶子的長
度減短(或空氣容量減少)而提高。在一個管
弦樂團中,我們也看到伸縮喇叭,不斷的伸
縮管子,吹出高低不同的音準,其他管樂器
也運用活塞的不同組合,改變管子的長度。
而管風琴則以一大堆長短粗細不一的管子,
一管一音地組合成龐大的管風琴。因此,若
要求得某一共鳴點,或加強某一頻率的振
幅,則我們就得將管截成符合這一共鳴的
某一長度。這一管長和共鳴點的關係就是迷
宮引木箱的基本功能,而木箱內導管長度
是選擇在足以減少喇叭共振頻率阻抗
(Impedance)尖峰的同時,加強這一點上下
八度的微弱頻率,這和低音反射式喇叭頗為
相似。假設,迷宮式折疊導管的長度為某一
波長的半波,則自喇叭試後面輸入這一導管
的聲波,傳導至導管出口時,在差距上,和
喇叭正面發出的聲波正好相差一半。而紙盆
背面的聲波既為和正面聲波相位相反,這一
聲波的誤差,以及轉向,正和與前向聲波相
信完全一致,使得這一頻生長振幅大幅提
昇。
這種針對某一頻率的反相聲波利用其特定
長度,使之振幅增加的方式卻對這一頻率下
降八度的音頻十分不利。一個下降八度的頻
率的波長,是原頻率的一倍。因此,採取原
頻率一半波長長度的管子,對在下降八度的
頻率波長而言,只有1/4。這一降八度的聲
波,自喇叭後方經導管至開口處,也僅止1/
4波長,而和前向聲波相疊時,是屬於某種
程度(嚴格而言是1/4)的反相,這一頻率的
振幅卻因這反相交疊而大幅降低。意即對喇
叭紙盒的動作產生大幅的制振作用。因此,
在設計喇叭系統若將這1/4波長,針對喇叭
單體的共振點而設定,則這一導管無異成為
一個對這一共振點的制振器的同時,加強了
某上八度的頻率振幅。這是一個削減嚴重共
振的同時,而又能加強相關弱勢頻率的巧妙
構思。若能徹底了解一個低音喇叭的共振特
性,設計一個精確適當的管長,就能使低音
單體最為棘手的共振,轉而為十分平順延伸
的低頻。
上一篇：立體音響聲音奧秘 音程、音準漫談