蒙皮厚薄和鬆緊度有何影響？【周榮松】

FAQ：蒙皮厚薄和鬆緊度有何影響？
製作二胡和挑選二胡時，都會遇到蒙皮的厚薄和鬆緊度有何影響的問題。長時間以來，這個問題也是在網友之間反復討論得最多的問題之一。對於這個問題，網友們各有不同的觀點和認識，但是，這些觀點和認識基本上都是基於各自的經驗而得出的結論，未見有人從理論上來說明這個問題。
蒙皮的厚薄和鬆緊度對二胡的音色、音質和噪音都具有決定性的影響，因此，應當從理論上來說明這個問題。由於二胡蒙皮的振動是十分複雜的，不能夠在這裏推導蒙皮振動的公式，只能引用物理學家已經推導出來的“張緊圓膜”振動的公式，來定性地說明二胡蒙皮的厚薄和鬆緊度等因素對於音色、音質和噪音的影響。
一、琴筒大小、蒙皮厚薄和張緊程度與音色的關係
張緊圓膜振動的基頻 可用下式表示：
基頻 f ＝（2.405 / 2?r） x （T / ?）
式中，π 圓周率； r 圓膜的半徑（釐米）； T 圓膜的張力（達因）； ? 圓膜的面密度（克/釐米2）。
由上式可以看出：
1) 張緊園膜振動的基頻與膜的半徑成反比，即：在膜的張緊程度和麵密度（單位面積膜的重量）保持不變的情況下，膜的半徑越大，它的基頻越低。
2) 在膜的張緊力和麵密度保持不變的情況下，膜的半徑越大，它振動的基頻就越低。
3) 在膜的張力和半徑保持不變的情況下，膜的面密度越大（膜的厚度越厚），振動的基頻越低。
因此，在製作二胡時，如果希望獲得高亢明亮的音色，就應當選用薄一點的蒙皮，把琴筒的直徑製作得小一點，並且把蒙皮蒙得緊一點。
二、琴筒大小、蒙皮厚薄和張緊程度與噪音的關係
要研究二胡為什麼會產生噪音，就必須研究蒙皮共振的問題。當琴弦振動時，它的頻率通過琴馬作用在蒙皮上，使蒙皮產生相同的振動頻率。只有當蒙皮的振動頻率接近或達到它的共振頻率時，才會產生噪音；或者說，噪音就是蒙皮共振而產生的結果。噪音為什麼總是在二胡的高把位產生呢？因為在高把位時，琴弦的振動頻率很高，使蒙皮的振動頻率也同樣高，接近或達到了蒙皮的共振頻率，蒙皮就產生噪音了。
怎樣避免二胡在高把位產生噪音呢？要想避免二胡在高把位產生噪音，就必須使蒙皮的共振頻率盡可能高一些，使共振頻率高於二胡的音域範圍。怎樣才能做到這一點呢？我們來分析一下噪音與哪些因素有關。
張緊圓膜的第一共振頻率等於其簡正頻率：
第一共振頻率 fr ＝（2.405 / 2?r） x （T / ?）
當膜的強迫力的頻率（即：琴弦振動的頻率）足夠低（低於第一共振頻率的50％）時，膜的平均位移振幅與頻率無關。這就是膜的彈性控制區。也就是說，只有當琴弦的振動頻率處於膜的彈性控制區域內時，膜才不會發生共振。
從上式可以看出，為了儘量提高蒙皮的第一共振頻率（最低的一個共振頻率，上面還有第二、第三…共振頻率），就應當選用較小直徑的琴筒和較薄的蒙皮，並且把蒙皮蒙得緊一點。
當然，琴筒的直徑也不能太小，否則發音會太尖銳；蒙皮也不能太薄，否則也容易產生噪音；蒙皮也不能繃得太緊，否則發音也會很尖銳。這些都是眾所周知的。
根據這個結論，可以看出，至少下面兩種做法是不正確的：
1) 為了消除二胡的噪音，一般人都在蒙皮上塗抹一些油脂之類的東西，但是這樣做是不妥的，因為蒙皮塗抹油脂之後，它的面密度增大了，從而使蒙皮的共振頻率變得更低了，其結果，更容易產生噪音。
2) 為了避免新琴產生噪音，有人就會對蒙皮施加一點壓力，使蒙皮變得鬆弛一點，但是，這樣做也是不妥的，因為蒙皮越鬆弛，它的共振頻率就越低，其結果，更容易產生噪音了。
（注：公式不能完整表示出來。兩個公式中的後面那個分數都應當置於平方根符號內才正確。）