Mao Yi 茅毅 - about guqin materials, repairs and creations

Shuengit Chow

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七弦琴材料的认识
2茅毅 016-05-23 《国艺》杂志 國藝NationalArt

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“最受高品质人群青睐的艺术杂志”

茅毅 
号可庐山人，我国知名古琴演奏家，精于古琴制作与修复。早年毕业于日本中部乐器专门学校乐器修造专业及南京艺术学院作曲与理论专业。高级调律师，中国琴会理事，中国昆剧古琴研究会理事，青岛黄岛区古琴协会会长，诸城派第六代传人（自幼师从祖母高松如八载），广陵派第十二代传人（十八岁师从梅曰强十二载）。出版古琴专辑 《松涛》《疏影》。曾受邀于清华大学，北京大学，北京师范大学，复旦大学，南京大学，中国药科大学，太湖大学堂，厦门大学，集美大学等举办古琴讲座。2014在欧洲举办古琴音乐会巡演。

七弦琴材料的认识 
茅毅－文

木材是由许许多多失去生命活力的管状细胞组成的。每个细胞均有细胞腔和细胞壁，细胞腔中空，周围是木质化的纤维物质构成的壁层，使木材结构呈“蜂窝状”。细胞腔中的空气和构成细胞壁的物质都具有较高的声音透过性，易于传播声音。

制作一把七弦琴要用好几种木材，但一般七弦琴的主要部分——面板、底板，都是用杉木和梓木这两种材料制成的。古代的七弦琴制作者也曾试用过青桐、槐木、炮桐、柳木、白木松、涩木、松木等制面板，用枫、黄花松、金丝楠、椿、黄花梨、红木、松、柏、樟等木材来制琴背，自唐著名的制琴家族雷氏开始用杉木、梓木制七弦琴后，各代均多以其制琴，一方面是两种木材的树径大，生长普遍，在中国很容易找到，另一方面，制作者和演奏者发现它们是取得乐器优良声音的最佳组合。

杉木具有很好的传声性能，其中云杉是最好的制造乐器的材料，其顺纹（沿着树干）方向的传声速度约为4800到5800m／s，是空气的几十倍，与碳素纤维和铁的传声速度相当，但是，这两种材料密度要比云杉大得多。此外，云杉纹理通直，材质致密，年轮宽度均匀，并且在每一个年轮中，早材至晚材的过渡较为平缓，细胞的大小与形态较为整齐均一，各部分木材结构无显著差异，这样有利于均匀的传播高频声音而不变音调，对乐器而言材质对音色起着更关键的作用。

杉木的种类很多，材料的差异很大。苏联科学家安德烈耶夫研究确定了一定单位度量上的共振木材。指出作为共振木材应该具有高弹性模量（坚硬），同时又要求具有不大的密度（材质轻）。木材中高弹性模量的材质往往密度都较大，而低密度的木材又不可能有较高的弹性模量。即乐器材料的声学品质常数与木材传声速度的平方根成正比，与材料密度的平方根成反比，就是说木材的弹性模量要高，传声速度要快，密度就要小（同样体积的木材，重量要轻）所以，一般乐器制造共鸣箱时往往采用两种甚至多种共振木材合成。古琴的琴体用材面“杉”而底“梓”，这两种共振木材的物理性能是符合现代科学道理的。古人用材讲“刚”、“柔”、“虚”、“实”、“阴”、“阳”。如果不使用现代科学理论数据进行推断测算，我们又如何理解他们的确切含义呢？所以现在有一些制作者的工作室中是用声速仪来测定材料的传声速度，用单位体积的重量来计算材料的密度，从而对木材的声学品质做出判断。这种方式不但对材料的选择，而且对制造七弦琴时对声音的设计，都有很大帮助。与木材的声学品质有密切关系的还有它的声辐射品质常数、声阻抗、声衰减系数等等。这些数据的取得，可以用传统的测试和计算方法，也可以用先进的计算机分析方法。

宋代古琴扫描电子显微境截面照片 （图1）

材料的处理
和其它的木材制品一样，七弦琴材料需要在干燥后才能使用。但是另一方面，七弦琴材料的干燥又与其它木材制品很不一样，必须经过长期的储存才能使用。这个储存的阶段一般把它叫做天然干燥，实际上，它既与干燥有一定的关系，又不完全是木材与水分的关系。

清代古琴显微境截面照片，孔间侧壁光滑

木材在干燥、通风的条件下储藏，其含水量飞速下降。在半年到一年的时间里，就和周围空气湿度趋于平衡。在这以后，木材的含水量，就随周围空气湿度的变化而变化。我们知道这种木材容易吸收空气中水分的现象，主要是因为木材的纤维素中含有很多羟基。羟基的一个化学键是开放的，非常活泼，很容易与空气中的水份结合，增加木材的水份含量。而木材的水份含量是影响木材声学品质的主要因数，它直接影响到琴的声音。如果用没有经过长期储存的木材制成琴，当天气干燥时它的声音变得明亮，而在阴雨天它的声音就变得沉闷。大家注意到，在古旧的乐器上或用处理得很干燥的木材所制成的乐器上，这种现象虽然也有，但变化要小得多。古旧木材的含水率稳定在10％左右。这就是说，旧的木材和古老的木材与空气中的湿度关系减小（有些用不正确木材处理方法的古乐器除外）。这是因为在长期储存过程中，羟基的自由键互相结合，成为十分稳定的大分子。鉴于这种现象，许多科学工作者和制琴家一直在进行各种试验，加速木材的老化，或者采用各种方法，改变木材的化学结构，减少其空气湿度的相关性，改善乐器的声学品质。就目前资料介绍的方法，有浸泡和涂刷、熏蒸、热处理、酸处理、发酵处理、氧化处理、光处理、微波处理等等。处理过的材料制成的琴，音质更接近古琴。　

在截面上管孔，尺寸约30um左右和上次的宋琴结构基本相同，但分布不如前者均匀

实际上人们早就观察到古琴的材料与新材料之间的区别，而且认识到材料之间的差别是影响古琴与现代琴之间的音质差别的重要因素之一。（图1）为清华大学电子系的扫描电子显微镜分系古琴木材结构照片，样片取自于古琴龙池下的琴面木材。从截面照片来看，清代古琴和宋代琴的面板切片时发现一般在树木死亡后就关闭的纹孔在古琴上是开着的。截面上管孔尺寸约为30um，二者基本一致，但清代古琴的孔间侧壁更为光滑。在侧壁的横向尺度上进行扫描，发现宋代古琴次生壁的凹陷的文孔，直径约为3um，密集分布，从音色上看，宋代古琴的音色也比清代古琴更幽远。

宋代古琴次生壁的凹陷的文孔，直径约为3um，密集分布，且无论在横截面还是生长面都有分布SEM分析，O含量远远超过其他材料

另外我们对古琴琴面材料的成分进行了能谱分析（EDS），对宋代古琴，清代古琴和新古琴进行了对比，发现新木材含有一定的O元素，但是旧木材没有，在清代琴上面也很难观察到，但是在宋琴的木质结构中，O元素的含量远远高于一般的木材，可以肯定宋代的木材在处理方法上是有一些特别的地方，对于大量的O元素成分，我个人认为有大量的真菌在河水浸泡时繁殖，真菌的生长打开了纹孔。这些开放的小孔增加了木材的透气性，从而改善了材料的声学品质。

宋代古琴漆面之八宝素髹工艺

目前，我们对古琴的材料和木材在长期储过程中发生的变化研究的非常不够，很多结论还仅仅处于推想的过程中。自然界中的一些现象，看起来简单，实际上却有许多错综复杂的原因。

流水断与牛毛断

还有一个有趣的现象，就是古琴，在下雨天时琴面和内腔会“出汗”，而新七弦琴则不会有此现象。

蛇腹断

大漆
天然生漆，又名大漆、上漆、国漆，是从漆树上割下来的天然液汁。它是我国著名特产，是一种优质的天然涂料，至今没有一种合成涂料能在坚硬度、耐久性等主要性能方面超过它。因此，它有“涂料之王”的美名。

漆膜具有优良的物理机械性能。如漆膜坚硬，漆膜的硬度达0.65－0.89漆膜值／玻璃值。而一般合成漆的漆膜硬度仅0.2－0.4。

漆膜耐磨强度大，耐磨性优于任何合成树脂和其它涂料。漆膜光泽明亮，而且持久。漆膜密封性好，针孔非常少，粘性好，与木质的附着力强。

中国是世界上产漆最多、用漆最多的国家，漆具有悠久的历史。浙江余姚河姆渡发掘的朱漆碗，已有7000年的历史。河南信阳长台关出土的漆瑟，彩绘有狩猎乐舞和神怪龙蛇等形象的漆画，也有2000余年的历史。著名的还有湖南长沙马王堆出土的汉代漆棺上的漆画、山西大同司马金龙墓漆屏风画以及明清大量的屏风漆画等。

由于天然生漆具有防腐蚀、防渗透、防潮、防霉、耐酸等性能，漆膜具有硬度强、耐磨的特点，七弦琴从一诞生就髹以天然生漆，可以保持木材，使琴音持久不变，笔者使用过的古琴的音准较新琴更稳，音质更美，因为木材与漆层早以定型。另一方面漆面有着美丽耐久的光泽，稽康琴赋中有：“错以犀象，箱以翠绿，嵌蚌具体”之句，故传世的唐、宋、元、明、清各代保存下来大量的古琴，有些是艺术价值极高的艺术品。

王世襄在其《中国古代漆器》一书中指出，中国古代漆艺的高境界在古琴上有突出表现。古琴中的髹漆工艺有力地推动了部分漆艺技法的发展和形成，同时也在漆器制作的领域拓宽了范围，例如唐代的螺甸平脱技法应用在制琴上，丰富了漆艺技法的语言；唐宋素髹工艺以漆液自身的独特材质，体现出古人的高雅精妙、贴近自然的艺术情趣。

元 王振朋 伯牙鼓琴图卷(二版全卷) 绢本 31x92cm

宋代赵希鹄《洞天清录》中说：“古琴以断纹为证，不历五百年不断，愈久则愈多。然断有数等，有蛇腹断，其纹横截琴面，相去或一寸或二寸；有细纹如发千百条。有梅花断，其纹如梅花头，非千百载不能有。真断有剑锋……”漆器年代久远而出现的裂痕叫断纹，断纹在漆器上实际是一种毛病，一般漆器也很少出断，成因很复杂，如底胎木质未干透，底漆灰胎过厚等等，古琴的断纹和一般的漆器断纹成因有所不同，就目前所知的漆器来说，除了夹贮之外，大体不外乎木胎、金属、及陶胎等几类。七弦琴大部分是木胎，发生在木胎器上的断纹和木材的纹理是相反的，如直木纹上现横的断纹。古琴的首尾两端，为木材的横截面，就很少见到有琴身上那样的断纹。可见断纹形成的原因之一是由于气温、湿度、气压的变化，使得木材与漆胎的伸缩比例不同而发生的；金属、陶胎上不存在木材那样的纹理，因而产生不定向的断裂，断纹的产生是一种物理现象；断纹产生的第二个原因是年久漆质老化的结果。
古琴家不但不将断纹视为琴的毛病，反而以断纹为贵，究其原因是声学品味上声音的声辐射品质常数、声阻抗、声衰减系数有明显改善，弹奏者感觉到琴音火气小，通透松沉，是一种难得的享受。

总而言之，材料在长期的储存过程中发生了很多变化，有的是化学变化，有的是物理变化。这些化学和物理的变化引起了古琴木材的声学品质的变化。我们观察到这些变化的存在，意识到这些变化对提高七弦琴的声学品质的重要性，从而开始研究这些变化的原因和它们的规律，研究控制这些变化莫测的可能性。和人类对许多自然现象的认识一样，这种研究需要有一个很长的，逐步认识的过程。
2009年4月15日

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