二胡制作技术理论
我是苏州宏韵二胡厂的一名琴师
在中国民族乐器专业二胡的发展和改革事业中做过大量研究、调试、鉴定工作。总结归纳了专业二胡的制造专业技术理论，主要论文有：《中国民族乐器二胡声学（共鸣）特征的研究》，《专业二胡皮膜加工工艺的研究》，《二胡皮膜变化规律的探讨》，《试论二胡琴筒腔体（板）的声学性质》等。
在对民族乐器二胡的声音质量主、客观评价中积累了丰富的经验，具有一定的音乐（乐器）声学学术理论，深受著名二胡演奏家以及二胡爱好者的赞赏和好评。
关于民族乐器二胡的本身的声音（音质、音色）和风格问题，应该结合演奏家的演奏风格和演奏技艺来分析。
我们主要的市场定位是专业演奏和专业教学用琴，所以在平时的声学品质研究工作中，重点对大师级演奏家使用的琴进行一定的分析。特别是他们的曲目和风格，关键在于他们喜好欣赏的二胡本身的音色以及音质要求的声音形象。为了区别一定艺术时期对二胡本身声音的追求差异，在接触几位大师时，与他们进行了一定的交流。从而产生以“闵惠芬”和“严洁敏”两个代表人物来分析当今演奏界对二胡音色以及音质追求的一说。因为在二胡练功房上的胡友，我估计业余爱好者所占比例较大，对二胡的演奏发展和技艺的不断提高，不一定了解全面，所以都有自己的局限。再则自身的演奏水平有限，也很难客观准确的去辨别二胡的声音特点。这只有通过长期积累，才能有相应的能力。所以造成网上比较盲目的评价琴的好坏的现象。其实这也并不奇怪，只有通过大家的不断对比提高才能具备真正的鉴赏力。如果将演奏家认为好的琴，给演奏水平一般的人拉，根本体现不出原有琴的声音效果。
其实提出这个观点主要是让我们在二胡本身的声音风格上有个基本定位。可以通过欣赏大师级人物的作品来品味两者对二胡本身的声音追求和时代感的差异。
作为二胡制造中的质量差别，主要是材料和工艺而定以及使用者的地域环境，更重要的是每个人的喜好和演奏水平。对于琴的好坏的评价，不能仅靠自己的主观感觉去认识，要通过比较法和理性的分析才能作出客观地评价。
在试拉质量评判时，不能仅观察外观特征。需要根据气候、环境、材料、档次，并对不同声音风格特点进行分析,更关键的是在试奏中一定要具备正确的演奏方法。
一、 对二胡琴筒长度的实验
在进行二胡琴筒长度试验，主要想了解在其他条件不变，而琴筒长度改变对音色、音量将产生如何的变化？
1、 试件是用一特制的六角形琴筒。
2、 筒原长：26厘米，侧板厚：0.7厘米，对角直径：9.5厘米。
3、 蒙白色羊皮，码子是用一节圆形的铅笔，长：1.5厘米，码子的部位在正中，并用胶粘固。
4、 弦用普通丝弦（子弦），从码子到千斤的弦长为：37厘米。
测量原琴筒长26厘米，作一次（音色、音量、频率响应的测量），然后把琴筒去掉1厘米再进行测量。每次去1厘米，直到琴筒长度达6厘米时为止。共测量21次。
测试结果分析：
1、 音量的变化：
根据测量，琴筒长度的改变，音量也随之变化，这种变化不是直线的上升和下降，而是曲折的进行。
2、 音色的变化：
当琴筒长度改变时，音色也不断的变化。在主观听觉上，开始听到的似乎不象二胡声，随着琴筒的缩短至16-14厘米时，音色接近二胡音色了。当琴筒缩短至8厘米以下又不象二胡音色了，近似板胡的声音感觉。然而音量的变化，情况不一样。如果用人耳听辨，好象感觉不出多大的变化，频率响应改变也不明显。当琴筒从26厘米缩短至22厘米时，才看出有些变化。因此这里只把琴筒的长度在26、22、16、14、8、6厘米的频率响应作了相应的分析：
琴筒长时，低频容易振动；当琴筒缩短至14厘米时，具有较宽的频率响应范围；当琴筒缩短至6厘米是，2000赫兹以上的频率就不易振动了。
根据实验分析琴筒长度的改变，对于音量的变化，在一定的范围内关系较小。而对于音色的变化，影响较大。故确定二胡琴筒长度时，首先考虑的是音色，而不是音量。
目前一般的二胡琴筒长度为：13厘米。根据测量的结果来看，这一长度是适宜的。音量在这一长度下也较大。从频率响应上看，振动频率范围也较宽。如果为了取得特殊的音色效果，琴筒长度是可以改变的。但一般二胡琴筒长度最好不超出：12.5-13.5厘米的范围。
总之根据这次初步的测量，现在一般二胡琴筒的长度确定在13厘米是适当的。
二、 对二胡琴筒板厚薄的实验
根据实践经验，凡是薄的二胡琴筒音量大，厚的琴筒音量小。琴筒薄，音发空，不结实；琴筒太厚，音出不来。
研究的方法与条件
1、 试件是用一特制的六角形琴筒。筒长：13厘米，侧板厚：2.4厘米，直径：14厘米。
2、 原琴筒的侧板为：2.4厘米厚，作一次测量。然后将侧板削去0.4厘米，再作一次测量。一共削去了五次。到最后侧板的厚度为0.4厘米。测量的项目是音色、音量、频率响应等，
根据初步的测量结果分析：主要是二胡的音量变化。琴筒板厚度在一定范围之内，薄则音量增大：厚则音量减弱。但筒板过薄，对于2000赫兹以上的频率就不容易引起振动。
在制作中，应注意到如果是乐队用的二胡，要求音量大，而高把位不常用的话，可以把筒板做得薄些。如果是独奏二胡，音量要求不一定很大，而音色要好，高把位的音要出得来，这样筒板就可以略厚些。
三、 对二胡音窗的实验
对音窗的测验，主要想了解音窗的结构对音量、音色的影响，进一步找出最好的音窗，它的开孔面积应该占总面积的多少？
1、 用钻头在一块没有开孔的音窗板上，每次钻三个孔，钻头的直径：0.55厘米，三个孔的面积约占音窗总面积的2.3%（音窗的总面积为：30.6平方厘米）。
2、 在测量时话筒的位置调整至d1；a1；a2的三个音的声强一致时为止（达到电压的读数为500毫伏）。
3、 里弦d1（293.66赫兹）测量的结果是：当音窗全闭，电压读数为：250毫伏；全开为：500毫伏；当音窗开15个孔，即孔的面积占音窗总面积的11.5%时，声强与全开时一致。
4、 外弦a1（440赫兹）测量的结果是：音窗全闭时为：180毫伏；全开时为：500毫伏；而当音窗开33个孔与36个孔时，即占音窗总面积的25.3%和27.6%时，音量达到最大值650毫伏。
5、 外弦a2（880赫兹）测量的结果是：音窗全闭时为：150毫伏；全开时为500毫伏；而当开36孔、39孔、42孔，即占音窗总面积的27.6%、29.9%、32.2%时音量达到250毫伏，小于全开时的音量。
6、 从测量记录分析来看，如果音窗的开孔面积合适，不但不会妨碍音量，相反会增加音量（指某一频率范围内）。
7、 音窗对音色的影响，由于仪器条件有限，没有得出较系统的资料，但音窗可以改变音色这一点是肯定的（用人耳主观听辨可以明显听出）。因此音窗既然影响音色，我们就可以按照不同的意愿，用音窗来调节音色。
8、 用音窗调节二胡音色，只是决定二胡音色的一个方面。不能认为整个二胡的音色都可以用音窗来调节。二胡音色的调节，除了音窗之外，还有弦、码子、皮膜、琴筒的结构和材料质量等因素。
9、 音窗能使二胡琴筒外形美化，这个作用是一向被人们所认同的。一个花纹好的音窗会增加二胡不少光彩，但因为音窗的开口面积与音响效果有着密切关系，故希望在设计音窗的时候，除了考虑到造型美观的问题，而且要注重考虑音响和音色效果。
二胡琴筒音窗主要有三个作用：
a、 增加或减弱音量，改变共鸣体的共振特性。
b、 调节音色。
c、 美化外形。
根据初步的实验，音窗的开口面积最好占音窗总面积的30%左右为好。
关于二胡琴筒口径的大小和前后口的比例关系，根据掌握的资料分析，并没有进行过专业系统的研究。它的演变主要是在二胡演奏发展以及对二胡声音审美追求中而确定的。
二十世纪三、四十年代的六角二胡筒前口约在：7.8-8.2厘米；后口比前口小1厘米左右。在六、七十年代的轻工部二胡标准制订时，才确定标准六角二胡的前口为：8.8厘米；后口为：8厘米。
在本人几十年的二胡工艺制造研究中归纳了以下几点意见供参考：
1、 与二胡前口皮膜面积、张力、基频及频率响应属性有关；
2、 与皮膜张力与琴弦通过码子给皮膜施加压力之间的协调振动有关；
3、 与蟒蛇皮（膜）材料属性有关；
4、 与演奏界与制作界的鉴赏评价以及对二胡声音的审美共性追求有关。
在二胡制作中对前口和后口的大小尺寸的确定，主要采用数值比和音程比例值作为设计计算依据,例如：二胡前口为：8.8厘米；全长：13厘米，基本比例约为：3：2（五度音程比值），然而最终还是要凭演奏的声学品质和音色、音量效果来评判确定。好似造型艺术中采用“黄金分割”的比例原理对艺术品进行尺寸比例确定。据说在小提琴的构造中及尺寸分布上就有“黄金分割”原理的运用一说。
为了比较鉴别现有形制六角二胡琴筒的标准意义，本人曾经对二胡的后口尺寸大小作过标准对比实验，结论为：
1、 直径大于8厘米时，声音略偏空、散，有不够集中之感；
2、 直径小于8厘米时，声音略偏闷、暗，有不够通透之感。
因此现有形制的标准六角二胡筒的尺寸和结构是经历了几十年艺术实践的产物，是中国民族乐器和民族音乐传承和延续的结果。不是前人的凭空想象。
用一句通俗的话说：世间存在的事物，总有它存在的道理。
其实我在二胡制作界主要充当了制作师和演奏家之间的角色。既研究制作技艺，鉴定声学品质；又与演奏界保持密切地交往和沟通，关注二胡演奏界的发展和审美追求，重点分析研究演奏界对二胡本质声音共性的追求和个性差异的喜好特点以及二胡演奏的发展趋势和倾向。
二十世纪七十年代末至九零年期间我在苏州民乐一厂主要辅佐“二胡王”王瑞泉大师，拜师学习二胡制造技艺，参与专业二胡制作技艺的研究和声学鉴定工作（因本人具备专业二胡演奏基础）。现任苏州“国兴乐器”市场、品质总监，配合王国兴大师，发展“国兴乐器”二胡文化产业。
任何一个演奏家、作曲家、乐器制作师都要掌握好音乐和乐器音质、音色、音量的关系。
任何一种乐器演奏，他们的表演艺术，不可少了对乐器的本质要求。也就是要为适应自己的演奏能力而了解琴的本质及特点、能力、性能、状况。
目前民族乐器二胡的制作要重视声音的穿透力，华丽，感人深切的，拨动人们心弦的，内在的美感。为音乐的不同内容、不同感情服务，必须掌握各演奏家的风格、特色，为他们制作不同要求的琴。然而不同曲目的风格也有它独特的要求。对琴也不例外。
一、音质：一般情况下，指音的本质和质量。乐器本身通过正确的演奏方法而发出的该乐器的固有音响。“纯正”是好乐器的标准。很动人的感觉、悦耳动听、声音厚、薄等等都是音质范围。“丰满、结实、纤细、单薄、不纯、散、粗杂”等等是用来区别音质的词汇。
二、音色（音品）
1、 广义的概念：不同类型的乐器，在同一音高、同一强弱下，发出的音响不同，也就是各乐器音色的区别。
2、 狭义的概念：同一乐器,区别不同的声音。如：二胡通过不同的演奏手法，力度.以及码子、弦，乐器本身的不同特点，个人的感觉而达到的不同的声音色彩效果。在演奏上各人有不同的特点，所以对琴的音色要求也不同。音色的区别有：刚、柔、浓、淡，虚、实、明、暗，清、浊、净、噪，松紧、滞、涩等等。
三、音量
声音的大小区别。“响度”主观能够感受到的强弱度。音量用“分贝”来表示。客观的声音能量来衡量它的大小，它与发音体和人耳的距离有关。音准与音量也有一定的关系（弦的比例），琴音送的远近与二胡琴筒结构和皮膜弹性振动能力有关。
对二胡声音变化规律的探讨
一、二胡声音与皮膜工艺的关系
二胡皮膜工艺主要是把加工处理好的皮膜蒙紧在琴筒前口处，形成二胡共鸣体的共振面。二胡在蒙皮后，皮膜内产生一定的张力（T），来承担琴弦通过马子传递的振动，从而产生相应的弹性恢复力的振动。
根据理论和实践分析，皮膜张力：T=ａｆη/0.3827ｇ
（ａ：皮膜圆半径；ｆ：皮膜固有频率；η：面密度；ｇ：重力加速度）。由于皮膜的半径、基频、面密度与张力成正比，这三个数值越大，张力就越大；反之越小，张力就越小。
为了使二胡发音灵敏，振动充分，皮膜的蒙皮张力大小是否均匀适当，这是非常重要的关键所在。因为二胡的两弦在达到一定振动频率时的总张力 T 为：10.5Kｇ左右（有效弦长40ｃｍ），如采用高0.8ｃｍ的马子，弦压角度和为：170°左右。根据实测以及弦压角度与张力值，代入弦压计算公式（P=T（ｃｏｓα+ｃｏｓβ））计算，得琴弦通过马子对皮膜的压力P约：1.7Kｇ左右。如果要求皮膜在激振后，产生良好的振动，就必须使皮膜张力较好的承担琴弦的压力。在实践中分析计算得出较为适宜的专业二胡皮膜张力范围为： 50～60 N/ｃｍ。如果皮膜蒙得太紧，张力过大，皮膜受迫振动时会产生过大的机械反作用力及波阻抗；皮膜振动不均匀，声音发刚、噪。如果皮蒙得太松，张力太小；皮膜在弹性振动中容易被抑制，声波衰减较快，容易产生空、闷的声音效果。
在二胡制作中为了考虑使用寿命，一般把二胡的皮膜蒙得略紧些。另外皮膜蒙后从湿到干，有一定的干缩，纤维组织并不完全均匀收缩，将给皮膜振动带来一定的阻碍。为了使琴音成熟，最好的办法只有通过演奏来磨合，逐步让二胡皮膜达到自然振动状态。
对新琴声音质量的判别：
1、 声音：发死、僵硬、噪杂 --- 纯属蒙皮过紧所至，一般要很长时间才能将二胡皮膜振动调整到正常状态。假如，皮膜缺乏固有的弹性和柔顺性，表面有僵硬的质感，这类琴今后很难会有太好的发展。
2、 声音：发闷、阴暗、无力 --- 纯属蒙皮过松所至，如果当时天气湿度较大，可以考虑天气正常时是否有所好转。但该类声音特点的琴，可能今后很难保证下把位的明亮度，只能适合演奏一些传统曲目。
综上所述：新琴具有清晰、圆润、明亮、平衡的声音特点，并有适当的音量，就属正常合格的琴。丰满、柔和度将随着二胡声音的不断成熟，会有所提高。
二、气候环境对二胡声音的影响
在二胡演奏中，由于气候的影响，将使二胡声音产生较明显的变化。因为二胡声音与皮膜共振面有直接的关系，为了研究二胡声音的变化特点，必须了解二胡皮膜在不同气候条件下的变化规律。
二胡皮膜的变化是由气候的变化，即空气中的温度及气温的变化；湿度及相对湿度的变化所至。它的变化直接影响了二胡皮膜的含水率、抗张强度、面密度、弹性能力以及皮膜的柔顺性。
在实践中我们根据二胡皮膜是在一定张力下，紧固在琴筒上的特点，着重分析了皮膜在一定张力下的固有振动基频的变化规律。
在研究中发现：皮膜受湿度的影响大于温度。如果假设相对湿度70%为皮膜分析基准点（我国年平均相对湿度为：71.1%），当环境湿度变化明显小于70%时，皮膜将产生干缩现象。由于二胡皮膜胶固在琴筒上，当皮膜干缩时，内部纤维组织将迅速紧缩，使皮膜的原有张力有所增加。如用敲击法检测，可发现皮膜的固有基频也有一定的升高。反之，当环境湿度明显大于70%时，皮膜将产生湿胀现象，使原有皮膜的张力受到一定的衰减，固有基频并明显降低。
其实皮膜受环境湿度的影响所产生的一定变化，主要与皮膜含水率的变化有关。在皮膜强度试验中发现皮膜的含水率将直接影响皮膜的抗张强度以及一定张力下的弹性能力。
根据资料和实验分析结果表明：当环境气温20℃左右，湿度70%左右时，皮膜厚度为：0.4～0.6毫米的蟒皮含水率平均值约：10%。纵向（平行头、尾中心）的抗张强度为：4.7～5.6公斤/平方毫米；横向（垂直头、尾中心线）的抗张强度为：4.5～5.4公斤/平方毫米（注：由于蟒皮纤维按纵向排列分布多，少横向交错，因此蟒皮横向抗张强度小于纵向）。
当环境湿度上升时，空气中的水分在一定时间下，逐渐侵入到皮膜纤维组织细胞内，使其膨胀软化。通过拉力试验发现皮膜抗张强度有所变化。如果将皮膜放入水中久泡，会使皮膜软烂，丧失一定的抗张强度。由于环境湿度影响皮膜含水率过大时，二胡发音将会出现闷、暗和乏力的效果。反之，当环境湿度急剧下降时，皮膜内水分会迅速挥发，含水率降低。皮膜在失湿干缩中将逐渐发硬、发倔。如果皮膜含水率极小时，将会减少皮膜振动中必要的柔顺性，二胡发音会出现刚、噪和尖锐的效果。破坏了二胡应有的圆润优美的声音特点。因此二胡皮膜共振面需要在适宜的气候条件下，才能产生良好的声音效果。
二胡皮膜是一种吸湿性较强的材料，它会随着周围环境条件的变化而吸收或释放一定的水分。为了增强皮膜的防湿能力，在二胡皮膜工艺加工中，常用白腊烙烫封闭皮膜表面或采用一些动、植物油以及化合油和漆擦其表面，来保护皮膜，增强皮膜的防湿性。
在实践中，发现采用白腊烙烫封闭皮膜表面比擦试油类物质要好。因为在二胡皮膜加工工艺中，白腊并没有完全渗透到皮膜纤维组织内，仅封闭了皮膜表面。使皮膜内有机化合组织没有明显的质变。如果采用油类物质会使皮膜内组织渗入一定的化合物，产生相应的质变。随着时间的推移，皮膜纤维组织将会产生僵硬甚至脆化等现象，从而破坏了皮膜的弹性，降低了皮膜的柔顺性。
目前采用白腊烙烫皮膜加工工艺，仅对皮膜表面进行了防湿处理，虽然皮膜防湿能力有所增强，但还无满意的不损害声音的处理琴皮内部裸面的方法。由于皮膜吸收和散失水分的速度相当快，在几小时内即可吸收和散失很多水分。因此在湿度变化比较大的情况下，对皮膜的影响还是存在的。
通过实验证明：假设湿度70%作为基准点，当环境湿度下降到70%以下时，每降低1%，二胡皮膜基频平均约升高：10～12音分；相反当湿度在70%以上时，每上升1%，二胡皮膜基频平均约降低：12～14音分。由于皮膜在气温5℃以下时，有一定的冷缩现象。因此湿度在85～95%时的皮膜基频变化要小于气温15℃以上条件下的变化。
其实各二胡的皮膜质量具有一定的差异，它们的变化也并不相同。一般抗张强度高，比较厚的皮膜变化就小；反之，抗张强度低，偏薄的皮膜变化就大。在对不同湿度条件下的皮膜含水率变化试验中得出：在一定时间内较厚的皮膜在两个不同湿度条件下的含水率差小于偏薄的皮膜。
因此在演奏中最好把环境温度控制在：15～25℃；湿度控制在：65～75%范围内，以减少二胡皮膜的变化，保证二胡声音的稳定性。
蟒是现存蛇类中最大的一种。南美的水蟒最长者长达11米以上。亚洲的网斑蟒长10米。
我国产的蟒，大者长达7米左右，主要分布在南方的福建、广东、广西、云南、海南几省。据认为，海南岛出产的蟒皮，不但弹性好，强度高，而且外观花纹美观。}
根据蟒蛇的生活地域环境特点可以分为以下几个特点：
一、类别：
1、 山蟒：
产地：缅甸、国内（云南、海南、广东、广西）。
生长环境：山林，山洞，山坡；海拔高。
2、 水蟒：
产地：越南、柬埔寨、、、，非洲等地。
生长环境：沼泽水网地区，树，水中；海拔低。
3、 野生蟒：
在自然环境下生长。
4、 人工圈养蟒：
人工圈养。
二、 外观特点:
1、 山蟒：肚小，背宽；蛇身短，皮色黄。
2、 水蟒：肚大，背窄；蛇身长，皮色偏乌黑。
3、 野生蟒根据品种（山蟒或水蟒）的特点。
4、 人工圈养蟒根据地区和饮食习性及品种而定。
三、 扑杀季节
春末～秋季为好；冬季～春初不佳。
蟒片大小无关音质，因为蟒蛇公母不同，山林平原不同，野生家生不同，洞阴树阳不同，最美观的是山林蟒，音质最佳的是洞阴蟒，磷片最大的草蟒，拉力最强的皮是树阳蟒，但各有各的特点。
做胡琴离不开红木与蟒皮，接触多了也会产生些感觉，要想摸透终其一生也完不成。现在二胡的皮多是越南蟒，越南蟒巳做为一种产业圈养，所以越南皮是家养皮的代称。为了使蟒长得肥快而喂食了催肥济之类的食物，使皮失去了野生蟒的抗逆性与张力。再则剥皮时为了方便而使用了高压气从蟒嘴打进使蟒体澎胀使皮与肉好脱离，这就使皮鳞间之间格沿展而失去弹性变薄，所以越南蟒只有尾部的几张皮可用，其它难勘大用。
缅甸蟒是野生蟒的代称，因为在野外自然环境中生存，经受生存竞争生殖竟争的考验其抗逆性强，张力好。再则剥皮无高压气的破坏，所以皮的使用率高。但在捕杀时农民用锄头，猎枪射杀对皮的破坏也很大，制皮时要注意小砂眼。缅甸蟒皮薄的多，厚的难觅，且易患皮肤病和皮划伤。
我认为公蟒、母蟒是有区别的，这与激素有关。公蟒较母的体小，整条皮宽窄较母的匀，鳞也方正且鳞间间隙小；鳞花较小但厚薄适度。母蟒腹部粗两头很细。公蟒皮抗拉力很好，我做过实验用公蟒的尾皮不贴夏布而将其蒙大擂获成功，一般的母皮是办不到的。但较好的母蟒尾皮可以做出好的二胡音来，不管家的野的尾皮都是最好的部位，颈部是最差的部位。有的野皮中段比尾皮厚.但由于尾部的功能作用，其抗逆性就是比尾部以上的皮好，用在二胡上受环境的影响小。
另外从泡在水里的表现，也可看出皮子的好坏来，好的皮泡很长时间，延展性还是那么有力。有的皮只泡不到一小时就像手纸丢在水里一样软得没精神，这种皮调门上不去，不勘大用，就是蒙在琴上受环境影响也明显。
关于夹花的问题：夹花多在尾皮，不夹花的皮多在尾部以上的中段，因为中段以下至尾根是一个逐惭缩小的过程，只有逐而叠鳞才能变细。因此为了美观，在尾部挑一张设有叠鳞的皮是会费料的，所以价会更高，叠鳞不影响音，而且有叠花的皮多是尾部皮。颈部皮也是这样，但是两种不同的感觉了。
