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19世纪,欧洲圣保罗大教堂的大保罗钟约重16.7吨;伦敦议院塔钟13.5吨。1922年美国铸造的洛克菲勒教堂(在芝加哥大学)钟18.25吨。
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钟是古代“八音”乐器之一。至少在佛教传入中国之前,中国人大概未有以钟事神,或借钟声与“神灵”、“上帝”通话的观念。除了作为乐器之外,它是古代中国统治者权力的象征。“八音”是古代最早的乐器分类法,并非音调或音高。这八音如下:
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金:以青铜铸造的钟、镈、铙、铎一类打击乐器,属于壳振动;
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石:以玉石制作的磬一类打击乐器,属于板振动;
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土:以陶土制作的埙一类吹奏乐器,属于气振动;
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革:以皮革制作鼓一类打击乐器,属于膜振动;
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丝:以丝线发声的琴、瑟、筝、筑一类弹拨乐器,属于弦振动;
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木:以木制作的柷、敔(类似后来的木鱼)类打击乐器,属于壳振动(近代木琴等打击乐器属于板振动);
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匏:以植物匏制作并有簧的吹奏乐器,如笙、竽类,属簧振动(在物理学上以细杆振动数学处理之);
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竹:以竹木制作管乐器(也有以青铜铸造),如箫、管、篪、笛,属气柱振动。
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“八音”的制作、开孔、调音、校正、演奏方式等,在历代文献中多有记述,其中也饱含物理学知识,甚而如开孔与调音都包含一定数量关系。它们是古代声学知识尤为丰富的原因之一。
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四、青铜乐钟的形状与结构
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在中国历史上,乐钟总是成组编挂在一起,且有一定音阶关系,连同其敲钟设置,统称为编钟。中国传统编钟与欧洲传统完全不同(如图3.4、3.5所示)。在外形上,中国编钟为扁圆形(椭圆截面),欧洲钟为圆形(圆形截面),其结构比较见表3.1所示。
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将图3.4、3.5与表3.1对照,就不难明白其中差异。要再说明的是,欧洲钟的敲击及其摇摆之状,可从电影《巴黎圣母院》钟楼怪人卡西莫多敲钟见其一斑,以机械敲击,或以转轮拉动钟舌,或以轮驱动钟体摇摆而碰撞钟舌。19世纪起的钟琴,以机械装置拉动钟舌,敲击钟体。再者,在中国、印度、日本或东南亚,还有莲花瓣型钟口,有收缩口唇形钟口,它们都为梵钟、朝钟。敲钟都会有嗡嗡声。嗡声的长短,即物理上称之为衰减的快慢,是钟可否作为演奏用的关键。欧洲钟(或所有圆形钟)敲击后,其嗡声时高时低、时远时近,缭绕不绝于耳,人们欣赏的正是这种特有的青铜金属声,但它对演奏音乐却是失败的致命因素。自然,它们难于作为乐器使用。
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至于调钟或对钟调律,19世纪以前,欧洲有否调钟律一说,或者其间失传了,至今不得而知。1890年前后,荷兰、比利时有极少数商行能制造并调谐乐钟,因此,乐钟(尤其钟琴)又流行欧洲。1922年引进美国,在纽约市里弗赛德(Riverside)教堂,芝加哥大学的洛克菲勒教堂铸造了由64个钟铃组成的大钟琴(如图3.6所示),但似乎从未用它演奏过。
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五、编钟振动特性及双音钟
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图3.7、3.8分别描绘了圆形钟和椭圆形钟(中国编钟)的振动状态。
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圆钟敲击任一点,其振动状态相同。其中,两节线的振动发嗡声,长久不衰;4节线的振动发出基音。节线数总是偶数且为对称。这种钟不适宜作乐钟演奏用。它的物理特性如图3.9所示。
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