八、凫氏
凫氏为钟〔1〕。两栾谓之铣〔2〕,铣间谓之于〔3〕,于上谓之鼓〔4〕,鼓上谓之钲〔5〕,钲上谓之舞〔6〕,舞上谓之甬〔7〕,甬上谓之衡〔8〕,钟县谓之旋〔9〕,旋虫谓之幹〔10〕,钟带谓之篆〔11〕,篆间谓之枚〔12〕,枚谓之景〔13〕,于上之攠谓之隧〔14〕。十分其铣,去二以为钲。以其钲为之铣间〔15〕,去二分以为之鼓间〔16〕。以其鼓间为之舞修,去二分以为舞广。以其钲之长为之甬长,以其甬长为之围。叁分其围,去一以为衡围〔17〕。叁分其甬长,二在上,一在下,以设其旋。薄厚之所震动,清浊之所由出〔18〕,侈弇之所由兴〔19〕,有说。钟已厚则石,已薄则播〔20〕,侈则柞,弇则郁〔21〕,长甬则震〔22〕。是故大钟十分其鼓间,以其一为之厚;小钟十分其钲间〔23〕,以其一为之厚。钟大而短,则其声疾而短闻;钟小而长,则其声舒而远闻〔24〕。为遂,六分其厚,以其一为之深而圜之〔25〕。
【注释】
〔1〕凫氏为钟:凫氏可能为锺氏之误。《考工记》“锺氏染羽”和“凫氏为钟”如何解释是悬疑已久的难题。1993 年罗泰(Lothar von Falkenhausen)指出“凫氏”和“锺氏”可能彼此错置,论点新颖,惜论据不足。(参见Lothar von Falkenhausen: Suspended Music: Chime Bells in the Culture of Bronze Age China, Berkeley, Los Angeles, Oxford: University of California Press, 1993, p.65.)笔者认为前有伶人(乐官)锺氏和伶人铸钟,后有铸钟的秦汉“乐府锺官”,在承前启后的《考工记》时代,与“磬氏为磬”对应的是“锺氏为钟”。凫为野鸭,在卜辞中为地名,金文和战国文字中有凫氏。染色凫羽用于装饰,“凫氏染羽”较为合理。“锺氏染羽”和“凫氏为钟”很可能是一对错简,应校改为“锺氏为钟”和“凫氏染羽”。详见闻人军《〈考工记〉“锺氏”“凫氏”错简论考》(《经学文献研究集刊》第二十五辑,2021 年待刊)。
钟是我国古代的重要乐器,被视为众乐之首,“钟鸣鼎食”是王公贵族权势地位的重要标志。成套演奏的一组钟叫做编钟(图三一),一组之中钟数没有严格的规定,随乐律的进步似呈增加的趋势。西周中期一般为八个,春秋中晚期一般为九个。双音青铜乐钟呈合瓦式的扁圆形(图三二),一个钟敲击正鼓部与侧鼓部时能发出两个呈小(或大)三度音程的乐音。华觉明认为:“双音青铜乐钟最早出现于西周前期,俟后其形制与调音方法逐步趋于完备。”“编钟形制和尺度规范在西周中期业已初步形成。”(参见华觉明:《双音青铜编钟的研究、复制、仿制和创制》,载张柏春、李成智主编《技术史研究十二讲》,北京理工大学出版社,2006 年,第 50—51 页。)发展到春秋中晚期,以楚国北部地区编钟为代表,设计和制作更趋规范化,几乎与《考工记》的记载一致。至战国早期,以湖北随县曾侯乙墓编钟为代表,设计和制作工艺达到顶峰。(参见刘海旺、李京华《三百余件先秦编钟结构制度的统计与分析—实物编钟与〈考工记〉中制度的对比与研究》,载华觉明主编《中国科技典籍研究—第一届中国科技典籍国际会议论文集》,大象出版社,1998 年,第146 页。)
〔2〕两栾(luán):指钟口的两角。钟呈合瓦式,故有两角。钟口的两角处的脊线叫做铣(xiǎn)。
图三一 曾侯乙墓编钟
(1978 年湖北随县出土)
图三二 甬钟
〔3〕于:钟口两角之间的钟唇。
〔4〕鼓:于上受击之处。
〔5〕钲(zhēng):钟体正面偏上处。
〔6〕舞:钟体的顶部。
〔7〕甬:钟柄。
〔8〕衡:钟柄上端面。
〔9〕旋:钟柄上悬钟之环。
〔10〕旋虫:钟纽。旋为悬钟之环,其衔环之纽以虫为饰,或铸为兽形,故称为旋虫。幹(guǎn):旋虫。程瑶田《考工创物小记·凫氏为钟图说》以为“幹当为斡”。王引之《经义述闻》卷九认为“幹当为榦”,意即“管”。
〔11〕篆:钟带,即钲上所铸的纹饰。
〔12〕枚:即钟乳,一般每钟三十六枚。枚不仅是一种装饰,而且它的存在构成了分音高频小单元的负载,对高频部分有加速衰减的作用,使音色更为优美。
〔13〕景:高凸。
〔14〕攠(mí):磨错,磨错之处。隧:也称“遂”,钟腔内从钟口延伸至钲部下缘处呈凹状的为隧,呈突起状的为音脊,供磨错调音之用。一般说来,音脊与隧分别与第一基频和第二基频的节线位置相吻合。当正鼓部(内侧有隧)受击处于波腹时,侧鼓部就处于波节,反之亦然。隧部和音脊厚度直接关系到两组振动系统的刚度和质量分布,对第一、第二基频的高低有决定性的影响。在节线位置上调音,不仅可以获得两个准确的基频,而且可将调音时的相互影响尽可能地减小。所以音脊和隧是编钟得以准确发出两个乐音的关键部位。(参阅曾侯乙编钟研究复制组《曾侯乙编钟的结构和声学特性》,载《自然科学年鉴 1985》,上海翻译出版公司,1987 年。)
〔15〕铣间:两铣相距之数,即钟口的最大的口径。
〔16〕去二分以为之鼓间:鼓间,两鼓间的距离,即钟口的小径。鼓间的大小有两种解释:一说以为“去二分”指缩减铣长的十分之二,则鼓间等于 0.6 铣长。另一说以为“去二分”指缩减铣间的十分之二,则鼓间等于 0.64铣长。两说中以后者为优。(参见刘海旺、李京华《三百余件先秦编钟结构制度的统计与分析—实物编钟与〈考工记〉中制度的对比与研究》,载华觉明主编《中国科技典籍研究—第一届中国科技典籍国际会议论文集》,大象出版社,1998 年,第 145、148 页。)
〔17〕衡围:衡的周长。文中以铣长为准,规定了(“合瓦形”)甬钟各部分尺度的对应关系,表明了当时官办手工业生产从各方面趋向规范化,即使在影响产品质量的因素十分复杂的铸钟领域内也是如此。对于一组编钟来说,它们的音阶是按一定调式排列的,基频也按一定的规律递增或递减,故相应的钟体铣长也有一定的规律性。
〔18〕清浊:清,音调较高;浊,音调较低。从理论上讲,钟的振动实质上是一种弯曲板的板振动。对于厚度均匀的椭圆截锥形理想编钟,发声频率F ∝t / b2,式中t是厚度,b是钟顶椭圆的长半轴长度。(参阅陈通《钟的振动和编钟、永乐大钟的声学特性》,《自然科学年鉴 1981》,上海科学技术出版社,1981 年。)由此可见,其振动频率随厚度的增加而增高,所以钟体越厚,频率越高,即音清;钟体越薄,频率越低,即音浊。对于实际的钟,铣长与第一基频的关系如图三三所示。在频率改变正常区内,频率随铣长的增大而缓慢地降低。同时,如果铣长不变,也可通过调整钟的厚度,使系统刚度与质量分布发生变化,从而在一定范围内改变钟的频率。编钟的理想音色,对应于铣长和壁厚的最佳组合。(图三三)
图三三 编钟铣长与第一基频的关系
(A:频率改变惰性区 B:频率改变正常区C:频率改变敏感区)
〔19〕侈弇:根据弹性力学原理,若钟口趋向弇狭,相当于附设加固环,使弯曲刚度增大;若钟口趋向侈大,则弯曲刚度变小。据推算,振动频率随弯曲刚度的增加而增高。同时,钟口的侈大或弇狭也改变了钟体质量分布。所以说声频与钟口的侈弇有关。此外,钟口的侈弇对振辐、衰减和辐射功率也有一系列的影响,详见本节注〔21〕。
〔20〕钟已厚则石,已薄则播:石,声如击石。按声学理论,板振动的振幅与声强随厚度的增加而减小,若钟壁过厚,振幅和声强过小,声音不易发出。反之,若钟壁太薄,则振幅和声强过大。且由于钟体几何形状的过分改变,导致基频上方各个分音发生频谱变化,使音色变劣,或者发出与全组编钟不协调的特殊音色,钟声虽响而有摇扬之感。同时,声频较低,传播时衰减较少,传得较远。
〔21〕侈则柞,弇则郁:这一现象主要有三方面的因素造成。首先,如果钟口侈大,弯曲刚度变小,其等效厚度变小,振幅和声强增大;且频率降低,传播时衰减较少。其次,由于在振速相同的情况下,振动活塞的辐射功率与面积成正比,钟口与其类似,张得越开,辐射功率就越大。再次,钟口较大的话,声波在钟腔内由于内摩擦作用而引起的衰减也较小。如果钟口弇狭,情形正好相反。故《考工记》说:“侈则柞,弇则郁。”(参阅闻人军《〈考工记〉中声学知识的数理诠释》,《杭州大学学报(自然科学版)》1982 年第 4 期。)
〔22〕长甬则震:钟甬即钟柄,位于舞部之上,供甬钟悬挂之用(钮钟则以纽取代甬的位置和作用)。甬钟振动模式的激光全息图表明:第二基频的振动已波及舞部,所以甬部对振动是有影响的。(参阅曾侯乙编钟研究复制组《曾侯乙编钟的结构和声学特性》。)根据振动理论,钟柄等效于一端钳定、一端自由的棒。若钟柄过长,其振幅太大,势必对钟壳体的振动造成不适当的干扰,导致音色不正,发颤。而在甬内保留铸造时的泥芯,可以起到某种阻尼作用,从而有利于加速侧鼓音的衰减,能够改善编钟的音响效果。
〔23〕钲间:鼓上钲与舞相接处两钲间的距离,即舞广。
〔24〕钟大而短,则其声疾而短闻;钟小而长,则其声舒而远闻:钟体主要由钲部和鼓部组成,它们构成了“合瓦形”编钟的共振腔,振动时腔内形成驻波。敲击指定部位(正鼓部或侧鼓部)时,该处成为振源,然后波及钟体各部而发声。编钟振动时,钟口及钲部将发生形变,通过激光全息图可以了解编钟振动起始与终止的动态过程。编钟受击振动时,同时发出多个频率,成为复合音,其中高频部分消逝较快。就其振动时的形变特征来说,在大单元按基频振动的同时,伴随着小单元的高频振动形变。这种复合振动形变的消逝,首先从小单元的高频振动开始,逐渐形成比较单一的按基频的振动方式,接着从钲部开始,节线逐渐下移变宽,直至钟口,最后振动停止。(参阅林瑞、王玉柱等《对曾侯乙墓编钟的结构探讨》,《江汉考古》1981 年第 1 期。)如果钟体大而短,这一过程结束得早,所以钟声急疾消竭,传播距离亦不远。反之,如果钟体小而长,节线的变宽、下移,振动的消逝过程较长,所以发声舒缓难息,传播距离亦远。
〔25〕为遂,六分其厚,以其一为之深而圜之:遂,即“隧”,调音磨锉之处。钟体发音部位的厚薄对于正鼓音与侧鼓音的基频有很大的影响,一般在铸钟时对发音部位的钟壁留有适当的厚度,以便磨(精细的水磨)剡(刮削)变薄,逐步接近预定的音高标准。预留“六分之一”是经验数据。先秦钟内壁少数略见锉痕,是剡的痕迹;大多十分光滑,是精细水磨的结果。一边磨,一边比照预定的律高进行测试,直到音高吻合为止。(参阅黄翔鹏《复制曾侯乙钟的调律问题刍议》,《江汉考古》1983 年第 2 期。)
【译文】
凫氏制钟。两栾称为铣,铣间的钟唇叫做于,于上受击的地方叫做鼓,鼓上的钟体称为钲,钲上的钟顶叫做舞,舞上的钟柄叫做甬,甬的上端面叫做衡,悬钟的环状物叫做旋,旋上的钟纽叫做幹,钲上的纹饰叫做篆,篆间的钟乳叫做枚,枚又叫做景,于上磨错的部位叫做隧。以钟体铣长的五分之四作为钲长,以钲长作为两铣之间的距离。以钲长的五分之四作为两鼓之间的距离。以两鼓之间的距离作为舞的纵长,以舞长的五分之四作为舞的横宽。以钲长作为甬长,以甬长作为它的周长,以甬的周长的三分之二作为衡的周长。在甬部近下端的三分之一处设置钟环。钟的厚薄,与振动频率有关;钟声清浊,产生的原由;钟口的侈大或弇狭,它的一系列影响;这些是可以解释的。钟壁过厚,犹如击石,声音不易发出;钟壁太薄,钟声响而播散;若钟口侈大,则声音大而外传,有喧哗之感;若钟口弇狭,声音就抑郁不扬。如果钟甬太长,钟声发颤。所以大钟以钟口两鼓之间距离的十分之一作为壁厚,小钟以钟顶两钲之间距离的十分之一作为壁厚。钟体大而短,钟声急疾消竭,传播距离近;钟体小而长,发声舒缓难息,传播距离远。作隧,当为弧形,深度等于壁厚的六分之一。