张爨轠（zhānɡcuànléi）爵士鼓学术理论研究系列文章之4：可调音量爵士鼓研发论证 文/ 张爨轠
一、鼓皮与鼓腔体分离的声学共振试验
首先，谈谈一个非常简单却又极为重要的鼓皮与鼓腔体分离的声学共振试验。
分别选择爵士鼓鼓组中的小军鼓以及各个高、中、低音桶鼓、低音大鼓（底鼓），将其演奏面的鼓皮、鼓压圈、螺丝全部拆掉。然后在正对着取下鼓皮的鼓腔体的正上方用拆下来的鼓皮（鼓皮与鼓腔体保持平行、上下对应）使用鼓棒敲击鼓皮演奏面，立即就可以观察到一个自然的声学共振现象：
在使用相同力度大小的敲击过程中，鼓皮距离鼓腔体上方距离越近音量就越大、越远音量就越小（鼓皮与鼓腔体的距离在几厘米范围内即够试验）。尤其是将鼓皮移动回到原来鼓腔体安装的鼓腔体口位置时，逐渐逐渐慢慢匀速的移动开鼓皮与鼓腔体分离的距离（注意仍然要保持鼓皮与鼓腔体平行、上下对应），会在敲击过程中感受到音量的逐步递减和敲击音色的柔和性变化也非常明显。同样，反过来将鼓皮与鼓腔体的分离距离慢慢靠拢，敲击的音量也逐渐增大、音色也变得越来越硬。
这一试验充分说明，爵士鼓鼓组类中所有大小、体积、音色、音高、音乐表现性能不同的每个鼓，都可以同样使用这种“利用鼓皮和鼓腔体分离距离（悬浮），从而产生不同声学共振幅度大小的方法来达到调节、改变音量以及音色的目的。”这个试验直接就开启、获得了可调音量爵士鼓研发方案最重要、最关键、最核心的思路与方向。
二、鼓皮与鼓腔体没有分离是世界上所有爵士鼓生产厂家最大的研发思路瓶颈
事实上，爵士鼓这门乐器从发明雏形、上百年的发展历程以及到现在大家所看到的巨大噪音的典型乐器特性，其始终都存在一个在乐器声学性能上的研发瓶颈。归根结底，还是爵士鼓这门乐器在声学特性上的缺陷所致。世界上所有的爵士鼓都是鼓皮直接安装在鼓腔体上，正是这个原因造成了爵士鼓研发、生产的思路被束缚、被局限。
在爵士鼓鼓组中，每一个鼓都是标准的圆桶状造型，鼓腔体内壁、上下都是空的。正常情况下（个别品牌生产厂家设计了消除泛音的简易装置）除了在鼓腔体内壁可以看到用于固定螺丝座的螺丝、垫圈以外，就没有任何复杂的结构。而鼓腔体外部上下除了鼓皮、鼓压圈以及螺丝、螺丝座、安装支架的悬挂系统部件以外也没有其他任何结构。正是由于这样固定的、封闭式的圆桶状造型结构使得爵士鼓每个鼓的声学振动频响动态范围几乎都是处于百分之百的激发状态。尽管每个鼓鼓腔体上面都设计有一个小排气孔（主要起到释放演奏敲击过程中鼓腔体内较大的空气回流、循环气压，同时也为了避免因为击打鼓皮后反弹过程中鼓腔体内气流的反射、冲击对演奏手感的制约与影响），一些品牌底鼓的外鼓皮上还专门设计有碗口大小的减震、排气孔（也有的是在底鼓外鼓皮边缘设计有一圈规整的小排气孔），但是能够减少振动频响的幅度范围也是非常有限的。甚至将每个鼓背面的共振底皮取下、拆掉后其频响动态也仍然是非常大的。所以，非常高端、专业的爵士鼓和一般低档的、普及的爵士鼓其在音量上都没有什么较大的差异性，只是在音色、声音质量以及硬件、生产工艺等方面具有显著的差距。
当敲击鼓皮的过程中，鼓皮本身的尺寸大小、厚薄、松紧、材质等因素具有与之相对应的音高与音色体现。而当鼓皮和鼓腔体在共振结合过程中，敲击的力度大小、不同部位、打击介质（即：鼓槌的种类、材质、软硬、轻重、长短粗细、造型结构、触发方式等）、演奏控制技巧，以及鼓腔体的尺寸、体积、大小、厚薄、材质、加工工艺甚至包括附属的螺丝、螺丝座、鼓压圈、支架悬挂安装系统等等因素也都会直接关系、影响到音色的不同变化以及声音质量上的对应状态。而这一切问题都只是局限在针对每个鼓组以声音质量为核心层面上的主要问题。世界上所有的爵士鼓生产厂家也都是在声音质量研发的核心问题上不断的在下功夫，而真正在解决最困难的、最头痛的巨大音量问题上却束手无策。
三、可调音量爵士鼓研发的具体方案
1.设计鼓皮、鼓压圈、鼓皮松紧调节的独立系统
解决设计鼓皮、鼓压圈、鼓皮松紧调节的独立系统并不复杂。一方面重点在于解决鼓皮松紧、音高的调节问题；一方面重点在于该独立系统尽量不能产生类似鼓腔体共振的额外声音，仅仅只是为了达到配合鼓腔体而需要分离出来的设计意图。因为鼓皮边缘上方是鼓压圈，鼓皮下方边缘原来是鼓腔体的接触部位，现在独立出来以后仍然需要设计出支撑鼓皮下方边缘的一圈类似极短鼓腔体的东西。同时，鼓压圈上面的螺丝原来是连接在鼓腔体上面的螺丝固定座上的，现在只能全部设计安装在这个独立系统上面才能固定鼓皮以调节其松紧、音高。这套独立系统设计要尽量简洁、轻便，特别特别强调一定要避免除鼓皮以外可能产生发音、声学共振的任何多余因素。
2.设计鼓腔体与鼓皮、鼓压圈、鼓皮松紧调节独立系统相连接的升降调控系统
这个升降调控系统直接关系到鼓腔体与鼓皮、鼓压圈、鼓皮松紧调节独立系统的上、下自由升降功能的使用性能。要能够做到升降自如、调节方便、灵活、省时、耐用，以满足在实际演奏使用不同需求的过程中随时随地需要调整音量大小的目的。这个升降调控系统需要在鼓腔体和鼓皮、鼓压圈、鼓皮松紧调节独立系统上面连接。具体如何设计或者设计成具体的什么样，比如是采用上下伸拉、滑动或者采用鼓皮、鼓压圈、鼓皮松紧调节独立系统旋转升降等方式都可以去进行反复的实际试验。之中会涉及到一些机械、力学等方面的问题应该比较容易去解决。同样需要特别强调的重要问题是该升降调控系统的设计要避免影响鼓皮与鼓腔体在共振过程中的任何声学干扰。因为在任何鼓腔体上都不能够设计特别繁琐的机械装置以免影响到声音质量。
同时，还要特别注意每个不同鼓的大小、高低尺寸以及在安放位置、升降距离范围等具体操作上的一些细节与差异性问题。尤其是底鼓由于还得安装踩锤（单踩锤、双踩锤），要设计出能够承受得起各种剧烈的高强度、大力度的演奏。因此，对升降调控系统的设计方式与硬件质量、灵活性、稳定性能等方面的要求都是比较高的。
四、结语
通过以上简要阐述，对可调音量爵士鼓研发的主要相关问题已经大致理清了基本的思路与方向。如果进一步试验成功，将可能取得爵士鼓研发历史上的重大突破，并可能将具有广阔的演奏应用与商业市场前景。
本文载《乐器》杂志2018年第3期
补充附注1：
借用博大精深的中华国粹《易经》的智慧对可调音量爵士鼓研发的重大启示
笔者就可调音量爵士鼓研发的核心思路问题结合《易经》智慧得到了“履之兑卦”的关键性启示。其爻辞“视履考祥，其旋元吉。《象》曰：元吉在上，大有庆也。”直截了当告诉了可调音量爵士鼓研发的核心思路是使“在上”的鼓皮“旋”（周旋、盘旋、旋转、回旋、转轴）在鼓腔体之上，正是吻合了将上鼓皮与鼓腔体分离设计的核心研发思路，其爻辞的对应意思一目了然。变卦兑卦上下卦皆是二阳爻一阴爻的“缺口”卦象也象征了鼓腔体和鼓皮的分离（兑上缺）状态。
而按照这种研发思路设计出来的可调音量爵士鼓的演奏性能、实用性为“蒙之坤卦”。蒙卦九二爻爻辞“包蒙、吉，纳妇、吉，子克家。《象》曰：子克家，刚柔接也。”上九爻爻辞“击蒙，不利为寇，利御寇。《象》曰：利用御寇，上下顺也。”以及变卦坤卦《彖》辞“坤厚载物，德合无疆；含弘光大······”《象传》“地势坤，君子以厚德载物。”等经文也充分说明了按照这样的研发思路设计出来的可调音量爵士鼓其演奏性能刚柔并济、张弛有度、上下通顺、丰富完善，实用性能广泛，可以开启、弘扬、承载爵士鼓这门乐器更加广阔的音乐空间！
补充附注2.
将《可调音量爵士鼓研发论证》从理论转化落实到实际研发成功，也是本人多年来一直通过思考、探索后的重大心愿。希望诚实守信、行业责任感强、商业道德良好，同时具有研发、生产、销售实力的国内外爵士鼓专业生产厂家就此研发课题进行合作试验！
截止目前（2018年3月截止），国内没有任何一家爵士鼓品牌是用这样的研发理念来生产制造的，也无任何其他以此研发理念正式发表的学术文献可供参考借鉴，该研发思路也得益于本人多年研究中华传统国学精粹《易经》的启示。
该《可调音量爵士鼓研发论证》一文已经正式通过国家轻工业联合会主管以及国家轻工业乐器信息中心、中国乐器协会、北京乐器研究所主办的国家级核心刊物《乐器》杂志发表（2018年第3期），该文章的著作权为本人所有，受法律的保护，不可盗用、抄袭。
作者：张爨轠
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