张爨轠（zhānɡcuànléi）爵士鼓学术理论研究系列文章之7：中音量爵士鼓研发论证 文/张爨轠
中音量爵士鼓研发论证
文/张爨轠
依据传承了几千年博大精深的传统国学文化精粹《周易》阴阳平衡的原理，利用中华老祖先遗留下来的伟大智慧，在目前世界上国内外所有爵士鼓生产厂商面对爵士鼓巨大音量的噪音问题的研发改进上都束手无策的困境下，研发生产出中音量爵士鼓必将具有开创性的、突破性的、里程碑似的重大意义和实用价值！
爵士鼓鼓组所有组件，都属于膜振动的声学原理。一张完整无缺的鼓皮在演奏敲击过程中，无论是在敲击边缘还是鼓心以及从边缘到鼓心的任何位置点位，都能够基于鼓面振动的各种激发模式而产生各种不同的振动波形（注：关于膜振动的振动波形详细图示与解释另作专题本文不在此赘述），并且都能够产生迅速的全振激发效应。虽然鼓面的振动激发程度与使用敲击鼓棒的材质、软硬、力度大小、点位，鼓皮本身的材质、厚薄、直径大小，鼓身的腔体尺寸、材质、厚薄、上下鼓皮松紧与音高关系、生产工艺以及支撑结构等等因素都有直接性关联，但鼓面的全振效应才是造成膜振动乐器音量巨大的最突出、最关键、最主要的根本性原因。
既然鼓膜的全振效应是造成爵士鼓巨大音量的根本原因，那么如何衰减其全振而成为部分或大部分振动就是解决改善巨大音量的直接性方式方法。全振纯阳无阴，过刚的阴阳特性需要向偏阴转化才能够达到衰减巨大音量的目的。
爵士鼓鼓膜的材质现在广泛使用的都是化学聚酯膜，聚酯膜光滑平整无孔、抗拉伸、韧性高、硬度强、受温湿度的影响小、气密性好、抗击打、耐用性非常强、寿命长、不易老化，特别是共振性能超级强大、稳定，长时间使用也不容易变形、走音，其音色、演奏手感也极佳，因而特别适合爵士鼓作为鼓皮材料生产制造。
也因此，围绕爵士鼓鼓皮如何减振的问题作为中音量爵士鼓研发的核心突破口的研发思路一定是最直截了当的关键方向所在。
一、鼓皮开孔的声学实验
将鼓皮中心位置按照碗口大小的圆圈呈规律性、对称性的开孔一圈，每个孔间距较密，孔小如小米粒左右般大小，再将整个鼓皮金属压圈边缘处仍然有规律的、对称性的开孔一整圈之后，演奏试验立即发现音量立即锐减了百分之二十左右。
接下来将鼓皮开孔的排列圈数又试验增加一圈到两圈、三圈直到将整个鼓面全部排列开孔，试验得出随着开孔的圈数逐渐增加音量也逐渐减小。这一原理就是充分利用《周易》阴阳平衡削弱全振阳刚使其向偏阴转化，使得膜振动全振通过开孔之后变成了部分振动从而起到衰减爵士鼓巨大噪音的目的。
通过以上鼓皮开孔试验发现，正常情况下大约只需要降低百分之二十到百分之四十左右的音量就可以使演奏者获得更佳的演奏体验。当爵士鼓的音量降低到适合大众听觉审美的大致范围之后（也就是大致降低百分之二十到百分之四十左右），演奏时基本上可以比较自由的释放四肢的演奏幅度、力度、张力等技术性问题，演奏不再产生传统爵士鼓震耳欲聋的不敢放开释放的束缚感。也就是说，当爵士鼓的音量处于中度的、适中的、舒适的中音量分贝范围时，演奏者的演奏体验才是非常愉悦、最自然的状态。
也依据以上的试验发现，当音量降低到适中的范围之后，开孔减振基本上没有造成改变原有的音色、音高特征。只是当鼓皮全开孔之后，才会出现整个鼓的音色显得有些发干、不够集中的不理想状态，在降低百分之二十到百分之四十音量的情况下基本不存在影响鼓音色的问题。
通过上面的声学试验之后，降低爵士鼓音量的问题有了理论与实践后的直接性依据。但是由于鼓皮开孔之后对于鼓皮的演奏耐受性、抗击打问题就是最显而易见需要解决的问题。这个问题的解决不复杂：利用静音网皮和开孔的真鼓皮设计成双层或者三层来保护、解决真鼓皮容易打破的问题。
第一种方案可以将静音网皮放置在上，开孔的真鼓皮放置在下，两张鼓皮重叠设计在一起，将鼓皮边缘固定鼓皮的共用金属压圈（即每张鼓皮上都有的金属圈）咬合平整即可便于安装使用。第二种方案可以将开孔真鼓皮夹在上下两张静音网皮之间，这样更加有利于保护中间的开孔真鼓皮不容易被打破。需要考虑的技术性问题可能会因为静音网皮的选择材质在温湿度、弹性、张力的性能指标与真鼓皮要尽量兼顾、协调一致，才有利于调音的便利。并且也要考虑静音网皮同时也具有一定的声学振动因素，要和开孔的真鼓皮进一步结合试验并灵活调整开孔与音量、音色的变化与比例关系。
二、改变静音网皮的网孔排列研发中音量爵士鼓的思路
以Roland电子鼓使用的REMO公司生产的静音网皮类似材料为例，选择类似这种高性能的特别适合爵士鼓、电子鼓生产使用的鼓皮材质，将原来纯粹用于静音的网皮重新研发设计成：1.只需要部分保留网孔的鼓皮。2.或者通过设计减小网孔的排列密度来达到增加音量的目的。
静音网皮之所以能够作为静音练习或者作为电子鼓的首选鼓皮，就是因为利用密密麻麻均匀的网孔的减振，从而衰减音量的声学原理。从《周易》阴阳平衡原理上讲，静音网皮基本接近纯阴的阴阳特性使得膜振动全振的声学特性自然就变成了小范围的、局部性的振动。因此反过来将过于小音量的静音网皮按照中音量爵士鼓的研发思路，调整其减振比例，在网孔的排列密度或者局部使用网孔的研发上就可以得到解决。
这里面可能会涉及一些技术性的难题：比如如何将静音网皮材质设计成无孔鼓皮；如何将网孔排列密度设计成基本无孔；如何将整张鼓皮按照音量比例设计成局部有孔；如何数据化的去掌握网孔比例与音量比例之间的规律性、关联性等等问题。
当然，也可以完全跳出静音网皮的材质重新寻找一种新型的，符合作为爵士鼓鼓皮在开孔的状态下完全不容易被打破的特殊材质来研发中音量爵士鼓。
结语
以上中音量爵士鼓研发论证的简单阐述，都是基于围绕膜振动全振的声学原理如何去利用《周易》阴阳平衡的智慧进行减振、衰减音量的研发思路。
爵士鼓发展到今天，巨大的噪音问题已经不能适应作为一件演奏性能日趋完善、普及范围越来越广泛的主流乐器研发需求，亟待解决关于爵士鼓最大的令人头疼的噪音问题的研发瓶颈。为进一步发展爵士鼓行业乃至推动现代音乐的良性发展都具有重大意义。特别是对于越来越多的爵士鼓从业、学习人群，如何为其解决巨大的噪音问题；进一步优化爵士鼓的音乐演奏性能；以及为爵士鼓厂商的研发生产提供更有突破价值、实用价值的指导方向；最终帮助演奏者带来更加舒适的享受打鼓、享受美妙音乐的快乐都是当务之急非常迫切的事情。
注：
1.为探索、研究、改善、面对、解决爵士鼓巨大噪音的问题，笔者先后撰写过《爵士鼓的调音技术问题》（载《乐器》2007年10期）、《对传统声学爵士鼓的音色改进与设想》（载《乐器》2008年07期）、《健康地打鼓》（《乐器》2010年01期）、《低音量爵士鼓研发设想》（载《乐器》2016年11期）、《可调音量爵士鼓研发论证》（载《乐器》2018年03期）等系列文章，也一直期待国内外真正关心并懂得爵士鼓研发技术瓶颈的专家、学者、爵士鼓生产厂家一线研发人员以及懂行的爵士鼓、打击乐演奏家就此问题展开交流、讨论，共同探索。
2.在笔者撰写的《SABIAN FRX衰频“中音量”镲片——世界镲片研发史上的革命性创新》一文中，简单介绍了加拿大SABIAN FRX衰频“中音量”镲片的演奏性能以及研发原理。如果中音量爵士鼓研发成功，再配合SABIAN FRX衰频“中音量”镲片，爵士鼓巨大噪音的问题就可以得到彻底解决。
3.SABIAN FRX衰频“中音量”镲片的声学原理
利用中国博大精深的传统文化精粹《周易》阴阳平衡的研发思路，使镲片板振动全振过于阳刚的固有声学特性通过网孔减振达到衰减音量的目的，使得镲片的阳刚（全振动属于纯阳）趋于偏阴（网孔削弱阳刚从而转化偏向阴柔）的这一伟大阴阳平衡原理成功的研发生产出了SABIAN FRX衰频“中音量”镲片！
中国传统文化的核心思想就是一个“中”字，“中”就是阴阳平衡，传统镲片过大的纯阳板振动只有削弱其阳刚向“中”过渡，巨大的音量问题就迎刃而解。也因此，笔者也将利用中国《周易》阴阳平衡原理研发生产的SABIAN FRX衰频镲片特别强调的命名为“SABIAN FRX衰频中音量”镲片。也告诫广大鼓手，降低镲片巨大音量的世界声学难题其实是利用的中国传统文化智慧。相信不久的将来，爵士鼓鼓组巨大音量的问题同样也可以利用《周易》阴阳平衡的原理去得到彻底解决！
4.在笔者撰写的《健康地打鼓》（载《乐器》2010年01期）一文末尾附注中有一段重要的文字内容：
“人类耳朵可接受的噪声最高限值为20千赫，大多数噪音（如语音）的频率是在2—5千赫的范围内。声压水平通过分贝来测量。长时间暴露在85分贝以上的噪音环境中会造成永久性的听力损伤。”
“记住：声压级每增加3分贝，你就需要减少一半的暴露时间。”“暴露在平均85分贝的噪音中8小时相当于暴露在平均88分贝的噪音中4小时，91分贝2小时，94分贝1小时。”（《中国音乐教育》2009年第10期《预防音乐导致的听力损伤》孙凯编译）。
而目前传统爵士鼓鼓组与镲片正常演奏的音量大约是在70-110分贝甚至在演奏高强力度时可达120-150分贝左右，对听力健康确实是不利的。演奏者、观众也会感受到巨大噪音带来的听觉不适。特别是在居家环境中的爵士鼓日常训练，扰自己、扰家人、扰民的问题难以避免！同时也给舞台演奏中针对爵士鼓的拾音、扩音、录音等问题带来了更多、更难、更苛刻的技术性要求。
作者地址：四川省成都市锦江区青莲上街5号锦江印象2-2-8成都艺轩鼓房
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