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胡琴使用各種蛇皮,做為發音膜,使用動物皮做為發音源,均屬膜振動方式。繃緊的皮膜靠張力作用產生恢復力,而不考慮其勁度。這一點和板振動相反,而與弦振動的情況基本相似。膜振動可以看成是弦振動由“線”到“面”的擴展。

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但平面皮膜比弦的振動方式要複雜得多。弦振動波形和速度是不變的;膜振動中波動的進行,是複雜多變的。

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動物皮親水性強,所以極容易受外在溫濕度影響,改變音高音色,這樣一來變得很不穩定,所以有些演奏家往往要準備數把琴應用。尤其是合奏音色很不容易一致。
於是開始有了用其他替代品試驗研究,任建一先生在<初探人造皮與蟒皮差異>提過早在5~60年代使用<尼龍布><的確涼>做為人造皮。
這是杜邦 卡羅瑟斯 用石油聚合2種高分子材料,其中一種Ny lon<尼龍布> 另一種就是Dacron<的確涼>,化纖布料的<的確涼>卻一點都不涼,後來改用<的確良>名稱。
尼龍布以及的確涼等纖維組織作為支撐膜,表面及代軟鈣層是用一些樹脂來添加成,並印上蟒蛇鱗片花紋(
註4)。
表面塗樹脂(註1)的用意,應當這麼比喻好了當你敲一下音叉,聲音會持續很久才衰減到你聽不到,拉琴每一個弦振都持續很久(註2),聲音就糊了..嗡嗡亂響。

這是屬於<非線性振動-自激振動>(註5)

本文開頭寫到發音膜不考慮勁度,當需要讓一個音能適時停止,就需要阻尼,勁度提高彈性模量也有阻尼作用,鼓皮利用浸泡石灰水提高勁度。二胡蟒皮則利用燙皮來提高勁度。

勁度(彈性模量)張力.基本振動頻率,這3者關係可以調整運弓手感及音色。曾建議用阻尼膠在琴筒邊緣,但實驗結果音量損失太多,用來放在C級蟒皮練習琴,反倒適用。

香港中樂團自己開發使用聚脂膜作為環保二胡替代皮已成功使用在高胡.二胡.中胡.革胡上,樂團公開演奏目前都使用環保皮,另外北京劉正輝先生研製的環保仿生皮京胡已獲得國家發明專利証書,和獲得了教育部頒發的“科技成果完成者”証書在由北京發明協會舉辦的第三屆發明創新大賽上“人造仿生皮製造方法”榮獲金獎。

台灣其他各地製琴師各有所自己研製心得且有產品上市(註3),由於跟孫豫先生接觸較多,取得相關資訊較齊全,也允許這些資料公開,他所開發新材料使用碳纖.克維拉 (Kevlar)複合纖維(這屬於一種航太常用材料),厚度 0.6 ± 0.5 mm,Tensil strength 3430 MPa(抗拉強度),Tensil Modulus 220 Gpa(拉伸模量),用來當蟒皮代替品相當優異表現成果。

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孫豫開發的人造皮二胡,很特殊人字紋編織,經緯線不同安排,相似蟒皮直向橫向特殊性。

 

當然不同材料屬性,製作工序也不同於蟒皮,據聞歷經測試過數十種材料,試蒙上百次,再經過300天觀察仍維持穩定。目前這種材料可以提供給有興趣試研者,價格很親民喔。

有興趣試研製作者在FB搜尋,<孫豫>即可連繫上。

有關大陸製作人造皮二胡專利相關資料,已上傳至FB愛二胡社團,需要者可以自行下載。

後續有補充資料會隨時更新

 

1 :關於樹脂主要考慮黏著結合性,樹脂塗佈會改變皮膜基本振動頻率,也可用來調整張力,常見的有環氧樹脂(epoxy)保力膠(poly),聚氨脂.UV膠。

磁漆又名瓷漆,英文 enamel也可作為硬膜層塗佈。是以清漆為基料,加入顏料研磨製成的,塗層乾燥後呈磁光色彩而塗膜堅硬,常用的有酚醛磁漆和醇酸磁漆兩類

聚氨脂也是大陸製琴常用膠黏劑,商品名鐵錨101膠

2擦弦樂器,每一個運弓是弓毛咬住弦連續抓-放-抓-放-抓-放,弦來回振動。

3台灣資深製琴有宜蘭 李十三,深坑 林國陞,彰化 涂明順,高雄 宋國昌。都有獨自研發人造皮二胡。

註4 : 胡琴人造皮膜研製的開始——人造皮膜替代蟒蛇皮的研究工作始自20世紀五、六十年代,至今從未間斷。期間研製者眾多,但結果令人滿意的少。50年代北京民族樂器廠曾進行過各種材料的試製,如用絲織品塗膠的方法,或用塑膠材料薄膜印上蟒花紋以取代蟒皮,但因聲音太差而告吹。該廠還試用過小牛犢皮替代,也未成功。70年代後期,由書法家張瑞齡先生和當時的中國戲曲學院音樂教研室主任黃金陸研製的第一代用尼龍織物替代蛇皮皮膜的研製成果“尼龍皮”曾在北京展覽館舉辦的第一屆中國科學大會上展示,並榮獲大會頒發的榮譽獎,但由於有音量方面的缺陷而未能普及推廣。北京星海李培俊師傅發明的“聚脂膜”蒙筒新型二胡,2000年即開始在河北樂海民族樂器有限公司試製生產,並申請了新型產品專利保護。1991年,湖北省仙桃市黃顯海四兄弟開始研究人造蟒皮,經過11年數萬次的反復試驗,研製和配製了1000多種新材料,於2002年4月研製成功用“四龍牌”人造蟒皮蒙制的二胡。經全國數十位二胡專家、教授、演奏家鑒定,當時認為“四龍牌”人造蟒皮已取得突破性進展,可以進入實用階段,是胡琴和其他皮絃樂器改革史上的一大創舉。無錫古月琴坊在2003年中國上海國際樂器展覽會首次推出的古月牌環保二胡引起了日本客商的關注,後大批銷往日本。北京市崇文區光明路張志成研製了採用PVC塑膠膜或賽璐珞膠片或金屬片制的琴皮,於2004年12月獲得發明專利。2004年,上海民族樂器一廠首批“環保胡琴”在該廠樂器實驗室問世,他們用尼龍、貓皮、狗皮、魚皮等材料取代了蛇皮。同年香港中樂團阮仕春以PET聚脂薄膜(杜邦化工環保產品)製成HKCO1型高胡,據稱用PET聚脂薄膜製造的胡琴壽命預計較傳統的長10年左右。

註5 ;

非線性振動

恢復力與位移不成正比或阻尼力不與速度一次方成正比的系統的振動

https://baike.baidu.com/item/%E9%9D%9E%E7%BA%BF%E6%80%A7%E6%8C%AF%E5%8A%A8

自激振動

通過自身振動產生的能量滿足振動所需的能量的振動成為自激振動。

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%AF%E5%8A%A8

 

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二胡亂台

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