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复原曾侯乙编钟及其设计理念

 RK588 2017-12-31


【编者按】本文为作者的原始稿件,与正式出版稿的排版不同。如有学者需要引用,请登录有关网站下载正式出版稿,或者购买正式出版物,以正式出版文本为准。由此可能带来的一切问题,本公众号概不负责,特此声明。

1978年5月,人们在湖北随县城郊的擂鼓墩发掘了一座沉睡了2400多年的神秘大墓。墓中出土的器物上,共出现了208处“曾侯乙”字样,这无疑就是墓主人的名字。他是古代曾国的一位国君,侯是他的爵位,乙是他的名字。墓中出土的一件楚王镈上,有铭文31字,记载了楚惠王得知曾侯乙死后,于56年(楚惠王在位56年,即公元前433年)賵赠楚王镈以祭奠之事。这段文字为判明墓主人的身份及墓葬年代提供了可靠的依据。

墓中出土了举世闻名的曾侯乙编钟,它一时被国际学人誉为“世界第八大奇迹”!

与编钟同出的乐器,有编磬一套及架、槌、匣等附件,有建鼓、有柄鼓、扁鼓、悬鼓等鼓类,有琴(十弦琴)、瑟等弹弦乐器,有均钟这样的调律仪器,有篪、排箫、笙等吹奏乐器,还有饰绘了钟鼓乐舞图的彩漆鸳鸯盒。墓中出土的音乐文物总计达126件,这是完整的先秦诸侯国君的宫廷乐队和寝宫乐队的乐器编制。

一、曾侯乙编钟──人类青铜时代的顶峰之作

编钟出土自曾侯乙墓的中室。出土时,它们基本保持着下葬时的位置和状态,多数钟依旧悬挂在钟架上,两根彩绘撞钟棒斜靠在钟架上。这是一套举世罕见的巨型编钟。在目睹了它的奇姿雄貌之余,蓦然回首,人们惊奇地发现,在传统儒家音乐观桎梏2000余年的重压下,人们对先秦社会音乐生活面貌的无知和误解。历经数代学者、花了大半个世纪建立起来的一部中国音乐史,面临着最为严峻的考验。

奇伟的曾侯乙编钟,是人类在青铜时代创造的最伟大的艺术作品!仅从其冶铸、工艺、结构设计等方面看,其已不失为古代人类的一项空前巨大的科学成果。全套编钟由多达65件单体青铜乐钟组成;有着三层八组的宏大构造,总用铜量达4421.48 千克。钟架上承负着重达2755.9千克的钟体及挂钟构件,在地下伫立2400年之久依然如故,其结构设计的合理性和科学性令人叹为观止。编钟铸工精细,在墓坑积水中长期浸泡,至今仍闪耀着青铜的光泽。它们与仪容端庄的青铜武士及其托举的彩绘大梁浑然一体,犹如一尊凝重秀美的巨型雕塑杰作。在曾侯乙墓发掘以前无人知道,在世界的东方一个叫“中国”的地方,人类曾经拥有过一个音乐文化如此辉煌的历史时期,曾经产生过如曾侯乙编钟这样气势恢宏的乐器。

二、中国先秦辉煌的艺术和科学发明 

以往的中国音乐史从来没有告诉我们,先秦编钟在铸造技术方面,不仅制作精美,花纹繁缛;还产生了“一钟二音”这一音乐科学上的伟大发明。即每口编钟的正、侧鼓部分别可击发出一个乐音的双基频编钟冶铸和调律技术。出土的65口青铜编钟正、侧鼓部明确无误的音响实证,加上每一个编钟上对应这些音响的阶名和律名的错金标音铭文,使得人们毫无悬念地确认了先秦“双音钟”这一科学发明的存在。它的重大学术含义,决不在已有的中国古代“四大发明”之下:相对来说,火药、指南针、造纸术和活字印刷,其发明不是带有一定的偶然性,就是过多地依赖于经验性和应用性。而先秦“一钟二音”的发明,则更体现出了其理论和学术上高层次:有关曾侯乙编钟的大量研究表明,当时的工匠在音乐声学和乐器制造方面已掌握了丰富的科学知识和高度发达的工艺技能。

“一钟二音”构想的实施和应用,其一大学术背景,是体现在高度发达的乐律学理论和实践水平上。在2400年前的不平均律时代,极其繁复的钟律(因其同时包含了五度相生律和纯律因素,曾一度被人们称为“复合律制”)体系中半音之间的音程不仅大小有别,甚至会出现多达五个微分音情形。要将这样的音律体系中130个音位,准确无误地计算出来,并随时能得到其中每一个音的实际音高,以用于编钟的设计、铸造,这无疑是一个天大的学术难题!

其次一个深刻的学术背景,体现在编钟音律的分配和设计上。65件编钟中的每一个单体钟,分别对应着130个音中的2个音。极其难以把握的编钟音高,它与钟体的造型、大小、厚薄、质量,乃至合金的配比、纹饰的设计息息相关,需要设计者和铸制者高超的技术水平以及长期实践的经验。铸成的编钟(钟坯),其发音一旦偏离设计音高稍远,或低于设计音高,均为铸造的失败,必须毁掉重制。因为虽然编钟铸成后尚有以锉磨方式进行调音的工序加以弥补,但是这种锉磨调音只能纠正一定程度的音高偏差。编钟一旦偏离设计音高较远,是无法调回来的。而且,编钟的口径与其腔壁的厚度需保持一定的比例关系。调音时锉磨的幅度越大,对这种比例关系的改变越大,编钟的音质会越来越差。锉磨调音的方法,还只能将钟坯的音高由高往低调。即锉磨调音的原理,是将钟坯的钟壁(特别是编钟钟壁近于口部分的厚薄,对音高最为敏感)磨薄,以使其音高逐步降低,最后接近或达到准确。所以要在每一个单体编钟上准确地击发出这两个设计的音高,乃至全部130个设计音高要实施在65口大小不同的青铜乐钟上,必须事先设计好每一个编钟钟体的详尽数据,画出每一个编钟钟体的具体图形,才能着手全套编钟的塑膜和铸造。可以设想,如无出土的曾侯乙编钟作为参照,即便在科学技术发达的今日,要凭空设计和铸造出这样一套宏大而繁复之至的编钟,这仍将是一个巨大的难题。

研究表明,当时曾侯乙编钟的铸造,采用的是“模范法”。故其第三个重大学术背景,体现在设计好的65口青铜编钟的铸造实施上。出土曾侯乙编钟原件的铸造,经过了造型、浇铸和铸后加工。而单是编钟的造型工艺,就包括了塑样、制模、作范、铸型装配等工序。全套编钟的铸型,均用陶范组合而成,由双面陶范和泥芯(即内范)构成,浇铸时倒置(以便使钟口部位在上)。为了使泥芯与两面陶范间保持一定的距离,确保铸件达到设计厚度,纽钟的泥芯上相对钟体舞部正中和两面钲部的地方,带有定位用的泥质芯撑。因此,钟内往往留下了芯撑的痕迹,即透空或不透空的长方形凹槽。甬钟的铸型尤为复杂,一件钟需用到136块范、芯组合而成。如此复杂的铸造工艺,每一道工序或多或少、却是时时刻刻均会影响到以后铸成钟坯的发音。可见,曾国的工匠如无丰富的知识、高超的技术为后盾,无论如何不敢涉险这项有可能会耗尽国库资财的巨大工程。

其第四个重大学术背景,是上面已说到的编钟的锉磨调音技术。曾侯乙编钟中大多数钟的鼓部无纹处明显可见有极细的横向擦痕,这种细腻的磨砺处理了钟体的铸后缺陷,使钟体更加光洁美观,也有益于钟的发音。但更多的锉磨位于钟腔内面近于口处,这是为了钟的调音。磨砺改变了钟壁的厚度比例,有效地改变了它的频率,以使每个钟上的两个音,均达到了基本准确的要求。即是说,编钟音律的设计和铸造完成后,铸造好的钟坯经过了一系列铸造的工艺流程,其音律不可能直接达到设计要求,必须经过精细地磨砺加工,使每一件编钟的音高达到准确,全套编钟才能成为设计中的、有着完美音律关系的旋律打击乐器。而且,由于每个钟上需出两音,而这两音因在一个钟上,其音高是密切相关的,牵一发而动全身;锉磨调试一音,往往会影响到另一个音;要将两个音均调试至精确,要求工匠具备极高超技术和经验。否则稍有不慎至锉磨过量,便会造成不可挽回的损失──毁钟重铸。从出土曾侯乙编钟音频测量和实际演奏可知,全套65口的曾侯乙编钟130个乐音,音域为C~d4,达五个八度之广;其绝大多数钟的发音相当准确,编钟的音列构成基本为七声音阶,中部音区十二律齐备,可以旋宫转调,可以演奏较复杂的中外乐曲。可见,当时编钟的设计者和制作者已完全掌握了这种高深的调钟技术。

应该说,之所以将火药、指南针、造纸和活字印刷,称为中国的古代“四大发明”,有其科学和合理的意义,的确值得中国人自豪。因为,无论是火药、指南针、造纸术还是活字印刷的发明,其对整个社会生产力的推动,对人类科学文化的传播,其影响力是难以估量的。这也是编钟──这种仅为少数社会上层的贵族用于国家礼制和享乐的乐器所难以比拟的。乐器编钟对于社会生产力的推动,或是对人类科学文化的传播,其影响力未必有中国的古代四大发明那样大;但是中国先秦青铜编钟的双音技术这一发明,却是当时的科学、技术、艺术和文化最高水准的集中体现。无论如何,它也值得今天炎黄子孙们由衷的自豪。

曾侯乙钟铭的发现,导致人们对中国先秦乐律学水平认识的彻底改变。如钟铭关于某音在不同调中称谓的对应记叙,真实地反映了当时旋宫转调应用的实际情形,而后世已经全然不知。对钟铭的研究,发现现代欧洲体系的乐理中大、小、增、减等各种音程概念和八度音组概念,在曾侯乙编钟的标音铭文中应有尽有,而且完全是中华民族独有的表达方法。钟铭中“变宫”一名的出现,弥补了先秦史料关于七声音阶的失载。多年来,中国音乐史上向有“古音阶”、“新音阶”之说。人们把《吕氏春秋·音律》中所描述的生律次序构成的音阶称为“古音阶”,即半音在第四、五和七、八级之间的七声音阶。相对于“古音阶”一名,上世纪30年代杨荫浏先生在其《雅音集》中,将半音在第三、四和七、八级之间的七声音阶定名为“新音阶”。因为根据典籍的记载分析,这是一种后世新出现的音阶。曾侯乙编钟错金铭文的确切记载,如给史学家们泼了一桶凉水:无论古音阶、新音阶,早已长期使用于先秦人的音乐生活中。“古音阶恒古,新音阶不新”的结论让史学家们长叹不已!

曾侯乙墓的发掘,震撼了世界,它吸引了国内外几乎所有中国音乐史学研究者们的注意,推倒了多少专家以毕生心血换来的结论。编钟的铭文,这部失传了的先秦乐律学典籍,导致了先秦音乐史的彻底改写!它还使学者深深地感觉到,数十年来逐步完善起来的整部中国音乐史,有了重新认识和估价的必要。编钟的铭文,更是以无可辩驳的实例,再一次证明了中国传统的、以文献(指传统的纸质历史典籍)为主要史料来源的历史学及其至少应用了2000余年的“引经据典”的治史方法,存在的根本性的局限。曾侯乙墓的乐器,尤其是编钟的出现,不仅是第一次从根基上撼动了有着显而易见局限的、以文献为主要史料基础的传统中国音乐史,也为今后中国历史学的建设和研究方法,指明了更为科学的道路。

三、编钟的复制和复原研究

文物不可再生。如曾侯乙编钟这样珍贵无比的历史文物,既是学者专家特别关注的研究对象,也必然是国家有关部门最为重要的保护对象。文物的复制和相关研究,是传统的文物保护首要采取的措施。曾侯乙编钟出土的第二年即1979年,由湖北省博物馆牵头,有中国科学院自然科学史研究所、武汉机械工艺研究所、武汉工学院、广东佛山球墨铸铁研究所、哈尔滨科技大学专家学者参加组成的“曾侯乙编钟复制研究组”,实行多学科协作,多单位联合攻关。到1984年,研究组完成了全套钟的复制。这一成果于1985年获文化部科技成果一等奖。

在第一套编钟复制成功的技术鉴定会上,我国已故著名音乐史学家黄翔鹏先生即深刻地指出:

复制研究工作成功以后,还应百尺竿头更进一步,新的高峰等待着我们继续攀登。这个高峰就是在调律问题上实现曾侯乙编钟原有的乐律学设计音高。这是一个难度虽大,但在文化史上都是价值重大难以估量的工作。文物复制工作不仅因此突破了形似阶段,进而兼能实现器物的原有功能,并将获得重大的科学意义。

实践上的、原设计音高的再现,将以千百倍的说服力宣扬我国先秦时代的物理声学水平,数学计算水平,律学和乐学水平以及或多或少揭示出我国古代律、历二学相兼的传统秘密所在。这无疑将为我国古代音乐史、乐律学史、自然科学史树立一座正的丰碑![1]

文物的所谓“复制”,是以文物保护法的规定的“不改文物原件”为原则的;即使原件的缺陷也必须保留,不能修改。因此这第一次完成的复制品,是出土的曾侯乙墓编钟原貌的再现;而不是当年曾侯乙宫廷所用编钟原状的复原,更不是当年编钟铸制者和原设计者构想的完整体现。这就是我们要提出“复原曾侯乙编钟”的理论和技术基础。复原曾侯乙编钟的设计理念,正是建立在这一基础之上。

四、复原──顶峰之作的“超越” 

曾侯乙编钟无疑是人类青铜时代的顶峰之作。复原曾侯乙编钟将是顶峰之作在编列复原、调律精确及工艺完美等方面的超越。此项目的设计主要体现了如下理念:

根据专家学者多年来对曾侯乙编钟本身及其铭文所记述内容的研究,已取得了大量的科学技术、艺术和文化方面的重大成果。它表明,因政治因素以及当时科学技术、工艺水平的局限,出土的曾侯乙编钟在编钟的编列、音律体系、冶金铸造和工艺美术等方面,均与先秦编钟设计者的原有构思存在一定距离。研制一套尽可能体现当时设计者构思的编钟,它不仅能更接近2400年前曾侯乙编钟的原貌,更接近于先秦社会真实的音乐生活;它也将在编钟编列、音律的精确性、工艺技术上,超越于出土的编钟原件。如黄翔鹏先生所说,它将以千百倍的说服力,宣扬我国先秦时代的物理声学水平,数学计算水平,律学和乐学水平以及或多或少揭示出我国古代律、历二学相兼的传统秘密所在。这无疑将为我国古代音乐史、乐律学史、自然科学史树立一座正的丰碑!复原曾侯乙编钟的实现,将对于当前的音乐考古学、音乐声学、中国乐律学的科研、教学工作都有着重要的实践意义;特别是它可以作为正在筹建中的中国音乐博物馆向国内外展示的重要展品,作为弘扬中国古代灿烂的音乐文化、增强民族自信心和凝聚力的物证。

复原曾侯乙编钟项目的设计,主要从如下三个具体方面着手:

1.根据湖北省博物馆研究员谭维四[2]、冯光生[3]等人的研究,以及编钟的钟架、铭文遗留下来的证据发现,出土曾侯乙编钟的编列结构并非为原貌。楚王镈是曾侯乙死后楚惠王所赠,于编钟下葬时临时加入编列,以当时“宗主国”赠品的身份,挤掉了原在下层正中的一件甬钟,仅留下横梁上刻文“姑洗之大羽”和一副原配爬虎套环。它是原套编钟中最大的1件甬钟,其正鼓音为“大羽”,音高约为A1;侧鼓音应该是“羽角”,音高约为#C。可知在楚王镈加入前,原套曾侯乙编钟也是8组65件。又据出土编钟钟架上遗留下来的痕迹,可以确认下层短梁曾被截短。该梁所挂均爬虎套环。其装饰规律是:套环的位置以朱线框定,框内刻文,框外以花瓣纹纹带适合钟舞部的长度和钟的间距。但是,出土的下·一·3套环的朱线框西侧却没有纹带,紧靠铜套,使下·一·3号钟的位置显得狭窄。若让原来的下·一·3号钟(现下·一·2)归位,已难以容纳,钟体只能搁在铜人柱的柱座上。该梁更无法容下曾悬挂于此的“大羽”、“大宫”、“羽曾”等钟。可见其在“大羽”钟被挤走后,自西端截短了一段。另外,编钟在历史的演进改制过程中,中层的横梁曾被改制,造成2件甬钟被挤出架外,被无端悬挂在横梁铜套焊钩上。

我们的复原曾侯乙编钟,全面恢复了其在下葬前的原貌,尽可能真实地以曾侯乙生前在其宫廷中使用时的编列状态,展示给广大观众。

2.以黄翔鹏为首的一批学者对编钟的乐律学铭文和其实际音响的研究,确定了曾侯乙编钟的音律体系,是一种建立在“曾”基础上的十二音体系,是与今十二平均律完全不同的、包含了纯律和三分损益律因素的“钟律”(参见图8“钟律音系网”)。由于当时人“以耳其齐声”──以人耳听觉调试编钟的音律,必然与其设计音高之间存在较大的误差;编钟在地下埋藏年深日久,也会出现一些物理和化学变化,影响编钟原有的音高。有关出土曾侯乙编钟的多单位音律实测数据证明,出土编钟的音律与这套编钟设计制造者的原有意图(编钟铭文所示),在乐律学上的确存在着一定的误差。

我们的复原曾侯乙编钟,充分运用现代科技手段,在每一个单体编钟上,精确地调试出先秦“钟律”中相应的两个乐音;在全套编钟上,全面、准确地实施了编钟铭文已明确指示了的“曾”音律体系。

3.曾侯乙编钟的工艺水平,在迄今发现的先秦青铜工艺品中,毫无疑问是首屈一指的。但这不等于说它不存在瑕疵。经仔细观察,一些中、小型钟体上缺陷略多,钮钟上甚至还有上、下错范的现象。如上·二·3、上·三·1、2号钟均有一铣角比另一面稍长,该面的舞部也低于另一面。中层甬钟中亦有个别多肉现象。又如在纹饰方面,其细部存在较多的马虎、忽略或造型不一致、线条不流畅,以及少数编钟音色不佳、不统一的现象。这当然不是编钟设计者的原有意图,而是当时技术条件和工艺水平的局限,或是偶然的疏忽所致。

复原曾侯乙编钟,以最大的限度弥补了出土编钟在铸造和其它方面存在的缺陷和不足,使其工艺臻于完美。

五、继承和弘扬中国辉煌的音乐文明

中国的先秦时期曾经产生了如曾侯乙编钟这样奇伟的青铜乐器,其冶铸、工艺、结构设计等方面,均不失为空前巨大的科学成果。这里复原曾侯乙编钟的所谓“超越”的理念,仅指编钟编列的恢复、音律精确性的提高和工艺瑕疵的完善等三个方面。而在复原曾侯乙编钟上更多的,是继承和弘扬出土曾侯乙编钟上所包容的中国古代音乐文明的辉煌内涵。即除了上述三项之外,复原曾侯乙编钟将全面继承出土曾侯乙编钟在冶金工艺、美术设计、音乐科学(包括乐律学、音乐声学)等方面已取得的伟大成就。本课题所谓“继承和弘扬”,主要立足于如下方面。

1.全面采用出土曾侯乙编钟的造型、结构及纹饰设计

复原曾侯乙编钟参考曾侯乙编钟原件,同为65件单体青铜乐钟组成。各件单体乐钟的钟型及钟体各部的基本形制数据、音梁结构、铭文及纹饰,除了根据研究成果复原出的、未曾下葬的“大羽”钟之外,均严格按相应出土原钟制作。复原“大羽”钟的纹饰参酌同组(下层二组)钟的纹饰使用。2828个钟体错金铭文因制作成本的局限,则改用阴刻描金工艺。

复原曾侯乙编钟的45件甬钟,一如出土原件,造型相同,大小各异。腔体均为合瓦体,铣边有棱,于部弧曲上收。舞平,上有长甬,甬下部有旋、斡。甬、舞、篆、鼓均饰蟠龙纹。钲中和鼓部多有铭文。形制大同小异,体态大小不一。中层的3组甬钟,依钟枚的有无和长短可分:短枚、无枚、长枚三式。下层甬钟属大型长枚式。

中层一组钟,为11件短枚钟。甬部为八棱柱体,棱脊光素,棱面以同一的单体伏卧龙躯重复密布,衡面亦然。近舞处设旋,为一道环绕甬围的箍带,表面以浅浮雕蟠龙纹衬地,匀称地布有4个圆泡形乳饰。斡由兽形曲卷成环状。舞部以甬底为中心,十字划分为对称的4格,满饰繁细而密集的浅浮雕蟠龙纹。钲部以圆梗界隔出钲中及其两侧篆带,圆梗上亦有细密精微的阴刻蟠龙。钲中呈梯形,除个别钟之外,均有错金铭文。篆带之间缀有短枚,其三三并列为一区,每面两区,总共36枚。枚作实心螺形,枚间素底。钲部周缘(不包括下边)和篆带纹饰与甬面同,均以或向或背、或横或直地密布同样的单体龙纹,构成密集的纹带。鼓部饰浮雕蟠龙纹,纹样整体若蝶翅状,均有错金铭文施在正鼓近口和左、右侧鼓。钟壁厚度不匀,腔内相对四侧鼓部均有一条呈带状凸起从钟口延至中部,形成4条分布基本对称的纵向音梁。

中层二组为12件无枚钟,甬、舞、鼓、于部与短枚钟同。钲部以圆梗界隔,无篆,无枚。钲中两侧饰以同样的纹样,均由2条侧身盘卧的浅浮雕蟠龙组成,龙身复阴刻圈点纹、涡纹。这一纹样被分别用竖置、横置、上下迭置、剔边、贴边等形式,布置在各钟大小不同的装饰面上,显得统一而又有变化。

中层三组为10件长枚钟,甬、舞、鼓、于部与短枚钟同。钲部以圆梗界隔。钲中梯形,两侧设与甬面相同的浅浮雕蟠龙纹篆带,篆带上下之间缀有长枚共36个,排列形式如短枚钟。枚作乳钉状,腰稍内收,顶沿较粗,正中凸若攒尖状;枚光素,根部饰一圈浅浮雕龙纹;枚与枚之间亦饰浅浮雕龙纹。钲部周缘纹带与短枚钟同,但多出折回于钲部底沿的纹带(中·三·1、10例外)。钲中、鼓部均有错金铭文。

下层为大型长枚钟。下·二·6楚王镈改为“姑洗之大羽”钟后,仍为13件。各部多与长枚钟相同,但形体较大,并有甬部之别。甬近圆柱体,上细下粗,衡平;表面光润,铸镶红铜花纹,衡部饰涡纹,甬面饰上下相错的三角纹,内填龙、云纹,上端为一圈梭形纹,纹体略低于甬面。旋上之斡,作龙、兽之形,但比短枚、无枚、长枚钟更为写真。

上层的三组钟为纽钟,共19件。形制相同,大小各异。钟均为合瓦体,上窄下宽,铣边有棱,于部上收成弧形,亦如甬钟腔体。舞平,上有长方形单纽。除上·二、三组各钟纽部饰绹纹外,均通体素面无纹;无枚;表面均经磨砺,犹有光泽;均有铭文。沿纽、舞部至铣边有一道经过磨砺清理的范痕。

出土编钟的钟架由长、短两堵立面直角相交。整架编钟放置有序,使钟架达到最饱和状态,也给演奏者以适宜操作的便利,充分体现了当时乐师构思的巧妙和严谨。复原曾侯乙编钟的钟架除了恢复出土钟架横梁被截短部分之外,一如出土曾侯乙编钟原件,上层钮钟19件、中层甬钟33件、下层大甬钟13件,依大小和音高为序,编成三层8组。复原后的钟架长7.48米、架宽3.8米,架高2.9米。钟架仍为铜木结构,纵横两列连接成曲尺形。横梁两端以蟠龙纹铜套加固,由6个佩剑武士形铜柱(下称铜人柱)和8件圆柱承托,构成上、中、下三层。铜人柱由人形柱身、半球体底座和圆垫圈三部分组成,呈武士直立托举状。武士通体圆雕,细腰紧束宽带,左佩一柄铜剑,目睁口闭,凝视前方。半球体底座之上部正中凸起一浅圆台,托垫着人形柱身,台面外围饰一周浅浮雕蟠龙纹。圆台之下系底座主体,分上、下两圈侧卧着16条高浮雕蟠龙。钟架横梁为长条方木,两端有浮雕或透雕的龙、鸟、花瓣形纹饰的青铜装饰件,庄重且富丽堂皇。梁身遍髹黑漆加朱漆彩绘,并用朱色宽带框划出挂钟构件的施放位置。横梁上绘有彩色花纹和阴刻210字铭文,刻文均填饰朱漆。除刻文处,各组条带之间,均由朱、黄色花瓣纹、云纹、几何形纹构成方形装饰面。铜套方桶形,各有2个对穿榫眼与梁端榫眼相对,以承插中、下层铜人柱。钟架装饰及悬挂附件共271件,为青铜铸造,重量达1000Kg,装饰及悬挂附件上铸刻有689字铭文。它们与仪容端庄的青铜武士,及其托举的彩绘大梁浑然一体。

2.完全采用出土编钟铭文所载的音律体系

黄翔鹏先生《曾侯乙钟磬铭文乐学体系初探》[4]的研究表明,编钟的基本阶名包含了12个半音的全部名称。这个基本的称谓体系由徵、羽、宫、商为核心而构成。因钟铭称其上方的“纯律大三度”所得之律为“”,下方的“纯律大三度”所得之律为“曾”,翔鹏先生即名之为“曾体系”。其基本含义为:上方大三度音的“角”或“”字与徵、羽、宫、商这4个核心阶名结合,构成徵角、羽角、宫角、商角或徵、羽、宫、商,分别表示徵、羽、宫、商上方的大三度音。4个核心阶名后缀“曾”字,被分别名为:徵曾、羽曾、宫曾、商曾,以表示徵、羽、宫、商之下方的大三度音。翔鹏先生的研究,从根本上揭示了“角()·曾”命名法所包涵的律学体系。显而易见,从律学上来分析,曾侯乙钟磬的律制,根本不是秦汉以来广为流传的“三分损益律”,也不是古希腊毕达哥拉斯的“五度相生律”,而是中国先秦编钟所采用的独特律制,翔鹏先生即命名其为“钟律”。钟律与中国古代的乐器琴的实践密切相关,与琴所使用的律制完全一致;所以他说“钟律就是琴律”。他把这一重要的研究成果,即“曾体系”的律学基础,创制了一个专门的图表来表述,这就是为今学学术界广为应用的“钟律音系网”。钟律,由于同时采用了“三分损益律”(或“五度相生律”)的纯五度(按今计算,此纯五度为702音分)和今“纯律”的大三度(按今计算,此大三度为386音分),构成了一种极其复杂的不平均律,其在反复的旋宫转调中,会产生许多的变律,以至在半音之中可能多至5个微分律。可以设想,在全套65件编钟的130个音上,要设计并实施这样的一套极其繁复的音律体系,需要何等高度的科学和技术水准!可是在2400年以前,曾国的钟师工匠们做到了!这不仅是中国,而是人类在青铜时代的一个伟大创举!

曾侯乙钟铭完全使用着中国人自己的表述方式,应用着中国人特有的、体系严密的专门术语。特别在测音结果中,上层纽钟的“割(即“姑洗”律)之宫”,用无铎均的“商角”表示,音高正在c2位置;在中层二组的第7号钟上,根据全套编钟的平均音分数观察,音高也正在c2=512.9Hz。用今天通行于国际的音高体系来对照,它们清楚地表明了,曾侯乙编钟用作“标准音”的“割之宫”,正对应着今天钢琴上的标准音“中央c”;姑洗均正是钢琴上以“中央c”为首的七个白键──最基础的c大调音阶七声所组成。钟铭以“割”统率音律体系之全局,以姑洗律为标准,进行“律”的比较;同以姑洗为标准构成“姑洗均”──一个以姑洗为首的七声“新音阶”,来进行“乐”的对照。姑洗的音高起着“标准音”的作用。翔鹏先生对曾侯乙编钟数次测音结果的详细地分析,充分证明了春秋战国之际,中国已存在精确的绝对音高概念,并在实践中广泛运用了[5]。

在复原曾侯乙编钟上,包括其中新增的下层一组1号“姑洗之大”甬钟,完全采用了以“割之宫”为基本标准的、以“曾”方法相生而得的“钟律”体系。具体音律数据参见附件1《复原曾侯乙编钟音位图》。

3.参酌出土编钟的冶铸工艺和合金配方

上文提及,研究发现出土曾侯乙编钟原件的全套钟的铸造经过了造型、浇铸和铸后加工。钟的造型工艺,包括塑样、制模、作范、装配铸型。全套钟的铸型均用陶范组合而成,甬钟的铸型甚至需要136块范、芯组成。复原曾侯乙编钟的铸造工艺不再采用较为繁琐笨拙的模范法,而是采用了更为科学、精密而且简易可行的失蜡法。出土曾侯乙编钟原件的甬钟内泥芯犹内存而未与内腔相通,说明是先铸成甬后,将甬嵌入铸型内,浇注钟体时与钟体铸接合一。下层甬钟甬部的红铜纹饰,是用低锡青铜(含锡约3%~4%)铸制纹样后,嵌在铸型内铸镶而成,皆采用了十分巧妙的“铸焊”工艺。复原曾侯乙编钟仍效用此法。

复原曾侯乙编钟所采用的合金配方,主要参考出土的曾侯乙编钟原件的数据资料,并根据承制厂家武汉精密铸造有限公司在长期复、仿制曾侯乙编钟的实践中积累的知识经验,加以适当调整而成。出土的曾侯乙编钟用高锡青铜铸成:铜(Cu)含量为73.66%~78.25%,锡(Sn)含量为12.49%~14.46%,铅(Pb)含量一般小于2%,个别略高于3%;其它元素含量都很少,例如铁(Fe)<0.1%,锌(Zn)<0.01%,钴(Co)、钒(V)<0.001%。《周礼·考工记》:“金有六齐(剂),六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐。”该套钟的合金剂量正为铜六锡一之比。复原曾侯乙编钟的铸造所采用的合金配方也为高锡青铜。实验证明,钟的合金比例对其声学性能、机械性能、铸造性能的变化有着重大的作用。当含锡量为5.76%~12.48%时,钟的基音(即由整体振动产生的基础音)和其它分音(即由局部振动产生的音)较弱,第二分音较强,音色显得尖锐、单调;当含锡量为13.03%以上时,基音和第三、五分音较强,其它分音依次减弱,音色丰满悦耳。锡含量的增加,提高了合金硬度,使钟在形制不变的情况下,增高了频率及其响度。但是,当锡含量超过18~20%时,青铜的强度就会急剧转脆而不耐敲击。铅是延性弱、展性强的金属,在青铜合金中属于软的基体组织。铜中加铅,可以与加锡一样达到降低熔点的作用;可以增强合金熔铸时的流动性,使铸件更加致密光润;还可以减弱因加锡而导致的脆性,使所铸的钟耐击经用。少量的铅(<3%)基本上不影响钟的频率和音色,但对振波的传递起着阻尼作用,可加速振动的衰减,缩短钟音时程,这对于过长的钟声起着适度的抑制作用。含铅量过高,钟的声音就会干涩无韵。合理的铜、锡、铅合金比例,不仅是作为乐器编钟在音乐性能方面的需要,还可减少编钟铸造缺陷,使钟更加精确规范、表面光洁、纹路清晰、色泽富丽、经久耐用。这套钟的成份分析说明,当时的匠师已能识别铜、锡、铅的特性,并且掌握了适当的配方。这说明这套钟的选料、熔炼、浇注等工序均经严格控制,获得了良好的铸造效果。复原曾侯乙编钟最大限度吸收了这些重要的研究成果。

出土编钟的金相组织是由α固熔体、α+β共析体、铅、少量夹杂物组成,属于典型的锡青铜铸态组织。α固熔体一般为铸态组织的树枝状晶,也有非铸态组织的等轴状晶。对组织为α固熔体等轴状晶的样品作X射线面扫描,表明锡的分布较为均匀。推测当时有可能已采取预热铸型、延时脱范,利用铸型和金属余热进行均匀退火来改善金属组织,以减少残余应力,保持音频的稳定。这些,在复原曾侯乙编钟的铸造中均予以有益的借鉴。

4.应用出土编钟的锉磨调音工艺

出土全套编钟除上·一·1的内腔和各钟舞内面(即腔顶)外,均在铸后经过了磨砺加工。大多的磨砺主要是为了钟的调音。《周礼·考工记》载:“薄厚之所震动,清浊之所由出。……钟已厚则石,已薄则播[6]”,表明当时人们在利用磨砺改变了钟壁的厚度比例,有效地改变编钟的频率方面,已经积累了丰富的经验,并上升到理论层面,进行了总结和归纳。从出土编钟上遗留下来大量的锉磨遗痕可以看出,在调音时,钟体的对称性受到了重视:往往受击面(即正面)的正鼓部内壁受磨,非受击面(即背面)的对应处亦受磨,且程度基本平衡;侧鼓部如此,非受击的两铣内角亦如此。钟体的对称性,应是其音色纯正的重要因素。全套钟的调音加工不仅重视了频率的准确,也顾及了音色的良莠。出于调音的目的,出土编钟的内腔受磨的规律是:两铣内角为光滑的凹槽;正鼓部内也有凹槽,但比铣角处的槽浅;侧鼓部内约从枚篆底缘逐渐宽厚、直至钟口的凸带上,被磨成与钟腔弧度适合的凹槽。对照少数未经加工的编钟保留着铸造砂面的对应部位,可知钟的磨砺是比较艰难的工程。

武汉精密铸造有限公司的工程技术人员在长期铸造编钟、尤其是在复制曾侯乙编钟的实践中,通过研究上述出土编钟的调音锉磨规律,已摸索出一套行之有效的双音钟调音方法。在复原曾侯乙编钟的铸造中,他们又一次运用这套方法,成功地完成了编钟的调音工作;并使编钟音律的准确性,超过了以往所有复制的曾侯乙编钟。作为他们在编钟铸造行业中的核心商业机密,有关他们具体的调音方法和过程,本文于此从略。

六、复原曾侯乙编钟的实施及其技术难点

近2年来,我院研究小组与武汉精密铸造有限公司的工程技术专家通力合作,反复实验,不断改进。经测定,65件套复原曾侯乙编钟的音响效果达到优、良的标准。其中,音高、延时、音强均高于验收标准。由于运用热处理工艺均匀金相组织、消除内应力,编钟的基频更稳定,音色更统一。

复原曾侯乙编钟是中国音乐考古的一项新课题,也属较为前沿的“实验考古学”范畴。根据被取代的楚王镈的体量数据,并参考了编钟钟架所能提供空间的最大限度,我们与铸造厂家共同设计出未曾下葬的下层1组1号“姑洗之大羽”钟。其具体形制尺寸为:铣长90.5、铣间71.8、鼓间52.8、中长68.8、舞修61.2、舞广44.8厘米。正、侧鼓音的设计音高,完全根据编钟铭文,分别确定为A1、#C。根据这些数据制作模具,铸成钟坯后进行了音响、音色的实验。总结复原编钟制作的整个过程,发现全套编钟最大的工艺难点,正是这件新增的“姑洗之大羽”甬钟。它不但形体最大,在音高和重量上,它比曾侯乙墓出土的下层最大的甬钟还要低300音分、重20公斤。不仅厂家没有现成的钟模可采用,连可参考的史料和形制数据也没有。铸制中,技术人员不断摸索,多次反复,仍有发音不佳的困难有待解决。据笔者的学识和经验判断:在出土曾侯乙编钟中,最大的3件钟已有发音不佳的情况,此处应为大钟的体量与音高关系之极限。而“姑洗之大羽”钟之体量,更超越了上述最大的3件钟。要使此钟较好地发出“姑洗之大羽”──相当于大字一组的A音,必须寻找到钟壁厚度与编钟体量之间合适的比例关系。如此,笔者以为其体量仍须急剧增大,以在击发此钟发出如此低音时,钟体不致产生过度形变而导致其基频破裂。按估算,此钟的体量可能要从目前的90.5厘米扩大至150甚至200厘米以上。如此巨大的钟体,已有钟架将完全不能容纳,全套编钟整体的和谐格局也将被彻底打破。这无疑超越了本项目所能承受的限度。故“大羽”钟的进一步探讨,暂作为遗留问题,以后设法另立专门的科研项目予以研究。

较之以往编钟的复制,还有一些工作属“可以解决的”难点。如由于编钟编列的复原,钟架需要加高、加长,钟梁上悬挂附件的尺寸需要重新设计和制模铸造;同时维持钟架结构稳定性的难度也大大增加。又如为追求工艺上的完美,尤其要使中、下层56件甬钟通体纹饰达到浮雕的精细效果,使钟体表面纹饰及浮雕的肌理比出土编钟更统一、更流畅、更挺锐;因此,每件钟都要在以往用出土原件翻制的纹饰模块上,作全面的手工雕刻修整。同时还要注意到钟模在铸造中的收缩率,力使复原编钟在形制数据方面的误差率不超过1%。另外,复原编钟音响性能的验收标准,较以前复制曾侯乙编钟时在音准的精确度上要求更高。厂方的工程技术人员和一线操作的工人为此付出了极大的努力,几经反复,终于很好地解决了这些问题。如在制作蜡模时,尽可能把蜡模的音高修定到如下标准:下层钟在500音分以内,中层钟在300音分以内,以保持编钟铸态的音响效果与设计标准的尽可能一致,减少调音锉磨的磨削量。采用了机械热处理退火的方法,均匀金相组织,消除内应力,稳定基频,统一音质。又根据编钟的音高和体量,将铅、锡青铜合金由以前的分二组设计,细分为分五组设计,以提高全套编钟整体音质的谐和性。并增加厂方工程技术人员和我们中国音乐学院专家组实地考察及制作现场指导的次数,反复进行主观检测和仪器的频谱分析,对65件钟进行精调。厂方的工程技术人员为了获得最好的效果,曾根据检测结果试制了5件甬钟,以实验的方法获取珍贵的第一手数据。他们以令人钦佩的精益求精、一丝不苟的敬业精神,完成就这套前所未有的复原曾侯乙编钟。

针对首套复原曾侯乙编钟的难点和要求,武汉精密铸造有限公司还在总结以往复制曾侯乙编钟经验的基础上,充分认识复原曾侯乙编钟的特点、要求,调整制作的理念。设计、计算复原编钟的音高、铭文、钟架、挂件的尺寸;制定工艺方法和操作规程;组织以总经理李明安总负责,总工程师王元利负责铸造工艺,技师朱方标负责音响,美工师郑和生负责钟架结构、铭文设计实验,车间主任纪善桥负责组织复原编钟制作专业班的生产。作为最著名的专业编钟铸造厂家,武汉精密铸造有限公司曾完整地复制过4套曾侯乙编钟;特别是为台湾“文建会”复制的曾侯乙编钟,铭文全部错金,是目前所公认的、技术规格最高的复制曾侯乙编钟,它得到了海峡两岸专家的一致好评;虽然制作复原曾侯乙编钟还是第一次,一些问题尚需总结和研究,但已取得的成就令人瞩目。面对摆在这里的复原曾侯乙编钟,我们要感谢以李明安厂长为首的武汉精密铸造有限公司全体员工为此所付出的努力。他们这一工作的意义,已远远超出了一次普通的商务合作和编钟金属工艺品的生产,它是传承、发扬中华民族博大精深的编钟文化的重大事件。

近3年来,中国音乐学院“中国乐器博物馆筹备组”以不懈的努力,在曾侯乙墓出土乐器和日本奈良正仓院唐传乐器的复制和复原研究方面,取得了较为丰硕的成果。今煌煌大观的复原曾侯乙编钟以其实景演示的形式陈列于此,无疑将有力地促进中国音乐学院中国乐器博物馆的筹建进程,促进学校中国灿烂的传统音乐文化的教学和科研。并将作为重要的音乐人文景观,作为未来“中国乐器博物馆”的核心展品,为中国的首都北京竖立一个闪亮的地理坐标。其可能产生的重大社会效益是不言而喻的。

【附记】

《复原曾侯乙编钟》是我在黄翔鹏、谭维四、冯光生等学者对曾侯乙墓和曾侯乙编钟研究成果的基础上,设计的一个应用性科研项目。内容包括复原曾侯乙编钟的《设计论证》、《音位图》、《形制数据表》、《验收标准》等。

2000年,该项目确定为中国艺术研究院音乐研究所筹备中的“中国音乐博物馆”核心展品。本人以项目设计人和负责人的身份,组织了项目专家组,汇集了包括考古学、历史学、音乐声学、乐律学、冶金和金属工艺学等方面一流水准的专家,在武汉召开了项目论证会。专家组成员包括湖北省博物馆前馆长、著名考古学家谭维四;中华世纪坛世界艺术博物馆常务副馆长、著名音乐考古学家冯光生;二位是发掘、研究和复制曾侯乙编钟负责人和骨干。还有武汉音乐学院前院长、著名音乐学家童忠良;国内权威音乐声学家韩宝强;著名乐律学家崔宪;武汉音乐学院教授蒋朗蟾等;他们曾与笔者同为研制国家重典中华和钟的主要设计者和监制者。以往的成功合作,已使我们形成了一个较为成熟的工作团队。项目论证会后,确定由武汉著名的编钟铸造厂家“武汉机械工艺研究所”承担编钟的实施。后因特殊原因,该项目中途废止。厂家将已铸出的30余件编钟单独配立一架,售与台湾国立艺术大学,以用作教学和演奏。

十年如白驹过隙,物是人非。忠良、朗蟾二先生先后仙去。适逢中国最著名的高等民族音乐专业院校──中国音乐学院以赵塔里木、杨通八先生为首的新老领导宏图大展,有志于“中国乐器博物馆”的创建,有志于中国古代灿烂音乐文化的继承和弘扬。欣喜之余,遂将拙稿以献。今黄粱之梦,居然实现;草草数语,于此聊表谢忱!

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