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口琴簧片的奧秘

小小的簧片,大大的學問

簧片是口琴的心臟,是口琴中最重要也最精密的部分,其中更蘊藏著各家廠商的核心技術與機密,從材質到尺寸、弧度到間距,黃石帶你一步步了解簧片的奧秘。

material

簧片材質

口琴用的簧片大多以銅製為主,市面上知名廠牌 Hohner、Tombo 使用的是黃銅(Brass),Suzuki 則主要使用磷青銅 (Phosphor Bronze),德國 Seydel 則有不鏽鋼簧片 (Stainless Steel) 琴款的選擇。

以材料硬度區分,不鏽鋼 > 磷青銅 > 黃銅。材質的差異對於音色有一定程度的影響(但音色不僅取決於材質),基本上質料越硬音色越亮,以音高為 F=350Hz 的簧片來說,不鏽鋼簧片在中頻的泛音 (1.6K~4KHz) 明顯較黃銅豐富。

不鏽鋼簧片還有另一個優點,就是銅會因氧化後而改變重量,進而影響音準,但不鏽鋼則幾乎沒有這種問題。

黃銅簧片

磷青銅簧片

不鏽鋼簧片

surface

簧片表面

理想的簧片表面應盡可能平整與光滑。大多廠商生產口琴時都會經過人工調音的程序,為求調音效率,會使用金屬刮刀於簧片表面留下鑿痕,這會影響簧片振動時的響應與穩定性,更會因應力的不平均而易使簧片受損與斷裂,因此在做簧片精密的調校時應予以去除,可提升簧片壽命。經拋光的簧片音色則會較亮。

表面留有鑿痕的簧片

去除鑿痕並拋光後的簧片

※ 黃石樂器在簧片調音時不會在表面留下任何磨痕,不會影響簧片壽命。

dimensions

簧片尺寸

簧片的長寬高尺寸會影響簧片振動時的頻率,也就是簧片所發出的音高。

相同厚度下,簧片越長擺動速度就越慢,音高也就越低;相同長度下,簧片根部(固定端)越厚,擺動速度越快,音高則越高;反之相同長度尾端(擺動端)越厚的簧片,擺動速度則會越慢,音高越低。

因此在同樣材質、同樣音高下,簧片可以製成各式不同的尺寸,而尺寸與比例不同,會造成音色、動態與響應的差異。相同音高較短的簧片會擁有較多的泛音,因此音色較「透亮豐富」;反之較長的簧片則音色較「溫暖」,並擁有更佳的動態與響應速度。

上圖為 Hohner Toots 系列半音階口琴,共有兩款,分別是 Mellow Tone 與 Hard Bopper。兩款琴音高相同,但 Mellow Tone 使用的是較短的簧片,因此泛音較多,擁有醇美的音色;而 Hard Bopper 則採用較長的簧片,簧片響應更佳,音色較集中,因此更適合輕快、活潑、節奏較重的曲風。

horizontal space

水平間距

簧片固定在座板上,三邊不可碰觸到溝槽邊緣,否則無法振動,而兩者之間的間隙越小,氣流損失也就越小,吹奏起來越「輕鬆、省氣」。各琴款水平間隙的差異一般用肉眼是不易分辨的,需用顯微鏡或專業的量測工具才能查明。以 C5 音高為例,品質良好的琴款約略為 0.02mm ~ 0.04mm,甚至可小至 0.01mm,而大於 0.1mm 的琴則會感覺明顯費氣。水平間隙越小,也會使高頻越多、音色越亮。

理想的簧片安裝應位在溝槽的正中間,並且邊緣確實保持平行,才能擁有最佳的響應。

簧片未準確安裝於溝槽中央

安裝於溝槽中央的簧片

簧片根部的固定應牢實,傳統使用鉚釘固定的方式不如點焊或螺絲固定的簧片穩固,較易因碰撞發生偏移。然而點焊的簧片根部雖不易偏移,但也可能產生根部焊點外的區域未完全貼和簧板的狀況。簧片若未能紮實穩固貼合於簧板,振動時可能導致音準不夠穩定或受氣流影響產生高頻雜音(十孔口琴使用超吹時尤其顯著)。

以鉚釘固定的簧片

用點焊固定的簧片

GAP

垂直間距

若您仔細觀察過簧片,應會發現簧片的尾端是微微翹起的。簧片尾端必須高於座板,才能順利完成振動。而所謂的「垂直間距」就是「簧片尾端與簧板之間的縫隙高度」。

垂直間距太大太小皆不利吹奏,太大會導致簧片對於弱的氣流失去反應(簡單來說就是會費氣);反之太小則會對於強的氣流失去反應(閉簧),也因此間距的設定並非絕對,需視演奏者的吹奏習慣力度而定。一般來說,適當的間距約略等於該簧片的厚度,然而簧片與琴的各方條件越理想,就越能允許越小的間距,並同時不易發生閉簧,兼備敏銳度與優異的動態表現。

curvature

簧片弧度

簧片有一定的彈性,在振動時會產生一定的形變,依簧片厚度、長度及配重而定,原則上越長的簧片振動時的形變越大。理想的簧片弧度並非完全筆直,而是振動時「能整根簧片同時穿越座板」,如此能讓簧片擁有最佳的響應。

SHAPE

簧片形狀

為使簧片更容易於空氣中振動,優異的簧片表面形狀並非水平,而是在靠近邊緣處變薄,使表面呈弧狀,可以減少振動時的空氣阻力與能量散失,讓簧片更易驅動並擁有較長延音。

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結論

口琴簧片是非常細小的工件,綜合以上我們便能夠了解,要生產一把精良的口琴,簧片從製作、打磨、安裝、調音、調校到設定完成絕非一件簡單輕鬆的事,而且有許多環節現階段都僅能倚靠人工在每個簧片上逐一去完成,是非常耗時的工程,這也是高階口琴價格高昂的原因。