2015年12月1日 星期二

合成簧片之異業結合篇(前篇)


前一陣子加入了某個日本單簧管論壇,當然就是因為想多多收集各種關於單簧管的情報。這段日子以來,也的確看了很多有的沒的八卦 :)

這其中最令我感到印象深刻的,就是之前介紹過的單簧管弱音器,於是馬上就仿製改造了一組,而且效果的確還不錯,偶爾半夜「良心發現」時,可以拿出來偷練一下不會挨罵。而且,由於C調、降B調、A調使用相同的吹嘴,代表初始管徑幾乎相同,所以這一組弱音器還可以一魚多吃,真是妙用無窮。

這期間,偶爾會看到有人討論合成簧片的事情(好比說天團Siena的單簧管團員中也有人使用合成簧片),但大部分是我已經知道或摸索過的東西,所以倒也不太在意。直到有一天,有某位退休後想從頭開始學單簧管的老先生,留言說「老師很推薦我拿高音薩克斯風(Sop. Sax)的簧片裝在單簧管上使用,效果不錯」,才讓我大吃一驚:原來還有這一招!

其實反過來的案例,我是高中就知道了,當時常常看見學長們直接拿單簧管的簧片裝在高音薩克斯風上使用,雖然當時耳朵不好,聽不出使用單簧管簧片的高音薩克斯風的音色有無差異,但至少知道這樣互換是可行的。(至於學長們為何不拿正版的高音薩克斯風簧片來用,而是使用單簧管簧片?推測是在那個物質缺乏的年代,買單簧管簧片比高音薩克斯風簧片容易吧?)

但當年並沒有想到可以把高音薩克斯風的簧片裝到單簧管上使用,因為那時高音薩克斯風的簧片是珍貴稀有物質,而且尺寸上比較短,直覺上可能沒辦法裝到單簧管上。

經過了這麼多年後,才發覺原來這是可行的,真是後知後覺...

當然,身為吹單簧管的我,就算想拿高音薩克斯風簧片來試,手上也無法馬上找到現成的材料。雖然也想過在樂團中問問吹薩克斯風的朋友能否借用,但目前吹的樂團中沒有高音薩克斯風的編制,顯然也不會馬上就能借到,於是就暫時將此事擱在一邊。

直到這個月初,由於確信五月起遭遇的打工生涯另一大危機已經解除,於是下定決心來個放鬆大採購(史稱「慶祝槓龜大屠殺」XD),開始上網採買這半年來暫時不太敢下手的東西。包含了書籍、CD、與吹嘴。就在挑選吹嘴時,才想到:啊,順便買一片Legere Sop Sax來玩玩看吧?於是就這麼下單了。

只不過,我挑選的那家網路商店,只有Legere Classic,並沒有最新的Legere Signature的高音薩克斯簧片,另外考慮到先試試水溫,於是買了不會太厚的Classic 3-1/4的版本。

大約過了一週左右,東西終於寄來了!

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其實除了Sop Sax外,我也買了兩片Alto Sax的合成簧片。看起來一副要轉行的樣子,其實這是給中音單簧管用的----中音單簧管實在是種可憐的樂器,吹嘴難買、簧片更難買。原本我是打算買中音單簧管的專用合成簧片的,但下單後卻因為缺貨而被砍單,只好也拿中音薩克斯風的簧片來代替,反正這也是早就知道的替代手法 :P

收到簧片的同時,新訂的雜誌也到了,裡面有一篇介紹尼克吹嘴的「葉佩雯」,裡面也剛好提到了高音薩克斯風的合成簧片被拿到單簧管上使用的傳說,就讓我更加想嘗試看看了。

於是我就挑了個黃道吉日良辰吉時,齋戒沐浴後,正式拿出高音薩克斯風的簧片來測試。

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這是將高音薩克斯風簧片組裝起來的樣子。由於長度上短很多,所以根部完全會被束圈遮蔽,但還是可以裝的起來。

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這是之前介紹過的Nick-Legere簧片裝在單簧管上的樣子。NL簧片其實已經比標準的天然簧片要短了一些,但與上圖相比,就知道高音薩克斯風的簧片更短。

其實哩,除了比較短以外,高音薩克斯風的合成簧片根部也明顯比NL簧片要厚,這也是值得注意的地方。


2015-11-27 21.13.11.jpg
這是我擁有的Legere簧片大集合 XD

由左至右依序是Signature 3.75、改造不太成功的Signature 3.5、降E調 Classic 3.0、Sop. Sax Classic 3.25、Nick M、Nick S
可以看的出來是高音薩克斯風的簧片最短,比降E調的簧片更短。這給了我一個也許可以使用在降E調上的啟發,畢竟也有很多人拿降B調的簧片直接套用在降E調上使用。


2015-11-27 21.17.44.jpg
這是從側面看起來的樣子,對照上圖,應該可以看出正中央的高音薩克斯風簧片的根部厚度最厚吧?

不過,光用看的可能不過癮,本人為了滿足讀者中可能有數據控的求知慾,還是把數據和上次量測的各種簧片數值放在一起比較,一看即知。



簧片
全長
前寬
後寬
根部厚
前端厚
備註
R牌GC 3.5
67.49
13.00
11.00
3.22
0.17

V牌V12 3.0
67.53
12.85
11.30
3.26
0.16

Signature 3.75
67.16
13.32
11.42
2.25
0.16
背面霧面,無紋路
Signature 3.5
67.55
13.17
11.49
2.22
0.14
背面霧面,無紋路
Signature 3.25
67.61
13.11
11.52
2.21
0.14
背面交錯紋路
Nick S
66.40
13.12
11.84
2.30
0.12
背面交錯紋路
Nick M
65.27
13.11
11.89
2.30
0.12
背面交錯紋路
F牌 Black H
67.43
12.92
11.58
2.97
0.11
背面光滑
F牌 F4
67.45
12.92
11.60
3.00
0.10
背面光滑
Classic 
S.Sax 
3.25
58.74
14.24
13.12
2.70
0.14
背面霧面,無紋路

從尺寸上可以看出來高音薩克斯風簧片長度較短、根部較厚(相對於Legere個簧片而言)。換句話說,這兩個因素,剛好都提升了簧片在長度方向的剛性,這對合成簧片來說,是個很重要的優點。怎麼說呢?

(以下寫的比較理論一點,如果看到會想打瞌睡的話,請直接跳後半篇 :D)

因為合成簧片的要能逼近天然簧片的振動特性的話,則必須具有低密度(輕巧)、在長度方向高剛性(強韌)的特徵,這對一般的工程塑膠或合成材質來說,都是不小的挑戰(以上寫的這麼頭頭是道,好像研究了幾十年的簧片的感覺,其實這都是從Legere公司的專利說明看來的XD)。因為密度比較小(密度接近蘆葦而小於1)的塑膠往往剛性不夠,剛性夠強的工程塑膠往往是加入玻璃纖維或碳纖維來補強,卻會拉高塑膠本身的密度。這兩者之間是很難妥協的(上面那個在簧片上竹材貼紙的想法也是來自於想補強長度方向的剛性產生的)。但如果能再加上幾何特性的配合(也就是長、厚、寬。從材料力學來看長度對剛性的影響是與平方成反比、厚度與剛性成正比、寬度幾乎不影響---公式推導到最後寬度的項目都會被消掉。用比較白話的說法就是越長的東西越軟、越厚的東西越硬。一般人微調簧片厚度時,會故意把簧片裝得比較前面或後面,也是應用長度對軟硬的影響),就會比較容易調整到類似天然簧片的特性。

一般而言對於調整幾何特性大多著重在厚度上(尖端與根部的厚度比例、或說是簧片剖面的輪廓上),但從Nick簧片的演變上可以看出Nick公司導入了長度調整的方法,可說是一大突破。這是因為在厚度上簧片尖端的尺寸變化是近似奈米級的(至少是微米級),這對切削或是射出成形來說是非常難掌握的精度水準。相對起來,簧片的長度就很容易靠設計或模擬來推斷效果;對於製造來說,也比較容易掌握精度(釐米等級)。所以我認為Nick這樣的演變是非常合理而有效果的。

回到高音薩克斯風的簧片上,由於它的長度更短、根部厚度更厚,對於合成材料不容易做到的剛性來說(特別是高頻的反應),就有很大的補償效果。因此從振動學(或材料力學)的角度來看,將它套到單簧管來使用,光想就會覺得很合理。我甚至在想各家天然簧片公司也可以考慮出較短的簧片來販售哩。(當簧片老化後,有人會剪掉簧片的前端來延長壽命,也是類似的意思---其實也可以剪根部,但比較難剪,所以後續要怎麼修飾也會無頭緒。)

講了這麼多馬後炮式的理論分析,但真正厲害的,還是當初想到用高音薩克斯風簧片替代的不知名人士,只能說是天才啊!

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