古典弹拨乐器(古筝）设计创新中的实验技术
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摘 要： 在介绍了古典弹拨乐器古筝的种类及特点的基础上，并且讨论了古筝当前的市场状况、形制设计创新和实验技术，并结合实际SET分析法和现代工艺，尝试探索古典弹拨乐器古筝设计生产的发展创新之路。
在中国封建社会的历史阶段中，“琴、棋、书、画”历来被视为文人雅士修身养性必由之径，而中国古典弹拨乐器居其首位，而古筝更是成为了古代文人、士大夫手中爱不释手的器物。在现代商业性的社会中，虽然传统文化理论体系在不断推陈出新，但是传统弹拨乐器的形制设计理论资源匮乏，已远远不能够解决其快速发展所面临的多样化转变问题。中国乐器设计师在研究乐器造型的同时，要把中国坚实的传统文化根基与民族精神在现代设计理论及创新实践中完整地体现出来，努力探寻出两者的契合点，积极实践富有成效的设计实践创新之路。
近些年来，由于古筝艺术的发展和古筝音乐的普及，乐器的需求量增大了，各种形制与弦制不同的古筝都在全国各地流传。古筝的种类虽然繁多，但总体上可划分为四类：
第一类是丝弦古筝，它的形制有十三弦筝、十六弦筝。早期弹筝人多用这种古筝，其特点来自于乐器所系的蚕丝弦。这种弦发音醇厚、柔和，用它来弹奏古曲，朴实、典雅。第二类是钢弦古筝，它的形制有十三弦筝、十六弦筝、十八弦筝。它的声音清亮而富于韵味，独具一格。 第三类是尼龙缠弦古筝，其形制有二十一弦筝、二十三弦筝、二十五弦筝等。其筝身的各个部位结构科学、严谨。它的声音醇厚、柔和。第四类是转调古筝，它是为一些专业人士解决古筝的转调问题而试制的。现在的转调筝主要有：脚踏式转调古筝、手扳式转调古筝等。[1]。
古筝是一弦一柱、多弦多柱乐器。（见图1）筝体呈长条形，面板弧形，底板平直并开有两个音孔，面板与底板均用发音振动性能良好的桐木制作，边框使用硬质木料，整个筝体是一个共鸣箱，长度1.6米左右。弦质为丝弦或钢丝外缠尼龙丝的粗细不同系列金属筝弦，筝弦设柱（码子），根弦、弦轴装置在与码子平行的面板左侧；演奏时一般右手戴玳瑁甲片（即指甲）。通常古筝的型号用S163—21表示，S代表S形岳山，163代表古筝长度是163厘米左右，21代表古筝弦数21根，是王巽之与缪金林共同发明。[2]。
目前国内市场上中国古典弹拨乐器的发展极为快速，种类居世界之冠。从传承的角度来看，了解古典弹拨乐器的深层次文化内涵、剖析其结构组合并掌握内在规律，是促进传统乐器规模化生产的重要途径。以在中国复兴才20年的古筝为例，据扬州古筝协会的数据显示，扬州每年销售古筝20万台，并以每年3%的速度增长，古筝现在已成为扬州重要的文化与经济产业，被视为具有很大潜力的经济产业。在国际上，近些年随着中国民乐的兴起，传统乐器在海外也深受欢迎。韩国、日本、新加坡等亚洲国家都有着古筝热的形势，并且在美国等西方国家也形成一股习筝热潮。但是我们不能盲目乐观，横向比较，西方的古典乐器小提琴，每年在扬州的产量达100万台，是古筝的5倍。韩国伽耶琴、日本筝还有蒙古筝等都与中国古筝有着千丝万缕的渊源，尤其是日本筝，唐代十三弦筝（唐筝）在日本被保存和发展极为成功，目前已成为日本主要的民族乐器之一，而在它的发源地中国却已难寻踪迹，且目前国内能为唐筝谱曲或能用唐筝演奏者更是凤毛麟角。[3]。
由此可见，古筝在乐器市场上仍具有巨大潜力，但是目前民族乐器的制作还是以传统手工制作模式为主，产量上没有优势，且形制样式陈旧，既无法满足现代演奏市场的需求，也无法与西方古典乐器相比创造出可观的经济值，更谈不上带动全国传统乐器产业发展。因此，古典弹拨乐器设计的创新之路迫在眉捷。
3.1Set分析法。
在对古筝进行形制的改良或创新设计实验中，我们先采用“人—事—场—物”关系的思维模式，借助人机工程学、SET分析法、5W2H调查分析、情感语意学、色彩心理学等学科的理论，[4]结合实践进行调查研究，从人机物理界面、人机情感界面、视知觉出发进行尝试。按这样的思路设计出的成果，力求在形制功能上取得创新，在演奏方式上得到突破，同时很少受使用环境的限制。在保留乐器传统的功能外，还可以更多地作为人与人、环境与人、文化与人沟通的纽带。
3.2现代工艺选用。
依托学院公共实验中心的金工、木工、CAD/CAM二维三维输出中心等设备平台，研究艺术设计与中国弹拨乐器形制创新的关系，从材料学出发，将以材料的变化在设计案例中的具体表现形式为出发点，通过材料与设计的创新，逆向的将使用者引入材料发展的世界。[5]例如“水晶”古筝（见图2）采用进口透明亚克力为主要制作原料，筝体结构合理、稳固，内外呈现出晶莹剔透的水晶质感、外形线条流畅，轮廓分明。由于制作材料与传统古筝所用材料的不同，其制作工艺跟传统木质古筝有着很大区别，亚克力材料的共振无法与木材相比。但经过公司技术人员多次实验，攻克了材料因素导致共鸣小的先天性难题，实现了筝体自身的自然共鸣效果，音质表现柔美、纯净。
（1）对各种传统文化元素（传统家具等器物造型）进行学习与吸收并加以演绎。
通过具体艺术设计手段，在深入了解古典弹拨乐器发展的基础上，针对现代人民的实际生活状态，与其他相关艺术等门类横向结合，打破传统生产思维，从整体上设计出具有文化特征和有利于产业发展的新乐器。图3是具有现代感的古筝与琴桌设计，该设计打破了传统的“平衡”理念和古筝尾部稍作下垂的传统形制，通过将具有秦风的古筝一端“翘起来”，设计出具有艺术感的新产品。该产品的琴桌也吸收了明清家具的风格和元素，显出简洁端庄的风韵。该产品获得****优秀设计奖并获得国家88专利。
①在电声发音方面。
我国民族乐器的电声发音创新成果很多，其中有代表性的是“电声多功能扬琴”。（见图4）在琴体结构上，电声多功能扬琴由2部分组合而成，呈梯形状。一部份为扬琴，另一部份为古筝、独弦琴、固定节奏及各种固定和弦，两部份组合起来形成和谐、完整的统一体。在古筝和独弦琴的演奏部位上，设有26个单码，充分利用了多余的弦长部分，有规律地将13弦排列为25个音位，除去几个同音异位的音，其音域相当于一台18弦高音筝。在琴的右侧部设置了灵巧的转调滚轴，每个滚轴的推移可升降一个全音，因此可以根据需要快速地进行转调，使其与扬琴部份的转调达到高度的统一协调。[6]。
②在无线电发音方面。
借鉴国内外先进设计方案和自主创新技术，电子古筝相比于传统的古筝在外形上保持一致，而改变其原有发声结构，并采用微型传感器技术实现音源信号的电子化。即在研制的古筝的每根琴弦上安装一微型传感器，通过微电子电路处理即可实现对音调高低的控制从而达到与实际乐器相同的音色和音高，性能稳定、工作可靠、抗干扰强、音色还原度高。
1、和谐社会的发展需要人与人之间更多的沟通，工业产品应该体现更多的人文关怀，促进人与人的相互了解和关爱。站在不同人群角度思考，因人而需，既可以设计出适合儿童规格的“儿童琴”，（见图5）又可以设计出便于亲子交流的“母子琴”。（见图6）同时，也可以设计出适合现代青年审美和演奏方式的个性化产品，如女子十二乐坊站立式多人齐奏的“交互式古筝”，（见图7）通过物的特征美好诠释来体现个体人群的特征，增进社会个体间的了解和认同感。
2、结合不同使用环境、演奏艺术方式的要求，以开发出与室内环境艺术相融的产品。通过与现代发声方式的结合和电声技术的探索研究，使中国古典弹拨乐器能适应更多的演奏空间需求，不断推动民间古典弹拨乐器的娱乐行为形式。
3、结合外来的需求和异地文化元素，将中国古典乐器与外国文化相碰撞，尝试吸收国外先进新工艺，针对性地开发外贸产品，促进贸易顺差。同时，结合多种现代文化，开发文化礼品和国家艺术教育服务等产业，有力地扩展古典弹拨乐器的产业链。
4、以设计革新来推动传统产业生产方式的调整和改革。建立“传统弹拨乐器研究中心”，达成产、学、研的研究链，尝试通过产品创新来促进传统初级生产方式的改革，向批量生产转变，提高产量产值，节约社会资源。
五. 结束语。
古筝的创新本身就蕴含着着文化价值、社会价值和经济价值，所以我们必须要以其为文化根源，以特定使用场景和风格为依据，以形制设计为亮点，通过与现代科学技术的结合，注重不同使用环境、演奏方式的要求，设计出风格独特、形式感染力极强的乐器表现样式，推动古典弹拨乐器的发扬光大。为实现这一目标，我们还必须结合外来的需求和异地文化元素，尝试吸收国外乐器制作的先进新工艺，针对性地开发外销产品。唯有这样，才能开拓并扩展古筝的产业链；唯有这样，才能在古筝的设计创新中有所建树，也唯有这样，才能把中国博大精神的文化介绍到世界去。
参考文献。
[1] 李萌.古筝基础教学[M].北京日报报业集团，同心出版社，2010。
[2] 盛秧.浙派古筝[M].西泠印社出版社，2003。
[3] 傅明鉴.乐器[J].2008，（11）。
[4] 简少全.工业设计方法学[M].北京理工大学出版社，1993。
[5] 左春柽 、杨斌宇 、王晓峰.人机工程与造型设计[M].化学工业出版社，2007。
[6] 楚音.湖南师范大学社会科学学报 [J].1988，02。