Tuesday, October 27, 2020

05-吉他定弦 (Guitar tunings)

05-吉他定弦
Guitar tunings

尚作仁老師 編撰


「吉他定弦」是指制定吉他各弦的開放音高,以「音名」來表示,「吉他定弦」也等同吉他調音的過程,關於吉他的定弦,由於是給初學使用的「基礎樂理」,因此本篇介紹的主要是以「標準定弦」為準,除了「標準定弦」外,所有其他各種千奇百怪的吉他定弦方式,都是「非標準定弦」或「特殊定弦」,但通常只是對標準定弦做些小改動,以適應特定曲目或調號演奏的方便或需要,對於多達數百種的特殊定弦,本篇只會介紹一些常用的「非標準定弦」,至於其他特殊定弦方式,日後若有演奏需要或有興趣研究時,可以自行上網瀏覽。

 

吉他各弦的編號及「標準定弦」各弦開放音的音名如下: 

324.jpg       323.jpg


由於吉他是屬於十二平均律樂器,吉他指板上每一格就代表一個半音的音程差距,因此當每一根弦的開放弦音名決定後,在該弦上的其餘音名位置就可根據「自然大調音階」的音階結構(全全半全全全半)推算出來,例如全音程升兩格,半音程升一格,到了第十二格,又會與開放弦音名相同,只是高了八度音,也可以印證八度音是由十二個半音所組成的。 

音階全圖.jpg

根據上面的音名位置圖,各位可以發現,除了第三弦外,每一弦的第五格就等於右邊隔壁弦的開放音,而第三弦則是第四格等於右邊隔壁弦的開放音,如下圖:

調音.jpg


標準音調音法:

這個規則性就形成了吉他標準定弦的調音法則,也就是以A的標準音先將第五弦的開放音調成A音,然後其他弦就以第五弦的定音為標準,依次調音,例如按第五弦的第五格,所發出的音高即為D音,然後比較第四弦的音高,將其調成相同的音高,其餘弦依此類推。 

以音程的概念來看,除第三弦外,吉他相鄰兩弦的音程都是純四度(相差五個半音,所以在第五格與右邊隔壁弦同音),第三弦則是大三度(相差四個半音,所以在第四格與右邊隔壁弦同音) 

至於A的標準音要如何決定,不知道各位有沒有注意到吉他開放弦的音名的右邊有數字(E2-A2-D3-G3-B3-E4),這數字代表甚麼意義呢? 音名的數字代表這個音名的「絕對音高」,以鋼琴的琴鍵為例:

鋼琴音域.jpg

從最左邊的低音AB音,稱為A0B0,然後從第一個C音開始,稱為C1~B1C1~B2…………鋼琴總共有88鍵,橫跨7個八度音(7 x 12 = 84半音),加上左邊A0~B0 = 2B0~C1 = 1,再加上右邊B7~C8 = 1,總共88(88個半音)C4在高音五線譜上的位置,是在下加一線也就是C調Do的唱名位置,因此這個C音就是鋼琴所謂的「中央C」,而標準音A (440Hz),在絕對音高的記法為A3,是位在中央C左邊的A音鍵。 

而吉他第五弦的開放音為A2,跟標準音A3 (440Hz)實際上差了一個八度音,所以吉他第五弦A2的標準頻率應為110Hz而非440Hz,因此吉他的實際音高,要比在高音五線譜上的音符整整低一個八度音,但為了記譜與視譜的便利性,吉他譜仍普遍使用高音譜號(G音譜號)來記譜,但站在絕對音高的角度來看,吉他的「中央C」實際等於C2 (低八度C),而高八度C才是真正的「中央C」。

g谱号.jpg

G譜號


泛音(Harmonics)調音法:

吉他也是屬於弦樂器,根據物理法則,弦因震動而產生音波時,會在波長與基波的整分數之一形成「泛音」而十二平均律大部分音程之間的波長比例,十分接近於簡單的整數比,例如: 純八度(1:2),,小七度(9:16),大六度(3:5),小六度(5:8)純五度(2:3)純四度(3:4),大三度(4:5),小三度(5:6),大二度(8:9)純一度(1:1) 

在音波學上,音波的震動會在X軸上產生「節點」(Node) (如下圖),所謂的節點,就是音波在X軸的振幅為零的點(如下圖),而這些節點會出現在上述各整分數的位置,以純八度為例: 其節點的位置位於(1:2),也就是弦長1/2處,以吉他而言,弦長1/2處就是位在第十二格處,由於節點的振幅為零,因此以手指搭在節點上並不會影響弦的振動(不會消音的意思),但因為弦長比只剩1/2,因此將會發出比該弦開放音高八度的泛音,而在吉他弦長比(3:4)意即1/4的位置也是節點 (3:4弦長比互為倒數),這個位置為於第五格,手指搭在第五格時,弦長只剩1/4,弦長比第十二格的1/2弦長又少了一半,因此會發出比開放音高十六度的泛音 (兩個高八度),而第七格的泛音位置是弦長的1/3,等於開放音的純五度(2:3) (2:3弦長比互為倒數),因此第七格的泛音正好是第七格音的高八度,所以第七格的音名就等於第七格的泛音音名。 

根據上述泛音原理,吉他調音也可以利用泛音來比較兩弦振動的頻率,達到調音的目的。

節點.jpg 

上面解釋了一堆泛音的弦長比與對應的音名關係,大概有一票人沒看懂,聲波學本來就是物理的範疇之一,講到物理又離不開數學,而這又是學音樂的人最弱的一環,泛音原理不懂也可以靠口訣,幫助各位快速記憶吉他各種泛音的位置與音名:

1.  第十二格是弦長的1/2,因此泛音是開放音的高八度。

2.  第五格是弦長的1/4,因此梵音是開放音的高十六度。

3.  第七格是弦長的1/3,因此泛音是開放音高八度的純五度。


根據上述口訣,圖解如下: (紅色為泛音,黑色為音名)

326.jpg

1.  以第五弦為例,該弦開放音為A2,因此第十二格的泛音為高八度的A3音。

2.  第五格的泛音為開放音A2的高十六度,因此該泛音為A4音。

3.  第七格的泛音為開放音A2高八度的純五度,因此該泛音為E4音。

4.  以第六弦為例,第五格的泛音為開放音E2的高十六度,因此該泛音為E4音。

5.  因此,第六弦的第五格泛音與第五弦第七格的泛音相同。

6.  同理,第五弦的第五格泛音與第四弦第七格的泛音相同。

 

根據以上的泛音圖示,我們就可以利用泛音來調音:

泛音調音.jpg

根據圖示,除了第三弦,利用第四格的泛音與第二弦的第五格泛音相同外,其他弦都是第五格泛音與右鄰弦第七格泛音相同,以此來調音。

使用泛音調音有一個好處,就是當兩弦的音高頻率接近時,會產生「拍頻(Beat frequency) 效應,如下圖:

拍頻.jpg

根據上圖,當兩個頻率接近的音波混在一起時,會產生聲音忽大忽小的現象,這種現象就是「拍頻」效應,因此當我們用泛音比對兩弦的音高時,如果聽到兩弦所發出來的聲音忽大忽小,就表示音高接近了,此時再繼續慢慢轉動弦紐,如果聲音大小的頻率變快了,就表示兩弦的頻率差變大,應該向相反的方向轉動弦紐,當頻率越來越接近時,聲音大小的頻率也會越趨緩慢,直到頻拍的現象完全消失,就代表兩弦的頻率趨於一致(兩弦的音高調準了)

利用泛音比對音波頻率,藉由拍頻現象校準頻率,這種調音方式的優點是非常精準,因為物理現象是不會騙人的,兩弦頻率接近時會產生聲音忽大忽小的拍頻現象,頻率越接近,拍頻的速度就越緩慢,頻率一致時,拍頻現象消失,這比靠耳朵的聽力去判斷音高要客觀準確的多,有些人也許天生音感較遲鈍,讓他用耳朵去比對音高來調音,怎樣都調不出準確的音高,泛音調音法可說是救星,因為無法準確分辨音高的耳朵,總能聽出聲音大小聲吧? 利用拍頻產生聲音大小的速度,來決定音頻是否接近,是不需要準確音感的。


非標準定弦

吉他除了上述標準定弦外,還有一大堆的非標準定弦法,做為基礎樂理課程,我這裡只打算介紹三種最常用到的非標準定弦法,這三種都是屬於降音定弦。

1.  第六弦由E2降為D2,其餘五弦保持標準定弦不變,這是最常見的降音定弦,特別適用於D調的曲目,因為可以增加一個D2的開放弦主音Bass,以彌補第四弦D3主音低頻不足的缺憾。

有名的曲目如: Francisco Tarrega “Capricho Arave” 阿拉伯幻想曲。

       楊雪霏版的「梁祝」。 

2.  第一弦E4調降為D4,第六弦E2調降為D2,其餘四弦保持標準定弦,這也是特別為D調的曲子所設計的定弦法,除了第六弦開放音可以下降到D調的主音,以增強低音的力度外,在第一弦的開放音也改為D4,使得D調的彈奏難度大為降低。

有名的曲目如: 押尾光太郎的 “Canon in D” 卡農。

 

3.  第五弦A2調降為G2,其餘五弦保持標準定弦,當第五弦改為G音時,與第六弦的E音形成C大調的和弦內音,有強烈的中國國樂的韻味。

有名的曲目如: 呂昭弦的「楊柳」。

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