在查找相關資料時，看到這篇由中國製琴師鄭荃先生所寫的文章。從製琴師的專業來解說提琴材料，具有專業上的可信度。小提琴從伐木、成材、備料到製琴這個階段，一般人難有機會接觸到足夠深度的資訊，也因此增加坊間似是而非的資訊在檯面下耳語傳播。網上找到的原文是簡字，我只修改幾個明顯錯字。我們俗稱松木的面板材料，其實應該稱為雲杉。文中所說槭木我們一般習慣稱楓木，有人說兩者不同，有人說兩者相同，留待植物學家去解惑。
補充一個該知道的名詞 : Il Bosco Che Suona (= The Wood that sounds )，指的是義大利Val di Fiemme 山谷所生產的雲杉，古老克里摩那名家所用的雲杉正是來自這個地區。
《提琴材料的秘密》 鄭荃
製作一把提琴要用好幾種木材。但是一般提琴的主要部分——音板、側板和琴頭，都是用槭木和雲杉這兩種材料製成的。早期的提琴製作家也曾試著用李木、柳木、楊木、槐木等硬木來製作提琴的背板，用冷杉來製作提琴的面板。比如斯特拉地瓦裡、阿瑪蒂都用李木和楊木作過提琴。還有一些義大利的大提琴的背扳是用柳木和李木製作的。但是，用槭木和雲杉搭配來製作提琴的方法很快得到確認。這一方面是因為這兩種木材的樹徑較大，生長普遍，在歐洲很容易得到；另一方面，通過各種試驗後，製作者認識到它們是使樂器取得優良聲音的最佳組合。現在已經很少再有人去嘗試使用其它的木材來製作提琴了。
雲杉和槭木
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| Spruce 雲杉 |
雲杉是大自然賦於人類的最好的製造樂器音板的材料。它的彈性好，密度小，樹脂含量適中。就縱向的傳聲速度而言，能達到6000米／秒左右，是空氣傳聲速度的20倍。只有碳素纖維才能達到這樣快的傳聲速度。但是，我們知道碳素纖維的密度要比雲杉大得多。所以，雲杉就成了在所有的自然和人工合成的材料中聲學品質最好的材料。許多絃樂器的面板，鋼琴的音板，都是用雲杉來製造的。
在歐洲，傳統使用的雲杉是歐洲雲杉。它分佈在阿爾俾斯山脈，法國、義大利、瑞士、奧地利、德國都有出產，以義大利北部的“鐵峽谷”出產的品質最好。中國的雲杉有很多種。傳統使用大小興安嶺的魚鱗雲杉。近年來，還開發了東北地區的長自雲杉、西伯裡亞雲杉。西南地的紫果雲杉、麥吊雲杉和西北地方的新疆雲杉等。從目前取得的樣品的分析來看，以出產在吉林長白山地區的長白雲杉最接近歐洲雲杉。
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| Maple 楓木 (槭木) |
選用槭木製作提琴的背板和其他部分的原因則是另一種情況。歐洲槭木是一種常見的，一般樹徑較大的落葉喬木。槭木的密度較雲杉大，傳聲速度略低，木質細密，重量適中。由於這些特點．它很適合於用來製造聲反射板和需要較強機械強度的零部件。因此被用來製造提琴的背板、側板和琴頭。在鋼琴製造中，則被用來製造擊弦機和其他部件。有的槭木在生長時纖維發生捲曲形成了波浪狀的美麗的花紋，在油漆後產生光折射．非常漂亮。這種帶花紋的槭木是一種罕見的珍貴材料，價格不菲。
歐洲制琴用的槭木的主要產地在南斯拉夫，據說在土耳其也有出產。義大利波河流域出產的槭木有較細的、不太規則的花紋，雖然不太美觀，但製成的提琴的聲音卻很好。在相當長的一段時間裡中國的提琴製作家常用東北地區的色木來制琴。色木也是槭樹的一種。東北地區的色木質地堅硬，色淺棕，常帶有深色的髓斑條紋。這種髓斑是一種生長在樹木的形成層裡的寄生蟲咬傷了形成層而形成的，成為東北地區槭木的一個特點。東北地區色木的另一個特點就是假心材比較大。所謂假心材就是在樹心附近的木材由於黴菌的生長而發黑，影響材質和外觀。在東北地區還有一種叫白牛子的槭科植物，色白、質輕，木射線發達，常被用來製作琴碼。有些帶有花紋的也可以用來製造提琴，聲音很好。
我國著名提琴製作大師戴洪祥1984年在德國卡賽爾國際提琴製作比賽中獲得金獎的一把提琴，就是用白牛子來製作背板的。由於東北地區的森林長期地被過量採伐，能夠用來制琴的材料越來越少，提琴材料的主要產地轉向西南。我國西南地區有很多種槭科的樹種。有川滇三角楓、五角楓等。也許是因為其葉片的形狀象鴨掌，當地稱為鴨兒掌、鵝兒掌、鴨腳木等。西南地區的槭木分佈很廣，四川、雲南、貴州、西藏都有出產，甚至還有些材料據說產自緬甸。西南地區的槭木樹徑大，色白，黑心材小，出材率較高。由於樹種和產地的不同，材質有很大的區別。但總的來說，比東北的槭木要輕，木質較疏鬆，彈性模量比歐洲槭木要低一些。
材料的選擇
提琴製作工作者對制琴材料的挑選可能有兩種情況：挑選原木和挑選鋸切好的音板坯料。
挑選原木是一件需要很多實踐經驗的工作。對挑選雲杉來說，首先應該注意樹木的生長方向。有的樹是旋轉著生長的，這樣當剖切成板材時就會切斷所有的纖維，影響提琴的外觀和聲音。另外，還要從原木的端面來觀察木材的年輪，軟硬，樹脂含量，早晚材比例等等。挑選槭木也需要注意生長方向，注意木材的硬度，但困難的是判斷花紋的深淺和生長情況。同樣體積的槭木，有的出材率很高，有的卻只有很少的一部分有花紋。
挑選坯料則要直觀得多。我們可以從剖面直接觀察音板，可以敲擊來判斷它們的發音情況，也可以用刀去刻劃，從而判斷木材的軟硬。
對雲杉而言，我們挑選的要求是：木紋順直，年輪均勻而寬度適中，纖維與剖切面平行，有較發達的木射線，樹脂含量適中，沒有樹節和樹脂囊，剖切面與年輪垂直，軟硬適中。敲擊時聲音清脆，發音敏感。
槭木的種類較多，材料的差異就很大。比如在挑選東北地區的色木時我們就要挑選材質較疏鬆的、較輕的板材，而在挑選西南的槭木時，因為大多數材料偏軟，我們就要挑選木質相對緊密的，較硬的材料。對樂器的美觀和商業價值而言，槭木的花紋是非常重要的。而對樂器的聲音來說材質對提琴的音色起著更關鍵的作用。
借助現代的科學技術知識和測試手段，提琴製作家們有了更多的挑選材料的方法。我們知道樂器材料的聲學品質常數與木材的傳聲速度的平方根成正比，與材料的密度的平方根成反此，就是說木材的彈性模量要高，傳聲速度要快，密度要小（同樣體積的木材，重量要輕）。所以很多制琴工作室用聲速儀來測定材料的傳聲速度，用單位體積的重量來計算材料的密度，從而對木材的聲學品質作出判斷。不但對材料的選擇，而且對製造提琴時對聲音的設計，都有很大的幫助。與木材的聲學品質有密切關係的還有它的聲輻射品質常數，聲阻抗，聲衰減係數等等。這些資料的取得．可以用傳統的測試和計算方法，也可以用先進的電腦分析的方法。l991年北大物理系和中央音樂學院提琴製作研究中心曾開發過一套專用的軟體，來測試提琴材料的各種聲學品質常數。
材料的處理
和其他的木材製品一樣，提琴材料需要在乾燥後才能使用。但是在另一個方面，提琴材料的乾燥又與其他木材製品很不一樣。提琴材料必須經過長期的儲存才能使用。這個儲存的階段一般把它叫做天然乾燥。實際上，它既與乾燥有一定的關係，又不完全是木材與水分的關係。
木材在乾燥，通風的條件下儲存，其含水量迅速下降。在半年到一年的時間裡，就和周圍的空氣濕度取得平衡。在這以後，木材的含水量，就隨周圍空氣濕度的變化而變化。我們知道木材的這種容易吸收空氣中水分的現象，主要是因為木材的半纖維素中含有許多羥基。羥基的一個化學鍵是開放的，非常活潑，很容易與空氣中的水分結合，增加木材的水分的含量。而木材的水份含量是影響木材聲學品質的主要因數，它直接影響到提琴的聲音。我們都有這樣的經驗，當一片薄木板乾燥時，敲擊它會發出清脆的聲音。如果把它浸濕了，聲音就變得沉悶。用沒有經過長期儲存的木材製成的提琴也是這樣。當天氣乾燥時它的聲音就變得明亮，而在陰雨天它的聲音就有很大的變化。人們注意到，在古舊的樂器或用經過長期儲存的木材製成的樂器上，這種現象雖然也有，但變化要小得多。古舊木材的含水率穩定在10％左右。這就是說，舊的木材和古老的木材與空氣中的濕度的相關度減小（有些用不正確的木材處理方法的古樂器除外）。這是因為在長期儲存的過程中，羥基的自由鍵互相結合，成為較為穩定的大分子。鑒於這種現象，許多科學家和製作家一直在進行各種各樣的試驗，加速木材的老化，或者採用各種方法，改變木材的化學結構，減小其與空氣濕度的相關性，改善樂器的聲學品質。就目前資料介紹的方法，有浸泡和塗刷、薰蒸各種處理劑的方琺；有熱處理、酸處理、發酵處理、氧化處理、光處理、微波處理等等。中央音樂學院提琴製作研究中心從9O年起就得到了霍英東科研基金和文化部科研經費的資助，設立了專題研究項目。除了對歐洲出產的提琴木材和中國出產的提琴材料進行理化性能的對比分析外，對木材的老化和防潮處理進行了系統的研究並取得了很多成果。用處理過的材料製成的提琴，音色很接近古琴，受氣候變化的影響減少，被許多著名的交響樂團用做專業演奏用樂器和獨奏樂器，並在國際提琴製作比賽中取得了很好的成績。
實際上人們早就觀察到古琴的材料與新材料之間的不同，而且認識到材料之間的差別是影響到古琴與現代琴之間的音色差別的最重要的因素之一。幾百年來，義大利古琴的音色是所有提琴製作家們追求的目標，古義大利提琴製作家處理木材的方法也成了想盡辦法要破譯的秘密。根據劍橋大學研究組用能量分散X光分光技術EDAX方法的研究，古義大利提琴材料的表面含有一種很像是火山灰的，含有鋁、矽、磷、硫、鉀、鈣、鈦、鐵和錳等成分的物質。研究斯特拉地瓦裡的權威薩考尼則認為斯特拉地瓦裡在他的樂器的內部塗刷了蛋清和蜂蜜、樹脂的混合物，在外部塗刷了用葡萄藤燒成的草木灰的水浸出液。他還主張使用碳酸鉀或碳酸鈉的溶液處理木材，使木材硬化。1990年J．WOODHOUSE 和C.Y．BARL0W 在STRAD雜誌上發表文章，他們在用電子顯微鏡觀察古義大利提琴的面板的切片時發現一般在樹木死亡後就會關閉的細胞壁上的紋孔塞(TORUS)在古琴上是開著的。他們認為有大量的真菌在這些木材在水中運輸時繁殖，菌絲的生長打開了紋孔塞。這些開放的小孔增加了木材的透氣性，從而改善了材料的聲學品質。持相近觀點的還有美國德克薩斯洲A＆M大學的內吉韋利教授(J.NAGYVARY)他先用溫水浸泡材料，使真菌繁殖，然後用其他的處理劑處理。為了擴大他的實驗，他向美國政府申請了研究經費，還邀請了我國的提琴製作家陳光樂去美國用他處理過的木材制琴。製成的樂器價格不菲。
實際上，我們對古琴的材料和木材在長期儲存過程中發生的變化研究得非常不夠。自然界中的一些現象，看起來很簡單，實際上卻有許多錯綜複雜的原因。
歐洲一些長期在古琴修復工作室工作的修復專家們有很多機會接觸和研究那些最珍貴的義大利古琴。據他們說，用刀具切割這些古老的木材時，感覺與其說是切割木材，更接近於切割石膏板。這使我們對所謂木材的“骨化”現象有了更形象的認識。但是，這種現象是怎麼造成的呢？木材的結構和成分在這幾百年裡起了什麼樣的變化呢？
還有一個很有趣的現象。新材料製成3—4毫米的音板後，有很強的透光性。而同樣厚薄的古琴的音板卻幾乎不透光。這種現象，至今還未見有人去研究和提出報告。
總而言之，木材在長期的儲存過程中發生了很多變化，有的是化學變化，有的是物理變化。這些化學和物理的變化引起了提琴木材的聲學品質的變化。人們觀察到這些變化的存在，意識到這些變化對提高提琴的聲音品質的重要性，從而開始研究這些變化的原因和它們的規律，研究控制這些變化的可能性。和人類對許多自然現象的認識一樣，這種研究需要有一個很長的，逐步認識的過程。這正是我們和今後幾代人的使命。
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