自然界的樂聲 （1）

飄塵

什麽是“樂聲”？自然界存在哪些樂聲？ 樂聲的基本結構是什麽？人腦是如何區分樂聲與非樂聲和噪聲的呢？人類的聽覺係統的進化與於音樂的關係是什麽呢？人類大腦的聽覺皮質中樞與樂聲的關係如何？

你想象一下，當你站在陽光照耀的一望無際的草原上，聆聽遠處傳來的陣陣牛羊的叫聲：“咩咩。。。哞哞哞。。。”。羊咩清潤清越，而牛叫聲則低沉粗曠，形成了一種自然的二重絕唱。長期以來，研究生物進化的科學家們對牛羊角的功能迷惑不解。盡管遠古時代，人類已經有了在戰場上用野牛角作為原始的號角，激勵士兵的士氣， 但是，牛角的功能遠不止於此。從生物進化的角度分析，牛角的功能與野牛個體之間的爭鬥相關，進而與野牛種係的交配選擇和繁殖後代有一定的關係。爭鬥中勝利的一方，靠著犀利的牛角打敗對手，將心儀的雌牛擁為己有：這是不爭的事實。然而，牛角的另一個重要的功能卻常常被忽視：在物理學家的眼裏，粗大的野牛角和細小的羊角之間的區別和差異在於它們在牛羊發聲時，有著不同的聲波共振頻率和強度。牛角和羊角是天然的生物聲波頻率共振器。當然，在音樂家眼裏，它們是一種天然的樂器。“號角”這個詞代表了生物進化與音樂之間的某種聯係。

物理學上所說的共振器是一種兩端封閉的管狀物，它可以放大特定的聲波頻率。西洋樂器中，許多都存在這種“共振器”的結構， 比如交響樂隊中的降B調（Ｂｂ）銅號，爵士號，巴哈號，文藝複興時期（公元1450-1600）的滑動號，等等。我們知道，野牛與對手格鬥時，野牛的吼叫聲通過牛角的振蕩放大，使吼聲變得強烈，特定地激勵交感神經和大腦，恐嚇同類的競爭者和敵人。由於野牛屬於社會性動物，其吼聲的強度和頻率於信息傳遞的範圍和距離有關。因此，野牛的犀角被人們視為野牛之間交流信息的一種工具。

那麽，牛羊的叫聲屬於一種“樂聲”嗎？回答是肯定的。公元前四世紀，古代中國的一位音樂家，管仲，曾經對動物的叫聲和它們的音樂性有過詳細的描述。他把牛叫聲定為古代中國音樂的五聲音階（宮，商，角，徵，羽）中的“角” 音 (F)。這是有一種很有趣的古音樂文化現象。首先，管子在他地圓篇中記載了用三分損益法，用九寸長的竹管, 圓周長九分, 就是交互使用“三分損一法”(即去掉三分之一的長) 以及“三分益一法”，（即將所剩再增加三分之一的長)，通過竹笛的製作和反複演奏測算實驗，完成了五聲音階的計算。也就是由一個音　（道）出發, 用三分損一法，就是乘以 3/2 (即升高五度音程),　以及用三分益一法：就是乘以 ¾ (即降四度音程), 如此交互相生, 建立和得到音律由低到高（五聲：宮 C、 商 D、 角 F、 徵G、 羽A），數字由小到大 （竹管長度）相互對應的一組關係 （1 , 3/2, 9/8, 27/16, 81/64, 2）。孫子說過: “聲不過五, 五聲之變, 不可勝聽也。” 管子把牛羊發出自然的叫聲定位為“角”音。準確的說，角音的純頻率應該約在３５２赫茲，跨度約兩個音階（Octaves）。更為有趣的是，現代交響樂中的銅號的音調也包含了“角” 音。角音的純音頻率涵蓋E到降B（Ｂｂ），其頻率約在３３０－４９９赫茲，跨度約１．５　到兩個音階（Octaves）。理想的牛羊叫聲從理論上可以產生無數的諧音，當這些聲音由一係列諧音有規律地組成在一起時，其結果是樂音的產生，對人類的耳朵和大腦皮質的聽覺中樞而言，諧音會產生愉悅的效果。樂音的產生遵循了一個古老的化學法則：相似相溶，物以類聚。聲學中，樂音的產生是同音調的諧音對人類大腦的聽覺中樞作用的結果。潛在的問題是，你喜歡聽牛叫還是爵士樂呢？

未完待續