科学技术视域下的西方音乐发展

黄鑫

摘 要：科学技术的发展对音乐理论的影响、乐器制作的完善、音乐的记录与传播有着不可小视的意义。然而，在更多人对西方音乐史的认识中，往往忽视了作为科学技术对音乐发展的影响。

关键词：乐器；逻辑学；音乐体系；音程比率

中图分类号：J609 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.044

1 科学技术对音乐创作的影响

音乐的开始是以“数”为内容的理论学习。希腊时期的数学、逻辑学、形而上学、文学和艺术飞速发展，毕达哥拉斯学派最早将“数”的抽象观念提高到突出地位，他用数学方式来计算和解释与音乐有关的律制问题，比如用数字比例的关系证明音程的协和性和四音列的结构性问题。

中世纪时期，音乐的本质被定义为以数为内容的理论学习。物理学中最原始深奥的“局域对称性原理”中蕴含的“平衡”原则被认为是这个时期审美和技术上必须遵循的标准，平行奥尔加农以四度、五度或八度的叠置便是最好的证明。此外，在世俗音乐创作中，音乐结构大多呈现出一种镜式反应的对称性结构。

巴洛克是一段自然科学迅猛发展的时期，对音乐而言也是主调音乐体系完善和至今常用音乐体裁建立的时期。16世纪的音乐家扎尔林诺基于“音乐的和谐应基于物理意义上的泛音列”的观念，将音乐理论与物理相结合，并用“六数列”原理解释了和声产生的自然原理。

在机械振动和声学发展的基础上，默森通过音速和频率的研究，于1636年在其著作《和谐宇宙》中作出了与朱载堉完全一样的数学表示式： ，由此开启了对“十二平均律”的研究。直至17世纪，随着牛顿、莱布尼茨微积分的发明和整个数学、自然科学的进展以及对无理数研究的重视，才使“十二平均律”的音程比率真正得以成立，最终在巴赫的音乐创作中建立了“十二平均律”的规则和典范。

18世纪掀起的启蒙运动是对理性的新信仰。此时，音乐创作遵循“黄金分割率”原则，以比例简单美为标准，追求对称性和平衡美，这些完美的数理逻辑造就了古典音乐“高贵而单纯、平衡而完美”的艺术准则。

随着20世纪电子科技的快速发展，作曲家找到了新的创作语言，科技对音乐植入已经不再满足于对音乐表演、音乐传播等外在形式的影响，而是直接进入了音乐创作本身，出现了电子音乐。

2 科学技术对乐器编制的影响

希腊时期利用水压式原理制作了庞大的水压式管风琴；用动物的骨骼、内脏、石头和木头等，通过发声原理制作了最早的管乐器和弦乐器；根据反射声原理建造了露天剧场。在中世纪，数字象征着神秘色彩，使“三拍子”成为了大多作曲家的首选。

巴洛克时期，随着声学、动力学、材料学等自然学科的成熟，乐器制造业日臻成熟，特别是提琴制作工艺和键盘制作。1600—1750年，提琴制作故乡克雷莫纳成为了最大的提琴制作中心，并诞生了三大提琴家族——阿玛蒂家族、斯特拉迪瓦利家族和瓜奈利家族。此外，键盘乐器的制造和发展使管风琴和古钢琴这两种键盘乐器发展迅速，尤其是管风琴的音色、键盘、音栓设计有了新的飞跃，音色的统一使其既可以演奏复调音乐，也可以演奏主调音乐。乐器制作在这一时期成为了一门独特的艺术，并形成了一种文化。乐器结构的改革赋予了它相比于人声更加丰富的情感表现空间，因此，巴洛克晚期的器乐音乐的地位逐渐超越了声乐艺术，同时，作曲家为其创作了特定的器乐语言和新的器乐体裁。

1768年，瓦特发明了蒸汽机，引发了第一次技术革命，技术革命对音乐造成了直接影响——乐器发声原理及制造工艺获得了改进和提高。钢琴取代了拨弦古钢琴和击弦古钢琴，音乐表现力更加丰富，乐器的制作品质成就了键盘音乐的发展。此时，莫扎特钢琴协奏曲、贝多芬钢琴奏鸣曲极大地增强了钢琴音乐的表现力。

浪漫主义时期，欧洲社会在电磁学理论基础上爆发了第二次技术革命。此时，乐器的演变更加现代化，管乐器加上了活塞、阀键，演奏更加灵活，小号圆号均可吹奏半音阶。在钢琴的制造上，音域再次扩大，并采用了不同的踏板，使用了更粗的琴弦，使其表现力更加丰富。乐器的改良使交响乐隊的编制更加完善，并使浪漫主义追求的炫技性成为了可能，因此，钢琴和器乐合奏音乐的创作进入了黄金时代。值得一提的是，还有瓦格纳为其乐剧演出而特意建造了费斯特施皮尔歌剧院。该歌剧院运用了声学、建筑学、几何学原理，致力于对新型观众厅形式的探索，为音乐的优质、大规模欣赏提供了可能。显著特点是观众厅为扇形平面，观众厅取消了传统的环绕式多层包厢，采用了高升起的散座形式，无楼座，并将乐池封闭，仅以有限的空间朝向观众，为大厅提供了良好的反射声、扩散声和视觉效果。舞台中安装了电力驱动的转台是典型的德国式十字形箱形机械舞台模式。这种高升起散座形式和高空间的观众厅模式使得视听俱佳，尤其是欣赏瓦格纳的作品。

此外，受到欧洲钟表技术的影响，以发条盒、齿轮、音片组合所发明的音乐盒，使音响的保存和重放成为可能。1877年，爱迪生发明的录音装置可将声波变成金属针的振动，然后将波形刻录在圆筒蜡管的锡箔上。当针再一次沿着刻录的轨迹行进时，便可以重新发出留下的声音。这是世界上第一代声音载体和第一台商品留声机，从此平面唱片及其播放器——留声机诞生，给大众传媒赋予了真正意义上的科技含量。

3 科学技术对音乐载体的影响

在中世纪之前的漫长历史中，旋律作为最重要的音乐元素概念逐渐发生了改变，转向对节奏的组织化处理，以长短音符的比例关系得以建立“节奏模式”，其前身可能是法语诗歌中具有数学般精确性的韵文节奏，后被移入音乐，最终形成了“有量记谱法”。科学技术在文艺复兴时期对音乐发展最突出的影响便是印刷业的兴起与发展，它结束了作曲家口头传授或手抄乐谱的传统方式。印刷技术的广泛应用使音乐作品得到了更大范围的传播，也造就了新的社会消费人群。

参考文献

[1]郑荣达.音乐传播与科技进步[J].黄钟，2005（04）.

〔编辑：张思楠〕