当代编钟铸造的实地考察与思考

■王清雷 陈伟岸 曹葳蕤

“编钟，是我国古代一种成编使用的、具有固定音高的旋律性青铜打击乐器。”①“在我国古代的乐器中，编钟是地位最为高贵，规模最为庞大，制作最为复杂，科技含量最高，音域最为宽广的，我国没有任何一种古代乐器可与之相媲美。对于编钟而言，‘中国古代乐器之王’的美誉应该当之无愧。”②1970年，我国第一颗人造卫星上天，搭载有一首乐曲《东方红》，就是使用河南信阳长台关1号楚墓编钟演奏的。1978年，曾侯乙编钟在随县发掘出土，其后在武汉展出时万人空巷，围观如堵。1997年7月1日，在香港举行的回归庆典演出中，谭盾先生指挥的交响曲《1997：天·地·人》使中国古代编钟震惊了世界。2016年1月21日，国家主席习近平和埃及总统塞西在古老的卢克索神庙广场共同出席“中埃建交60周年庆祝活动暨2016中埃文化年”开幕式，庆祝活动在编钟礼乐《金石和鸣》中拉开了序幕。由此，也使很多人对中国这种古老的青铜乐器充满了好奇。例如：号称“世界第八大奇迹”的曾侯乙墓编钟共计65件，整架编钟重达4.5吨，这样一套庞然大物是如何铸造的呢？钟师是如何将这些礼乐重器的音高调准的呢？等等。对于普通百姓而言，这都是一个个未解之谜。事实上，就专门从事音乐考古研究的笔者而言，对于编钟的铸造也只是了解大概过程，有些问题仅是停留于理论研究的层面。

机缘巧合，2017年10月30日，笔者带领研究生曹葳蕤、陈伟岸、张玲玲陪同中央电视台《中华文明探源工程·音乐篇》摄制组到湖北省武汉精密铸造有限公司，全程拍摄当代编钟的铸造过程。该公司从20世纪80年代参加第一次曾侯乙编钟复制起，四十多年来一直从事编钟的复制、仿制和创制研究与铸造工作。在公司总经理兼技术总监李明安先生的介绍中（图1），通过几天的实地拍摄与细致考察，笔者对编钟的铸造过程和调音理论有了更为深入的认识，同时也有了一些新的发现。

李明安（右）陪同笔者一行考察公司的编钟铸造过程（左起：李明安、周宇、王清雷、卢杰） 曹葳蕤/摄

一、当代编钟的铸造

通过这次实地考察可知，当代编钟的铸造使用失蜡法。具体的铸造过程可以分造型、制作蜡模、涂料制壳、脱蜡、焙烧、浇铸、去应力、清沙、抛光、整形、校音、着色等十几道工艺。

1.造型和制作蜡模

所谓造型，是按照客户订购的编钟图纸计算并制作模型用的骨架，再用黑泥膏按照比例在骨架上雕塑所需编钟器型。编钟雕塑完成后，使用石膏等材料制作母模，完成后再翻制钟坯蜡模，最后安装浇注系统，完成钟坯蜡模的工序。

由于铸态编钟磨砺越小，其基频越稳定，音色越好。再加上钟师在磨砺编钟的过程中，很难把握钟体尺寸的位置及对称度和均匀度，而在钟体蜡模上控制和调整钲部、正鼓部、侧鼓部和铣棱的对称度、均匀度和厚度则相对容易得多，所以制作钟坯蜡模是后续铸钟工作的基础，更是下一步铸态编钟调音的关键，所以此环节至关重要。根据多年的铸钟经验，总结出所铸每件编钟的铣长、铣间、鼓间、舞修、舞广等一系列数据尺寸，然后将液态蜡料压出钟坯蜡模。最后严格按照数据对编钟钲部、正鼓部、侧鼓部和铣棱的尺寸进行铲填，完成钟体蜡模的制作（图2）。在这一过程中，为了保证钟体的厚度、对称度和均匀度的精准性，工匠们多采用专用测量卡规适时测量或者在钟坯蜡模对称点上打孔测量外型尺寸的误差系数精度，钟体表面的纹饰也是采用花片镶嵌于蜡模的工艺方法（图3）。这一调整钟坯蜡模对称度、均匀度和厚度的工艺过程，就是所谓的“蜡模调型定音”。

图2 制作蜡模 陈伟岸/摄

图3 完成的蜡模 曹葳蕤/摄

2.涂料制壳

钟坯蜡模制作完成之后就是涂料制壳了，具体分为两个步聚：

第一个步聚（图4）：将钟坯蜡模蘸硅溶胶和锆英粉浆料，然后在其表面均匀地抛撒细锆石英砂，再将其放到恒温恒湿的室内自然风干。这个步骤要重复两遍。

图4 钟坯蜡模蘸硅溶胶和锆英粉浆料→钟坯蜡模表面撒细锆英石砂→自然风干 张玲玲/摄

第二个步聚：将已结壳两层的钟模蘸水玻璃和铝凡土的浆料，然后让其风干，待风干后在钟模表面撒粗石英砂，这个步骤要重复五遍。具体视钟模大小的不同，需要在其壳外包裹涂料5-9层方可。其中，钟模蘸完硅溶胶浆料在恒温恒湿的室内自然风干时，一般把温度控制在20度左右。如果温度过高，硅溶胶收缩得太快会造成型壳表面出现气孔；而温度过低，雾化不够，型壳表面就会毛毛糙糙的。所以，钟模在蘸完硅溶胶之后，对于型壳的硬化要严格控制室内的温度和湿度。而对水玻璃的硬化，则须将型壳放入氨水溶液或氯化镁水溶液中硬化，然后在自然环境中风干。之所以在前两层选择硅溶胶粘结液，而后5-9层选择水玻璃粘结液，主要是为了保证型壳面层的精度和加固层的强度，同时提高生产效率和降低生产成本。

3.脱蜡

脱蜡，就是将包裹好的钟坯蜡模利用高压蒸汽或高温水浴的方式，将型壳中的蜡模溶化溢出。其中，高温水浴务必注意脱蜡的水温，水不可沸腾，型壳在高温水中的时间不宜过长。一般水温控制在95度，脱蜡过程约40-60分钟，期间蜡水会从浇冒口中流出。此外，型壳入水前浇冒口的处理和入水后的温水冲洗，是防止砂粒进入型壳夹砂的重要环节，把握好这一环节可以减少80%的砂孔缺陷。

4.焙烧

焙烧，是将脱好蜡的钟壳放入高温炉中烧制。钟壳需要烧制3小时，最高温度到达880度后，需要保温1-2小时，钟壳方可出炉浇注（图5）。因为只有这样，烧制效果才能最好，否则钟壳内就会出现水汽不净、裂缝破壳、脱层变形等不良工艺问题，最终会造成铸钟表面夹砂、气孔、凹陷等铸造缺陷。

图5 从高温炉中刚刚出炉的钟壳 张玲玲/摄

5.浇铸

焙烧之后便是浇铸（图6）。首先要按照编钟的合金比例进行铜水的配置。一切准备就绪后，将铜和锡料放入专用的熔炼炉里加温至1200度左右，使其均匀的溶化，这个过程约需1个小时。为了使钟的音色更好，需要将铜合金溶液搅拌均匀，尤其是让其中的锡料能够均匀分布。铜水出炉前后，还需专业的化验技术人员对铜液的合金比例进行检验，因为铜合金在溶炼过程中锡料容易偏析。虽然当时是严格按照比例配置的铜锡合金，但锡料容易烧损，所以出炉时铜水的合金比例就有可能不一样，因此需要炉前、炉后两次检查。检查合格后静置一段时间便要开始浇铸了。在古代，浇铸时是将铜水浇入一个专用的水槽中，这个水槽有很多分支，铜水顺着水槽流动过去进行浇铸。此种浇铸方法对于小钟的浇铸较好，而对大钟的浇铸则有较多问题。因为此种流动性浇铸对于几公斤或者十几公斤的小钟来说，很容易将整个型壳充满。但对于大钟来说，一些较小的部位、细小的花纹铜液很难充满，哪怕在浇铸大钟的铜水中加入了铅来增加铜水的流动性，也难以避免大钟型壳铜水充不满的现象。目前采用的方法是型壳出炉后，在温度约有六百多度时，工匠烧注一千多度的铜合金液，则可避免古代浇铸时铜水充不满的情况。

图6 铜水倒入包子→浇铸型壳→浇铸后的型壳 曹葳蕤/摄

6.去应力、清沙、抛光和整形

浇铸完成后将外壳打掉（图7），里面的铸态钟便呈现出来，接下来需要对铸态钟去应力、清沙、抛光和整形等步骤。到此为止，除没有准确的音高外，编钟已基本成型。

图7 工匠在打掉编钟的外壳 陈伟岸/摄

7.校音

校音，学术界多称调音，是指调音师通过锉磨编钟的铣角、正鼓部、侧鼓部、音梁和内唇等部位来校正编钟的音高，使其达到预定的标准音高；同时可以改善编钟的音色、音强、双音隔离度、延时等乐器声学指标。编钟的调音是编钟铸造中的重中之重，其调音之法除古代的乐师和工匠之外鲜有人知，这也是一钟双音技术自汉以降失传的主要原因。对于当代编钟的调音，调音师凭借多年的铸造经验颇有心得。编钟钟腔的横截面呈合瓦形，由此会产生“一钟双音”，这是中国编钟的典型特征。“一钟双音”的物理机制决定了编钟的调音需要锉磨八个区域的厚度，即编钟的两个正鼓部，四个侧鼓部以及两个铣角。具体的调音过程分为粗调和精调两道工序进行。

第一道工序是粗调（图8）。调音师将每件编钟调到与设定音高相差约五十音分的乐音。粗调后，调音师需要使用专业的电子计声仪器对编钟的音高等多项声学指标进行检测，再由调音师作耳测评定。检测完成之后，调音师需要对发现问题的编钟重新调音。

图8 调音师粗调编钟→粗调后的钟腔内壁 张玲玲/摄

第二道工序是精调。调音师需要将粗调之后的编钟悬挂于钟架之上，通过调音师的耳测对整套（组）编钟的音高和音色再做统一而精细的调校。这是一项非常耗神耗力的精密工作。精调完成后，调音师还得使用GMAS测音软件对这些编钟的音高、音色、音强、双音隔离度、延时等多项指标进行声学分析检测（图9）。考虑到音乐毕竟是一种听觉艺术，在完成编钟的电脑检测后，还必须请行内专家对编钟的音准、音色等指标进行现场鉴定。铸造方一般会邀请两个领域的专家，一是编钟演奏家，二是研究编钟（和铸造）的专家。经现场鉴定后，调音师需要对没有通过鉴定的编钟再次进行调校，被重新调音后仍不能达到验收标准的编钟，就只能淘汰重铸了。

图9 李明安讲解如何用电脑软件检测精调后的编钟声学指标张玲玲/摄

8.着色

着色是编钟铸造的最后一道工艺，可以分为四道工序：

第一，工匠需要清理钟体表面的个别铸造缺陷，对每件编钟进行水喷砂处理。在此步骤，需要严格掌控喷砂的力度和砂粒的粗细，既要使钟体表面洁净又不能破坏钟体的纹饰。同时，喷砂还要做到编钟器表的颜色均匀。

第二，工匠要用弱酸性水对编钟进行清洗，务必严格控制酸性水的浓度和清洗的时间。酸洗之后，用清水将编钟冲洗干净并作风干处理。

第三，工匠将编钟放进着色液中浸蚀一段时间，等到编钟器表开始发黑时，工匠尽快从着色液中将它们取出并用弱碱性水加以清洗，再用清水反复冲洗，一直到编钟器表的颜色均匀统一，再将它们放在炉内作低温（或较强的阳光）干燥处理。

第四，工匠对编钟器表作磨擦处理，以加速着色液与合金钟体的化学反应，从而使编钟器表颜色更加均匀、稳定。至此，一套（组）编钟的铸造便全部完成。

二、几点思考

在这次对编钟铸造实地考察过程中，笔者与李明安先生做了深入交流，有了一些新的认识，简述如下：

1.铸造编钟与铸造普通青铜器的区别

从整体的铸造工艺来看，编钟的铸造除了有校音一道工艺外，剩余工艺与铸造普通青铜器似乎没有区别。但从各道工艺的具体操作来看，二者的区别还是很大的。比如制作蜡模。对于编钟而言，其基本音高是在这一道工艺确定的，即所谓的“蜡模调型定音”，堪称是一门需十年，甚至几十年磨练、积累的“绝活”。因为后面校音的工序只能将其音高降低，而无法升高，所以，如果某件编钟开始的“蜡模调型定音”低于预定音高，那么无论其在后续工艺中如何精益求精，在器型纹饰方面做得多么完美无缺，都注定是废钟。如果调型定音过高，则会增加耗材和后续校音的时间，且会影响编钟的校音质量。如果是铸造一件普通青铜器，则不存在这个问题。故此，仅就制作蜡模这一道工艺，就可以看出铸造编钟与铸造普通青铜器的难度完全不可同日而语。

2.编钟的复制

关于编钟的复制，通常是工匠在文物原件上面翻模，这样才能保证和原件完全一样，包括钟腔内的调音痕迹也是和原件相同。许多人认为，既然复制品的模子与原件的调音痕迹都完全相同，那么复制出来的编钟就不需再调音，其音高应该与原件的音高也相同。从道理上讲，似乎是这样的，而铸钟工匠在最初复制编钟时也是这样想的，但事实并非如此。由于铸制过程存在差性，如：收缩、合金含量、温度差异、工具、工艺手法等，通过在原件上翻模而复制的编钟其音高与文物原件的音高并不相同，均有一定的误差。由此可知，在编钟文物原件上翻模来复制编钟，只是复制的外形，而音高是无法原样复制的。所以，与鼎、簋等普通青铜器的复制相比，复制编钟的难度要大得多。

3.关于编钟的合金配比

合金配比是决定编钟音色的关键。《周礼·冬官·考工记》载：“金有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。”③这是古文献中关于编钟铸造合金比例最为详细而明确的记载，目前学界对于这段文献的认识尚有争议。原上海博物馆馆长马承源先生认为这段文献所载的合金比例可以有两种解读方式。第一种：将编钟铜料均分为6份，锡占其中的1份，即为总量的1/6；那么铜占其中的5份，为总量的5/6。按照这种解读，编钟铸造合金配比铜与锡的比例为5∶1。第二种：将编钟铜料均分为7份，铜占其中的6份，为总量的6/7；锡占其中的1份，即为总量的1/7；按照这种解读，编钟铸造合金配比铜与锡的比例为6∶1。马先生认为第二种解读是合理的。④那么到底哪一种解读是合理的呢？笔者就这个问题请教了李明安先生。经过他数十年编钟铸造的实践证明，铜与锡的合金比例为6:1最为合适，高于或者低于这个比例则编钟的音质会有瑕疵，从而证明马承源先生的观点是正确的。

4.古今编钟的调音

《乐律全书》载：“古之为钟律者，以耳齐其声。”⑤由此可知，中国古代编钟的调音，是完全通过调音师的耳测实现的。《吕氏春秋·长见》载：“晋平公铸为大钟，使工听之，皆以为调矣。师旷曰：‘不调，请更铸之。’平公曰：‘工皆以为调矣。’师旷曰：‘后世有知音者，将知钟之不调也，臣窃为君耻之。’至于师涓，而果知钟之不调也。是师旷欲善调钟，以为后世之知音者也。”⑥可见，古代调音师听音水平的高低，直接决定了编钟铸造的成败。

当代编钟的调音是将现代的校音器、电脑测音软件和调音师的耳测相结合，编钟铸造的成功率与质量大大提升。那么，在当代编钟的调音过程中，调音师的耳测到底能起到多大的作用呢？随着现代科技的发展，现代仪器和电脑测音软件会不会完全替代调音师的耳测呢？这是许多人关注的问题。笔者曾经看到一些古筝、小提琴等弦乐器的学习者完全依靠电子校音器给乐器定弦，似乎已经不需要耳朵来判断其音高是否准确。毋庸置疑，现代电脑测音软件可以对编钟的音高、音色、音强、双音隔离度、延时等多项指标进行定量分析和检测，这是调音师的耳测所达不到的。也就是说，在校音这一道工序上，当今编钟的铸造已经远超古代。但是在编钟铸造校音的具体工作中，调音师绝不仅是校音器和电脑软件的操作者，其耳测仍然起着决定性的作用。比如，大钟的泛音非常丰富，校音器太敏感，当你试图用校音器测定大钟的音高时，它就无法分辨出哪个音是基音，哪个音是泛音。这时，只能依靠调音师的耳测了。再比如，在校音工序的精调阶段，调音师将粗调之后的编钟悬挂于钟架之上，需要对整套编钟的音高和音色做整体、统一的精细调校。调音师要演奏该套编钟的完整音列，演奏不同的编钟来构成不同音级的分解和弦或者柱式和弦，等等，以此来判断整套编钟的音高是否和协，音色是否统一。对于这些校音工作，校音器和电脑测音软件都是爱莫能助，只能依靠调音师的耳朵。由此，笔者联想起当代钢琴的调律。调琴师在把钢琴的每根琴弦调准之后，最后也是有一个整体的微调工序，调音师要弹不同调式的音阶、半音阶、琶音、和弦等，对钢琴的音高和音色做整体调试。这与编钟铸造的校音精调，有着异曲同工之妙。音乐是耳朵的艺术，带有许多主观性。故此，人的作用不容忽视。郭乃安先生所言“音乐学，请把目光投向人”，仍需谨记。

5.调音位置与编钟音高的关系

按照音乐考古学界普遍的认识，调音主要锉磨钟腔内的8个部位：两个正鼓部、四个侧鼓部和两个铣角。其中，锉磨正鼓部主要是为了校正正鼓音的音高，锉磨侧鼓部主要是为了校正侧鼓音的音高，兼及改善编钟的音色；而锉磨两个铣角主要是为了形成节线，以利于双音的形成，改善双音的隔离度。这些理论知识，笔者都是从书本上学来的。受客观条件所限，笔者一直不知道铸造编钟是如何调音的。借这次珍贵的考察机会，笔者就此问题请教了李明安先生。李先生说，对于有些音区的编钟，锉磨编钟的两铣角会显著降低正鼓部的音高，比起锉磨正鼓部所起的效果更明显，这一点丰富了以往学界对编钟校音的认知，使校音的理论认识更趋全面、准确。毋庸置疑，这是关于编钟双音调校实践的新发现与突破，值得学界关注。

结 语

在这几天编钟铸造的实地考察学习中，笔者深刻体会到所蕴含的高科技、高文化、高艺术，其中既有对传统编钟铸造工艺的传承，又有利用现代音乐科学技术而进行的创新。特别在校音的工序中，笔者充分认识到编钟铸造的高深与繁难，生动地领略到什么才是工匠精神！

李纯一先生指出：“搞音乐考古一定要自己亲验。”⑦杨荫浏先生指出：“书本知识固然重要，但前人之言可靠与否，有时还有待于实践的检验与印证。”⑧从这次编钟铸造的实地考察来看，李先生和杨先生的治学理念对于今天音乐考古学的研究仍然具有高屋建瓴的指导意义。学术研究只有扎根于田野与实践的沃土，才会不断有新的发现与突破。

此次实地考察，武汉精密铸造有限公司总经理兼技术总监李明安先生站在传承中华民族编钟文化和技艺的历史高度，对笔者的工作给予了毫无保留的鼎力支持和帮助，且本文经李先生仔细审校，在此表示深深的谢意。同时，对李先生及全体员工坚持数十年传承中国非物质文化遗产的匠心精神，表示崇高的敬意。另外，近期得悉李先生获2019年第三届“荆楚工匠”的殊荣，也表示衷心的祝贺。

①王清雷《编钟的世界》，《中华文化画报》2007年第8期，第111页。

②同①，第115页。

③[汉]郑玄注，[唐]贾公彦疏《周礼·冬官·考工记》，《周礼注疏》卷四十，《十三经注疏》（上），北京：中华书局1980年版，第915页。

④马承源《中国青铜器》，上海古籍出版社2005年版，第498—499页。

⑤[明]朱载《乐律全书》卷二十一，《四库全书》经部，乐类。

⑦王清雷《对李纯一先生治学思想的几点学习体会》，载《“宁满爬，勿稍歇”——李纯一先生九五华诞学术研讨会文集》，北京：中国文联出版社2019年版，第126页。

⑧杨荫浏《中国古代音乐史稿》（下），北京：人民音乐出版社1981年版，第1068页。