(一)竹笛乐器改良的发展现状与趋势
自21世纪伊始,中国的竹笛艺术领域在全球化与现代化的浪潮中取得了显著的进展。然而,在快速的发展过程中,我们也不得不正视传统竹笛在演奏实践中所遭遇的一系列挑战与限制。这些限制主要源于其作为自然材料的固有特性,即竹材的生长形态对音准和音色的影响,以及竹笛对环境温度和湿度的高度敏感性。传统竹笛因其自然生长的特性,使得每一根竹笛在音准和音色上难以达到完全的统一。竹材对于温度和湿度的变化极为敏感,这不仅影响演奏者的发挥,也增加了乐器维护的难度。在极端的气候条件下,竹笛容易出现开裂、变形等问题,从而限制了其应用范围。在膨胀系数方面,竹材与其他常见乐器材料相比亦有其不足之处,这些因素一定程度上制约了竹笛在现代音乐中的进一步发展与融合。
为了突破这些限制,许多音乐家和制笛师开始尝试对竹笛进行改良和创新。他们寻求更加稳定、易于控制的新材料,以期提升竹笛的性能和适用性。近年来,在竹笛乐器改革方面,人们尝试了各种不同的材料,如自然生长的苦竹、紫竹、斑竹等,同时也有研究者尝试使用木材、玻璃、PVC管等合成材料来替代竹材。
然而,这些改良尝试并非一帆风顺。尽管木材、玻璃、PVC等材料在耐用性和稳定性方面具有一定优势,但它们制作的竹笛在音质上往往难以达到传统竹笛的效果。这是由于这些材料的振动特性与竹材存在显著差异,导致它们在音色上难以与传统竹笛相媲美。因此,尽管这些新材料在某种程度上解决了传统竹笛的某些问题,但它们并未能完全取代竹材在竹笛制作中的地位。
目前,对于竹笛材料的探索仍在持续进行中。许多学者和研究者致力于寻找一种既能保持传统竹笛音色,又能克服其固有缺点的新材料。这一探索过程充满挑战,需要综合考虑材料的振动特性、稳定性、加工难度等多个因素。可以说在竹笛材料改良方面,我们尚未取得突破性的进展。但正是这种不断探索的精神,推动着中国竹笛艺术不断向前发展。
(二)重组竹为对象的研究可行性
重组竹,作为一种新的竹质人造材料,展现出了卓越的物理性能和环保特性。其特点包括出色的抗变形能力、耐磨损性和耐腐蚀性。该材料通过竹材重新组织和强化成型工艺制成,其中在成品制作过程中,我们采用了机床钻孔技术(控制内径与吹孔、音孔的尺寸)或采用独特的削切再卷曲技术。特别是削切再卷曲的方法,不仅突破了传统的加工模式,而且有效地保护了竹纤维的完整性,显著提高了竹材的利用率。
运用重组竹制作的竹笛,不仅保留了竹材的天然纤维结构,从而保持了竹材纤维振动传导的固有特性,而且在密度和膨胀率等关键物理性能方面,相较于未加工的原始竹材,展现出了显著的优势。以下是对几种不同种类竹材的密度与超声波声速测试系数的详细学术性比较。


重组竹在保留竹材纤维成分的基础上,密度高达1.15/cm3,是普通竹材的1.5倍,在声学实验室的测量中,重组竹的超声波声速系数表现出最优异的性能,这与其高弹性模量以及独特的微观结构紧密相关。因此,重组竹不仅具有更高的强度和出色的耐久性,还展现出卓越的声速传导性。且重组竹材料来源简单,便于压制、塑模和机器精准批量化生产。将重组竹材料应用于竹笛上,符合当今绿色环保、可持续发展的时代要求,固本次新材料竹笛的研究以重组竹为对象。
二、重组竹新式竹笛材料制造流程研究
(一)制作流程与关键技术
重组竹的构成单元是网状竹束,它是先将竹材疏解成通长的、相互交联并保持纤维原有排列方式的疏松网状纤维束,再经干燥、施胶、组坯成型后热压而成的一种强度高、规格大、具有天然竹材纹理结构的新型竹材人造板。[1]经过大量研究,重组竹的制造工艺运用于新材料竹笛上的制作流程为:选材、软化、去青、碾压、干燥、浸胶、再干燥、组坯、热压、削片、蜷曲、打孔。其中,削片与蜷曲是关键的技术环节。
在重组竹的制备过程中,可利用的原料来源十分广泛,包括但不限于4年以上的成熟毛竹,这些竹子因其生长周期长、结构稳定而成为理想的选择。
