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摘要：苎麻纤维是一种植物纤维，是一种绿色复合材料。苎麻纤维的阻尼材料是一种能吸收振动机械能、声能，并将其转化为热能、电能、磁能或其他形式能量而消耗掉的一种功能材料。结构-阻尼复合材料是兼具高阻尼性和高强度、高刚度的结构-功能一体化的材料。结构-阻尼的原理在于材料及其界面的内摩擦能量损耗，特别是植物纤维层间铺层较好的内摩擦阻尼性能，而这种铺层本身也是结构材料。现今，除了德国走在世界前列设计并开发了碳纤性能小提琴极其配件外，还没有其他国家或个人开发利用其他绿色环保材质制作小提琴，我们的此项研究将是一个新的空缺。
关键词：苎麻 绿色材料 小提琴
中图分类号：J0-05 文献标识码：A 文章编号：1008-3359（2018）22-0177-03
苎麻，是一种灌木植物，属荨麻科双子叶植物纲，我国长江以南的大部地区都有种植，被国际上誉为“中国草”。据1976年发现的浙江钱山漾新石器时代遗址中出土的苎麻布和麻绳推算，苎麻的使用历史距今至少已有7000年之久。
运用苎麻来制作小提琴这在中外小提琴制造史上尚无先例。中国航空工业集团公司基础技术研究院的技术人员联合四川音乐学院大胆创新，将苎麻纤维运用技术运用到小提琴制作领域，成功地制造出了世界上独一无二的苎麻小提琴。
那么运用苎麻这种新型材料来制作小提琴有什么积极的意义和价值呢？
一、环保价值
众所周知，小提琴来自欧洲，是欧洲古典乐器之一。欧洲小提琴制作距今已有300年历史，其用料讲究，配件繁杂，制作精度要求极高。其所需的制作材料主要是质量上乘、且储存多年的风干枫木或冷杉木。
苎麻不仅使用历史悠久，而且易种植，再生能力强，当年种植，当年见效，一年内可以收获三季。苎麻具有纤维细长，拉力强韧的特点，广泛应用于服装、家居、航空、橡胶、电缆等不同领域。如果能够大量推广使用苎麻产品，特别是用苎麻取代那些木材加工产品，比如小提琴等，对于减少木材的消耗，减少伐木，保护森林，维护大自然的生态平衡，具有积极的意义。其次，苎麻的生产率高，能大大节省木材的原材料准备时间。传统工艺的小提琴，光是原材料木材就需要先静置7-8年以上，使其完全风干，纹理质地稳定后，方能启用制作乐器。而苎麻材料当年种植，当年见效，可以很便捷地获得原材料，并且无需风干便可直接进入制作过程，使得制作时间大大缩短，能够有更大的产出量。
二、艺术价值
那么，从艺术的角度来分析苎麻小提琴，需要从以下几个方面来加以分析。
（一）对音质维度的考察
1.灵敏度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏。在演奏的灵敏度上，传统工艺的机器琴声音远不及苎麻纤维制作的小提琴声音灵敏，但是苎麻纤维制作的小提琴再与传统工艺的手工琴相比，当弓在轻的音乐时，灵敏度不及手工琴，能够有更敏感的震动。
2.宽厚度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的宽厚度上我们进行了比较，在演奏低音声部的时候，尤其是三四弦，能感觉到苎麻纤维制作的小提琴有不错的力度支撑，能很好的表达音色音量，厚度与手工琴的表达不相上下。而传统工艺的机器琴则无法与另两款琴相提并论。
3.柔和度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的柔和度上，应该说最为有优势的就是苎麻纤维制作的小提琴。我们让演奏者演奏了中国乐曲《夏夜》《良宵》，又演奏了外国乐曲《莫扎特第五协奏曲》第二乐章，明显能感受到苎麻纤维制作的琴发音非常温和，能够演奏出非常美好的音色，在演奏悠扬婉转的乐曲时，特别能体现其发音特色。苎麻纤维的阻尼材料是一种能吸收振动机械能、声能，并将其转化为热能、电能、磁能或其他形式能量而消耗掉的一种功能材料。而苎麻纤维吸收的声能是有比较温和的特质。
4.力度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的力度上，传统工艺的手工琴演奏测出的力度是95分贝，而苧麻纤维的琴在演奏相同片段相同力度的情况下是86分贝。所以整体来说，苎麻纤维制作的小提琴在演奏力度及音量上，不如传统工艺小提琴的嘹亮高亢。
5.亮度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的亮度上来说也是稍逊于传统工艺的小提琴，这一点应该和苎麻纤维成分的基本构造有关。
6.纯度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的纯度上，不相上下。
7.音量：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的音量上，会略低于传统工艺的小提琴。因此，我们综合各因素结论，苎麻纤维制作的小提琴更适合参与乐队演奏以及重奏的二提琴声部演奏，其温和稳定的发音更适合作为和声铺垫。
（二）对艺术表现力的考察
1.渐强渐弱的表达：以布鲁赫《g小调协奏曲》第一乐章为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在音色很细微的渐强渐弱的表达上，没有传统工艺小提琴的发音敏感。
2.快速连音的表达：以罗德《第七小提琴协奏曲》第一乐章E段为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在快速连音的表达上，也能比较好地得到发挥。
3.顿弓的表达：以马扎斯练习曲28课为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在顿弓的表达上，音色顿挫有力，达到预期效果。
4.揉音的表达：以门德尔松《e小调协奏曲》第二乐章为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在揉音的表达上，依然很生动，能很好的反映揉音带来的震动。 5.长音的表达：以空弦练习为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在长音的表达上，同样也是出类拔萃。
6.短分弓的表达：以《流浪者之歌》的快板部分为例进行演奏比较，苎麻纤维制作的小提琴在演奏快速度分弓时，清晰度不是最好的，所以在这方面有待改进。
7.双音的表达：以双音音阶练习为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在双音的共振共鸣强。
8.泛音的表达以《查尔达什舞曲》中的泛音部分为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在泛音的表达上能够演奏，但是音色不是很亮，这也是纤维改变震动轨迹的缘故。
三、实用价值
用绿色新型材料代替传统乐器进行普及和发展是目前市场新趋势，其研究成果具有非时效性的借鉴价值和非时效性的市场价值。欧盟政府制订了绿色航空的宏伟目标，计划到2020年实现以下指标。中国政府通过中欧间国际合作项目GRAIN（Greener Aeronautics International Networking），支持和参与了这项研究，绿色复合材料技术是其中的重要研发内容。苎麻纤维最细最长，天生就是优良的增强纤维材料。苎麻纤维具有中空构造，因此透气性好，传热快，吸水多和散湿快，这种结构赋予材料独特的低密度和吸声降噪及隔热保温功能。苎麻绿色环保小提琴的优势在于重量轻、稳定性高、随意磕碰、声音柔和。
（一）防摔：小提琴是易碎乐器，我们在教学过程中发现，小提琴必须在3-6岁开启启蒙教育，而琴童在这个时期很容易注意力不集中，出现练琴空隙手松琴摔坏的事件，这种事情在学习的过程中屡屡频发。如果我们将苎麻纤维小提琴的制作投放到专门制作儿童琴的领域，在材质的耐摔上来说，绝对是优于所有的传统手工琴，这样也会让琴童在学琴过程中，有一个更加安全便捷的练琴环境。
（二）轻便：传统工艺制作的小提琴主要是由木材构建而成，而苎麻纤维制作的小提琴除了音柱和低音樑用木材支撑，其余主要材料均为苎麻纤维。而苎麻纤维比木材要轻便许多，所以在演奏时能减轻对演奏者肩背的压力。也尤其适合儿童琴，让小朋友在学琴之初没有手臂支撑力度的负担。
四、创新价值
现今，除了德国走在世界前列设计并开发了碳纤性能小提琴及其配件外，还没有其他国家或个人开发利用其他绿色环保材质制作小提琴，我们的此项研究将是一个新的空缺。这种探索创新的价值在于以下两点：
（一）新材料造出的新乐器。纵观任何一样乐器的产生都是一个从无到有的过程。我们也可以换个角度来看这个事件，或许在不久的将来，苎麻小提琴就以它特殊的声音独立于世，成为一种区别于木质小提琴的另一件新乐器。目前，我国学习小提琴琴童有数百万，这样庞大的基数就奠定了有可观且固定的消费人群，倘若新型绿色小提琴在市场上能开辟自己的市场，那么前景是十分可观的。
（二）新材料造出小提琴相关配件。苎麻除了可以制作小提琴，还可以发展到相关配件产业链。如今已经有国外品牌制作了碳纤琴盒、碳纤肩托、碳纤弓等，已经广泛在市场上进行了运用，而苎麻纤维的成分和碳纤材质极其近似，也同样具有耐磨抗摔轻便稳定的优势。在国产事业蒸蒸日上的时代，我们也可以将此项创新大量发展用于市場，使苎麻纤维的配件（苎麻纤维琴盒、苎麻纤维肩托、苎麻纤维弓等）得到更加广泛的运用，使更多人能用上轻便的新型材料。
（三）新材料造出更好的小提琴
任何事物总是处在不断发展进步，不断完善的过程之中，不可能永远停留在一个水平上。今天看到的每一件完美的乐器，都是通过无数人不断改进的产物，但是艺无止境，没有人敢说某件乐器就没有继续发展进步的空间了。所以，苎麻小提琴的研制就是在试图突破就是在试图提高。我们已结合相关实验室测试比较了苎麻纤维复合材料、玻纤复合材料、碳纤维复合材料及其不同的叠层组合的阻尼比、阻尼因子、冲击断裂功、冲击韧性、拉伸强度、拉伸模量、层间剪切强度以及结构-阻尼优值（Figure of merit），苎麻纤维铺层，特别是贴敷在外层的苎麻复合材料铺层可以有效地提高复合材料层合板的阻尼比和阻尼因子，而复合材料的综合力学性能还可以保持在一个较合适的水平，因此，这种植物纤维复合材料，特别是混杂铺层复合材料可以很好地当作结构-阻尼复合材料，应用于特定的乐器。此次研究的重点就是在于将此种材料运用于小提琴的制作和改良以及普及上，以改善小提琴的音质效果以及小提琴的材质或一些零件配件的材质，并希望能将此研究推向市场，造福更多小提琴爱好者以及演奏者。
关键词：苎麻 绿色材料 小提琴
中图分类号：J0-05 文献标识码：A 文章编号：1008-3359（2018）22-0177-03
苎麻，是一种灌木植物，属荨麻科双子叶植物纲，我国长江以南的大部地区都有种植，被国际上誉为“中国草”。据1976年发现的浙江钱山漾新石器时代遗址中出土的苎麻布和麻绳推算，苎麻的使用历史距今至少已有7000年之久。
运用苎麻来制作小提琴这在中外小提琴制造史上尚无先例。中国航空工业集团公司基础技术研究院的技术人员联合四川音乐学院大胆创新，将苎麻纤维运用技术运用到小提琴制作领域，成功地制造出了世界上独一无二的苎麻小提琴。
那么运用苎麻这种新型材料来制作小提琴有什么积极的意义和价值呢？
一、环保价值
众所周知，小提琴来自欧洲，是欧洲古典乐器之一。欧洲小提琴制作距今已有300年历史，其用料讲究，配件繁杂，制作精度要求极高。其所需的制作材料主要是质量上乘、且储存多年的风干枫木或冷杉木。
苎麻不仅使用历史悠久，而且易种植，再生能力强，当年种植，当年见效，一年内可以收获三季。苎麻具有纤维细长，拉力强韧的特点，广泛应用于服装、家居、航空、橡胶、电缆等不同领域。如果能够大量推广使用苎麻产品，特别是用苎麻取代那些木材加工产品，比如小提琴等，对于减少木材的消耗，减少伐木，保护森林，维护大自然的生态平衡，具有积极的意义。其次，苎麻的生产率高，能大大节省木材的原材料准备时间。传统工艺的小提琴，光是原材料木材就需要先静置7-8年以上，使其完全风干，纹理质地稳定后，方能启用制作乐器。而苎麻材料当年种植，当年见效，可以很便捷地获得原材料，并且无需风干便可直接进入制作过程，使得制作时间大大缩短，能够有更大的产出量。
二、艺术价值
那么，从艺术的角度来分析苎麻小提琴，需要从以下几个方面来加以分析。
（一）对音质维度的考察
1.灵敏度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏。在演奏的灵敏度上，传统工艺的机器琴声音远不及苎麻纤维制作的小提琴声音灵敏，但是苎麻纤维制作的小提琴再与传统工艺的手工琴相比，当弓在轻的音乐时，灵敏度不及手工琴，能够有更敏感的震动。
2.宽厚度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的宽厚度上我们进行了比较，在演奏低音声部的时候，尤其是三四弦，能感觉到苎麻纤维制作的小提琴有不错的力度支撑，能很好的表达音色音量，厚度与手工琴的表达不相上下。而传统工艺的机器琴则无法与另两款琴相提并论。
3.柔和度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的柔和度上，应该说最为有优势的就是苎麻纤维制作的小提琴。我们让演奏者演奏了中国乐曲《夏夜》《良宵》，又演奏了外国乐曲《莫扎特第五协奏曲》第二乐章，明显能感受到苎麻纤维制作的琴发音非常温和，能够演奏出非常美好的音色，在演奏悠扬婉转的乐曲时，特别能体现其发音特色。苎麻纤维的阻尼材料是一种能吸收振动机械能、声能，并将其转化为热能、电能、磁能或其他形式能量而消耗掉的一种功能材料。而苎麻纤维吸收的声能是有比较温和的特质。
4.力度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的力度上，传统工艺的手工琴演奏测出的力度是95分贝，而苧麻纤维的琴在演奏相同片段相同力度的情况下是86分贝。所以整体来说，苎麻纤维制作的小提琴在演奏力度及音量上，不如传统工艺小提琴的嘹亮高亢。
5.亮度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的亮度上来说也是稍逊于传统工艺的小提琴，这一点应该和苎麻纤维成分的基本构造有关。
6.纯度：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的纯度上，不相上下。
7.音量：将苎麻纤维制作的小提琴与传统工艺机器小提琴以及手工琴加以比较，使用相同尺寸下的琴，使用相同的弓进行演奏，在演奏的音量上，会略低于传统工艺的小提琴。因此，我们综合各因素结论，苎麻纤维制作的小提琴更适合参与乐队演奏以及重奏的二提琴声部演奏，其温和稳定的发音更适合作为和声铺垫。
（二）对艺术表现力的考察
1.渐强渐弱的表达：以布鲁赫《g小调协奏曲》第一乐章为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在音色很细微的渐强渐弱的表达上，没有传统工艺小提琴的发音敏感。
2.快速连音的表达：以罗德《第七小提琴协奏曲》第一乐章E段为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在快速连音的表达上，也能比较好地得到发挥。
3.顿弓的表达：以马扎斯练习曲28课为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在顿弓的表达上，音色顿挫有力，达到预期效果。
4.揉音的表达：以门德尔松《e小调协奏曲》第二乐章为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在揉音的表达上，依然很生动，能很好的反映揉音带来的震动。 5.长音的表达：以空弦练习为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在长音的表达上，同样也是出类拔萃。
6.短分弓的表达：以《流浪者之歌》的快板部分为例进行演奏比较，苎麻纤维制作的小提琴在演奏快速度分弓时，清晰度不是最好的，所以在这方面有待改进。
7.双音的表达：以双音音阶练习为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在双音的共振共鸣强。
8.泛音的表达以《查尔达什舞曲》中的泛音部分为例进行比较，苎麻纤维制作的小提琴在泛音的表达上能够演奏，但是音色不是很亮，这也是纤维改变震动轨迹的缘故。
三、实用价值
用绿色新型材料代替传统乐器进行普及和发展是目前市场新趋势，其研究成果具有非时效性的借鉴价值和非时效性的市场价值。欧盟政府制订了绿色航空的宏伟目标，计划到2020年实现以下指标。中国政府通过中欧间国际合作项目GRAIN（Greener Aeronautics International Networking），支持和参与了这项研究，绿色复合材料技术是其中的重要研发内容。苎麻纤维最细最长，天生就是优良的增强纤维材料。苎麻纤维具有中空构造，因此透气性好，传热快，吸水多和散湿快，这种结构赋予材料独特的低密度和吸声降噪及隔热保温功能。苎麻绿色环保小提琴的优势在于重量轻、稳定性高、随意磕碰、声音柔和。
（一）防摔：小提琴是易碎乐器，我们在教学过程中发现，小提琴必须在3-6岁开启启蒙教育，而琴童在这个时期很容易注意力不集中，出现练琴空隙手松琴摔坏的事件，这种事情在学习的过程中屡屡频发。如果我们将苎麻纤维小提琴的制作投放到专门制作儿童琴的领域，在材质的耐摔上来说，绝对是优于所有的传统手工琴，这样也会让琴童在学琴过程中，有一个更加安全便捷的练琴环境。
（二）轻便：传统工艺制作的小提琴主要是由木材构建而成，而苎麻纤维制作的小提琴除了音柱和低音樑用木材支撑，其余主要材料均为苎麻纤维。而苎麻纤维比木材要轻便许多，所以在演奏时能减轻对演奏者肩背的压力。也尤其适合儿童琴，让小朋友在学琴之初没有手臂支撑力度的负担。
四、创新价值
现今，除了德国走在世界前列设计并开发了碳纤性能小提琴及其配件外，还没有其他国家或个人开发利用其他绿色环保材质制作小提琴，我们的此项研究将是一个新的空缺。这种探索创新的价值在于以下两点：
（一）新材料造出的新乐器。纵观任何一样乐器的产生都是一个从无到有的过程。我们也可以换个角度来看这个事件，或许在不久的将来，苎麻小提琴就以它特殊的声音独立于世，成为一种区别于木质小提琴的另一件新乐器。目前，我国学习小提琴琴童有数百万，这样庞大的基数就奠定了有可观且固定的消费人群，倘若新型绿色小提琴在市场上能开辟自己的市场，那么前景是十分可观的。
（二）新材料造出小提琴相关配件。苎麻除了可以制作小提琴，还可以发展到相关配件产业链。如今已经有国外品牌制作了碳纤琴盒、碳纤肩托、碳纤弓等，已经广泛在市场上进行了运用，而苎麻纤维的成分和碳纤材质极其近似，也同样具有耐磨抗摔轻便稳定的优势。在国产事业蒸蒸日上的时代，我们也可以将此项创新大量发展用于市場，使苎麻纤维的配件（苎麻纤维琴盒、苎麻纤维肩托、苎麻纤维弓等）得到更加广泛的运用，使更多人能用上轻便的新型材料。
（三）新材料造出更好的小提琴
任何事物总是处在不断发展进步，不断完善的过程之中，不可能永远停留在一个水平上。今天看到的每一件完美的乐器，都是通过无数人不断改进的产物，但是艺无止境，没有人敢说某件乐器就没有继续发展进步的空间了。所以，苎麻小提琴的研制就是在试图突破就是在试图提高。我们已结合相关实验室测试比较了苎麻纤维复合材料、玻纤复合材料、碳纤维复合材料及其不同的叠层组合的阻尼比、阻尼因子、冲击断裂功、冲击韧性、拉伸强度、拉伸模量、层间剪切强度以及结构-阻尼优值（Figure of merit），苎麻纤维铺层，特别是贴敷在外层的苎麻复合材料铺层可以有效地提高复合材料层合板的阻尼比和阻尼因子，而复合材料的综合力学性能还可以保持在一个较合适的水平，因此，这种植物纤维复合材料，特别是混杂铺层复合材料可以很好地当作结构-阻尼复合材料，应用于特定的乐器。此次研究的重点就是在于将此种材料运用于小提琴的制作和改良以及普及上，以改善小提琴的音质效果以及小提琴的材质或一些零件配件的材质，并希望能将此研究推向市场，造福更多小提琴爱好者以及演奏者。