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[声学] [博物馆计量文物鉴赏-30] 曾侯乙编钟:3755字铭文镌刻的先秦声学计量体系

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text 发表于 7 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式
随手拍
仪器图片:
仪器名称: 曾侯乙编钟
仪器俗称/别名: 曾侯乙墓编钟、随州编钟
英文名称:
型号规格: 青铜铸造,65件编钟分三层八组悬挂于曲尺形铜木结构钟架。钟架长748厘米、高265厘米;上层3组19件钮钟,中下层5组45件甬钟,另1件镈钟为楚惠王赠。最大钟通高152.3厘米、重203.6公斤;最小钟通高20.4厘米、重2.4公斤;总重约5000公斤。钟架由245个构件组成,6个佩剑铜人武士承重顶托
生产厂家: 战国早期曾国宫廷铸钟作坊(约公元前433年下葬),为曾国国君曾侯乙制作;楚惠王熊章另赠镈钟1件
技术指标: 一钟双音(正鼓音与侧鼓音呈三度音程关系,正鼓音为基音、侧鼓音为三度音);音域横跨五个半八度,中心音域十二个半音齐备,可旋宫转调;以姑洗律(约相当于现代C大调)为基调;3755字错金铭文记载28个律名(其中约三分之二不见于存世文献);实测中层3组第5号钟正鼓音"羽"频率427.7Hz、侧鼓音"宫"频率516Hz;历经2400年音准几乎无漂移
测量范围: 音高(频率)测量与标准化、十二律音名体系、各国律制对照(曾、周、楚、齐、申等国律名对应关系)
等级: 国家一级文物,首批禁止出国(境)展览文物(2002年,64件之一),2025年4月入选联合国教科文组织《世界记忆名录》
分辨率: 正鼓音与侧鼓音频率差精确控制在三度音程(如427.7Hz与516Hz,差88.3Hz,符合小三度关系);调音通过内壁打磨减薄实现,精度达毫米级
描述: 曾侯乙编钟是迄今发现的数量最多、保存最好、音律最全、气势最宏伟的青铜编钟,代表了先秦礼乐文明与青铜铸造技术的最高成就。其核心计量价值在于"一钟双音"的声学工程——钟体采用独特的合瓦形(两片瓦合拢)截面,使正鼓部和侧鼓部分别产生不同振动模式,发出呈三度关系的两个乐音。3755字错金铭文记录了28个律名、各国律制对照表及每件钟的音名标音,是先秦声学计量体系的"青铜档案库"。2025年入选联合国教科文组织《世界记忆名录》。
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文物信息

文物名称:曾侯乙编钟
馆藏博物馆:湖北省博物馆(中央与地方共建八家国家级重点博物馆之一)
年代:战国早期(约公元前433年下葬),距今约2400余年
材质/尺寸:青铜铸造。钟架长748厘米、高265厘米;65件编钟分三层八组悬挂;最大钟通高152.3厘米、重203.6公斤;最小钟通高20.4厘米、重2.4公斤;总重约5000公斤
出土地点:1978年湖北随州(今随州市)擂鼓墩曾侯乙墓中室
文物级别:国家一级文物;2002年列入首批64件禁止出国(境)展览文物;2025年4月入选联合国教科文组织《世界记忆名录》

编钟构成

曾侯乙编钟全套共65件,按形制分为三类,分三层悬挂于曲尺形铜木结构钟架上:

  • 钮钟(上层,19件):分3组悬挂,体形最小,音色清脆明亮,通高20.4-39.6厘米。钮钟顶部有方形钮用于悬挂,主要承担高音区旋律演奏
  • 甬钟(中下层,45件):分5组悬挂,体形由上至下递增。中层甬钟音色洪亮圆润,承担主旋律;下层甬钟体形最大,音色深沉浑厚,承担低音和声基础。甬钟顶部有圆柱形"甬"(柄),甬上饰乳钉纹
  • 镈钟(1件):楚惠王熊章赠送给曾侯乙的礼品,通高92.5厘米,钮高26厘米,位于下层中室正中。镈钟铭文"唯王五十又六祀,返自西阳,楚王熊章作曾侯乙宗彝,奠之于西旌,其永时用享",记载了楚惠王五十六年(公元前433年)制器赠祭的史实


钟架由245个构件组成,可拆卸且结构稳固。中层和下层由6个佩剑铜人武士顶托——铜人头顶方形榫头伸入横梁,同时本身又是榫眼以承插上层铜人的榫头,使各层铜人贯通联成一体,将整个钟架牢固联结。这一巧妙设计使钟架承受超过5吨重量,历时2400多年仍巍然未倒。

计量功能——一钟双音的声学工程

曾侯乙编钟的核心计量价值在于"一钟双音"——每件钟(除镈钟外)均能发出两个不同的乐音,这是古代声学工程的巅峰成就。

  • 合瓦形截面——双音的物理基础:钟体截面不是圆形,而是呈"合瓦形"(两片瓦合拢的形状)。这种独特的几何结构使钟体在敲击不同部位时产生不同的振动模式:敲击正鼓部时,钟体以一组固有频率振动,发出"正鼓音";敲击侧鼓部时,以另一组固有频率振动,发出"侧鼓音"。两个音呈三度音程关系(大三度或小三度)
  • 频率精确控制:经现代声学测定,以姑洗律(约相当于现代C大调)为基调,音域宽达五个半八度,中心音域十二个半音齐备。以中层3组第5号钟为例:正鼓部标音"羽",实测频率427.7Hz(相当于现代A4音);侧鼓部标音"宫",实测频率516Hz(相当于现代C5音);两音相差88.3Hz,恰为小三度音程,与"羽-宫"的音程关系完全吻合
  • 调音技术——"做减法":编钟铸成后,自然音高于目标音高,工匠通过在钟体内壁特定区域打磨减薄来降低音高,直至精确达到目标频率。调音只能做减法不能做加法——一旦打磨过度便无法挽回,一件编钟即报废。钟体内壁可见大量打磨和刮削痕迹,反映了反复调音的精密工艺
  • 音准稳定性:历经2400余年埋藏,出土后多数编钟仍能奏响,音准几乎未发生漂移。这一惊人的频率稳定性源于青铜合金的材质稳定性和合瓦形结构的声学优势


3755字铭文——先秦声学计量的"青铜档案库"

曾侯乙编钟上共有3755字错金铭文,分布在钟体、钟架和挂件上,是研究先秦音律学最珍贵的文字资料:

  • 律名记录:铭文记载了28个律名,其中约三分之二不见于存世文献。已知的有黄钟、大吕、太簇、夹钟、姑洗、仲吕、蕤宾、林钟、夷则、南吕、无射、应钟等传统十二律,另有大量失传的律名被首次发现
  • 音名标音:每件钟的正鼓部和侧鼓部分别标注了音名(如"宫""商""角""徵""羽"及其变化音),相当于每件钟都附有"频率标签"
  • 各国律制对照表:铭文详细记载了曾、周、楚、齐、申等诸侯国律名的对应关系——同一音高在各国称谓不同,铭文给出了换算关系。例如中层3组5号钟铭文标注"兽钟之宫",并注明"兽钟"即楚国对"黄钟"的称呼。这是一份完整的先秦国际律制换算表
  • 铭文格式:甬钟铭文一般格式为"××之宫"(标注律名和音名)、"曾侯乙作持"(制作者),部分钟还注明与其他国律名的对应关系。钮钟铭文较简略,主要标注音名


这3755字铭文不仅是音乐理论文本,更是一部镌刻在青铜上的"声学计量标准档案"——它记录了标准律名、标准音高、各国计量换算关系,功能与现代计量标准中的"检定规程"和"量值比对报告"异曲同工。

历史背景

1978年2月,湖北随州擂鼓墩附近部队扩建营房时意外发现古墓。3月19日,湖北省博物馆考古专业人员赶到随县,勘探确认墓坑面积超过220平方米。5月,经国家文物局批准,由湖北省博物馆馆长谭维四担任队长的考古队正式发掘。

5月22日午夜,当中室积水缓缓退去,靠西壁的两道木架率先在聚光灯下显露轮廓。次日清晨,编钟完整浮出水面——65件青铜编钟三层悬挂,大小有序,仍保持原始悬挂状态。淤泥中捞出的甬钟经清洗后,"曾侯乙作持"的错金铭文赫然显现,墓主人身份之谜初露端倪。

曾侯乙是战国时期曾国(与史书中的姬姓随国一国两名)的国君,其始祖为周朝开国大将军南宫适。曾国为周王族诸侯国,虽国力不强,却完整保存了周代礼乐制度。曾侯乙墓出土各类文物1.5万余件,其中青铜器6239件,编钟是其中最耀眼的明星。

铭文记载的"楚王熊章作曾侯乙宗彝",证实楚惠王五十六年(公元前433年)为曾侯乙制作镈钟赠祭,据此推断曾侯乙下葬年代约在公元前433年前后。整套编钟的铸造当在此年之前,代表了公元前5世纪中国青铜声学工程的最高水平。

计量学意义

  • 一钟双音——古代声学工程的巅峰:每件钟通过合瓦形截面几何设计,实现单一钟体发出两个精确频率的乐音,且两音严格呈三度音程关系。这种将几何形状与振动频率精确对应的声学设计,比欧洲同类技术早约2000年,至今仍令现代声学家惊叹
  • 十二律体系——音高标准化的实物基准:编钟以姑洗律为基调,中心音域十二个半音齐备,可旋宫转调。每件钟的音高(频率)均有明确标注,相当于一套"标准音叉"群——28个律名构成了先秦时期的"音高计量标准体系"
  • 3755字铭文——最早的声学计量文献:铭文记录了28个律名(约三分之二未见存世文献)、各国律制对照表和每件钟的音名标音,功能等同于现代计量体系中的"检定规程"和"量值比对报告",是已知最早的声学计量标准文献
  • 频率稳定性——材质与工艺的卓越证明:编钟历经2400余年埋藏,出土后音准几乎未漂移。这证明战国工匠已掌握青铜合金配比、铸造工艺和调音技术之间的精确关系,实现了频率的长期稳定——这是计量基准的核心要求之一
  • 调音精度——毫米级的声学测量:工匠通过内壁打磨减薄实现调音,"只能做减法不能做加法",对壁厚变化与频率变化的关系掌握到了毫米级精度。这种调音方法与现代声学仪器调谐原理相通
  • 世界记忆遗产:2025年4月入选联合国教科文组织《世界记忆名录》,标志着曾侯乙编钟的声学计量价值获得国际公认,是人类文明史上不可替代的记忆遗产


参观指南

曾侯乙编钟现藏于湖北省博物馆(武汉市武昌区东湖路160号),为该馆"镇馆之宝"首位。2025年10月迁入三期新馆,在4米高全景式展柜中环绕展出,观众可近距离细观铭文纹饰,或登临俯览武士托举的雄姿。

建议计量爱好者重点观察:
1. 合瓦形截面——从钟体侧面观察"两片瓦合拢"的独特截面,理解双音的物理基础
2. 正鼓部与侧鼓部标记——每件钟上均有错金标音铭文,分别标注正鼓音和侧鼓音的音名
3. 内壁打磨痕迹——钟体内壁可见大量调音打磨痕迹,反映"做减法"调音工艺
4. 中层3组5号钟——正鼓音"羽"(427.7Hz)、侧鼓音"宫"(516Hz),可对照铭文理解频率与音名的对应关系
5. 楚王镈钟铭文——下层中央镈钟,铭文记载楚惠王赠器史实
6. 6个佩剑铜人——钟架支撑结构,既是力学工程杰作,也是战国青铜雕塑精品

湖北省博物馆每天有编钟复制件演奏表演(编钟乐舞),可亲耳聆听2400年前的音律。此外,随州博物馆(国家一级博物馆)陈列有曾侯乙墓出土的其他文物及编钟复制品。
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