二、音乐科学的成熟来自对乐音结构的探索

费希纳的研究虽然没有在音乐领域产生直接影响，但引发了另一位德国科学巨匠投身于音乐声学感知研究，并由此对近代音乐科学的发展产生了深远影响，他就是著名生理学兼物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz，1821—1894）。亥姆霍兹较为突出的贡献包括：用自制的共鸣器验证了复合音中泛音的分布以及泛音与音色之间的量化关系；通过对耳蜗的生理解剖，创立了音高识别的“竖琴说”；通过实验证明拍音对主观协和感的影响并提出相关量化理论。对音乐研究者而言，亥姆霍兹最傲人之处是展示了如何用巧妙的实验方法来探明音乐的内在规律。常言道“耳听为虚，眼见为实”，音乐就属于看不见摸不着的“虚体”，亥姆霍兹所处的时代，并没有今日常见的电子测量手段，甚至没有电力供应，那么他是如何打开音乐“黑匣子”的呢？通过阅读他的《论音的感觉——音乐理论的生理学基础》（On the Sensations of Tone: As a Physiological Basis For the Theory of Music）可知，他主要采用了费希纳的心理物理学实验模式，即通过精确控制物理变量来观察、记录主观感知量，由此获取声波中的所有信息。亥姆霍兹超越费希纳之处在于，他用自己设计的工具——亥姆霍兹共鸣器（图1），探测到了不可见的声音。这种研究模式不仅极大地推进了音乐声学、音乐生理学和音乐心理学的研究，还为欧洲的系统音乐学发展奠定了更为坚实的科学基础。享誉世界的音乐学家施通普夫（Stumpf，1848—1936）、里曼（Riemann，1849—1919）和霍恩博斯特尔（Hornbostel，1877—1935）等人都曾受到亥姆霍兹的影响，他们将亥姆霍兹的研究模式完整地继承下来并应用于和声学、比较音乐学和民族音乐学研究中。

图1 亥姆霍兹共鸣器 图片来源:https://www.discoverhover.org/infoinstructors/newguides/images

如果说费希纳率先以实证方式打开了连通主、客观世界的大门，那么亥姆霍兹则让音乐科学走向成熟。有意思的是，音乐研究只是亥姆霍兹的“副业”，他主要是因在“能量守恒定律”（他是重要贡献人之一）、“亥姆霍兹速度分解定理”、“亥姆霍兹自由能”和“亥姆霍兹方程”等方面的贡献而赢得了国际科学界的尊重。当然，亥姆霍兹的某些音乐理论在今天看来也存在一定缺陷，如音高辨识方面的“竖琴说”、协和感知方面的“拍音说”以及音色感知方面的“泛音列说”等。这或许从另外一个角度说明，较之纯粹的数理科学，音乐科学研究由于有主观因素的参与，其复杂度和困难度更高，研究结果被质疑、补充和进一步完善的概率也更高。

三、欧洲音乐科学对中国音乐理论的影响

研究音乐科学有何意义？它对中国音乐能产生哪些影响？对此，可用前面提及的两位人物的经历，以及他们的研究对中国音乐所产生的影响，来加以说明。作为亥姆霍兹科学思想的崇拜者，施通普夫坚持以实证主义的观念全身心地投入对乐音和音乐感知的深入研究：他与霍恩博斯特尔等人合作建立了著名的柏林音响资料馆，专门搜集整理东南亚、太平洋沿岸各国（包括中国）和美洲印第安人的音乐；他还与霍恩博斯特尔和英国工程师兼音乐学家埃利斯（Ellis，1814—1890）等人共同创立了比较音乐学（comparative musicology），从音响比较的角度对不同民族的音乐进行形态学研究；随后，又在比较音乐学基础上加入文化背景元素研究，将其发展为当今拥有广泛影响力的民族音乐学（ethnomusicology），这一学科对中国民族音乐研究的影响有目共睹。同样作为亥姆霍兹研究模式的继承者，里曼则专注于将乐音、音程听感研究与欧洲古典音乐联系在一起。他归纳总结的“功能和声体系”对音乐教学和创作都产生了深远影响。中国学界最为熟悉的斯波索宾和声学体系的内核基本上都源自里曼的研究。基于对自然泛音列和音级理论的认同，加之斯波索宾和声学教材的普及，功能和声理论对中国音乐创作和分析理论的发展所起到的作用既广泛又深远。然而随着比较音乐学和民族音乐学的兴起，里曼体系在中国、印度、印度尼西亚爪哇岛以及阿拉伯国家和地区的民族音乐面前，包括面对欧洲晚期浪漫派的音乐时，往往出现理论“失灵”的情况。中国音乐家很早便从听感角度意识到，用功能和声体系配出的民族音乐与东方音乐风格不符。很多作曲者也曾尝试通过各种变通方法解决这一问题，譬如构造非三度叠置和弦结构、增加附加音、根据民族调式调整和声功能序进等。以“民族调式和声体系”命名的专著出版了很多，但总体上看，都无法取代功能和声体系的霸主地位，各类音乐入学考试的内容中居于主导地位的依然是旧有的欧洲体系。其实，欧洲系统音乐学体系“失灵”的情况不仅存在于基本乐理和功能和声体系，也存在于曲式分析、复调、配器法等学科中。仔细分析理论“失灵”的原因，笔者认为大致可归为两类：第一，使用者没有从基本原理角度完整地掌握理论精髓，而仅仅机械照搬其中的实例来解决本民族的音乐问题，自然无法获得满意的结果。比较典型的情况是照搬西洋配器法为民族管弦乐队配器，尽管同类乐器的发声原理一样，但东方与西方乐器在音域、泛音列、响度范围、起始瞬态等方面依然存在较大差异，若原样移植，其音响效果肯定大相径庭。第二，限于历史条件，有些东方的音乐知识和规则在欧洲音乐学体系中根本就不存在，譬如中国古代常用的金石乐器（即编钟、编磬）在西方配器法教科书中根本找不到相对应的乐器，而这些板振动乐器又与管弦乐器的发声原理截然不同，其配器规律只能由我们的配器法教师在科学原理基础上自行加以归纳总结。总体而言，引进欧洲系统的音乐学理论，还是对推动我国音乐理论建设产生了不可抹杀的积极作用，对于其中不适用于中国音乐的部分，则应依据科学原理分析个中原因，对症施药，不断进行优化总结，唯有如此，才能最终建立起适用于中国民族音乐的理论体系。（文章选摘自《艺术学研究》2023年第2期，作息系中国音乐学院韩宝强。）