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涨姿势|浅析钢琴的重要部件

浏览: 发布日期:2019-09-19

无论是三角钢琴还是立式钢琴,其基本结构都是一样的。由:弦列、音板、支架、键盘系统(包括 黑白琴键和击弦音棰,共88个琴键)、踏板机械(包括顶杆 和踏板)和外壳共六大部分组成。

 

 

  现代钢琴从外形上主要分成立式钢琴和三角钢琴。

 

  三角钢琴是钢琴最原始的形态,一般都用于音乐会的演奏,是一件笨重的庞然大物。为了解决占地的问题,立式钢琴被发明出来。立式钢琴采用了一种琴弦交错安装的设计方案,有效地解决了空间上的要求和音色音量的平衡问题。只要家中有一小块空间,都能安放一台立式钢琴。

 

  无论是三角钢琴还是立式钢琴,其基本结构都是一样的。由:弦列、音板、支架、键盘系统(包括 黑白琴键和击弦音棰,共88个琴键)、踏板机械(包括顶杆 和踏板)和外壳共六大部分组成。

 

  钢琴的音域宽广,现代钢琴一般为88键,可达7个多八度,音量宏大,音色变化丰富,可以表达各种不同的音乐情绪,或刚或柔,或急或缓 均可恰到好处;高音清脆,中音丰满,低音雄厚,可以模仿整个交响乐队的效果,因此有“乐器之王”的称号。

 

 

 
 

钢琴各个部件的作用

 
 

 

 

1击弦机

  击弦机又称“琴胆”,它连接着琴键和榔头。

 

  击弦机是击发琴弦振动的主要部件,它由契克、止音器、榔头和缩调四大部分组成,这四个部分互相制约,互相联系。击弦击是整部钢琴的灵魂和最重要的配件,也是钢琴结构中最复杂、最可靠性要求最高的机械部件。

 

  击弦机一般按德国雷诺和英国朗阁两种技术规格制造。

 

  击弦机的工作情况是:当按下琴键时,琴键后端的卡钉将契克顶起,契克的顶器向上移动,推动榔头转机器,使榔头去击弦,当榔头距琴弦约5mm时,顶器的凸起部分与缩调接触,同时顶器离开转击器,余下的“路程”靠榔头的惯性完成,榔头击弦后有迅速返回。当琴键按下约一半时,契克上的羹匙与止音器下部的羹匙,随着琴键的下降,止音器离开琴弦,榔头击到琴弦上,弦自由振动发出声音,当琴键抬起一半时,止音器开始止音。当琴键完全抬起时,整个机件完全恢复到静止状态。

 

  榔头,一般都采用澳大利亚羊毛制造,表面拉毛带双色防蛀剂,音色柔和有弹性,质地较好,寿命也相对长。

 

  旧琴由于榔头与弦的接触面毛粘组织都打密打硬了,因此琴声也发炸,又称声音“太亮”,对此种则需要整音。

 

 

  键盘机械是钢琴的心脏,它是由琴键和击弦机两大部分组成的一套杠杆系统。这套杠杆系统的一端是琴键,另一端是榔头。通过这套杠杆,将手指在琴键上的弹奏力由榔头传递给琴弦,使其振动发音。

 

2支架

  支架是整个钢琴的骨架,其作用是牢固的支撑张紧的弦并稳固音板、键盘机械和外壳。支架由背架和铁架两部分组成。因为钢具有受压变形的弹性,会使钢琴音准不稳定,因此制造铁架并不采用钢,而是采用生铁浇铸成型,硬度高不变形。它的作用是加强弦的拉力,从而获得清脆、浑厚的音响。铁架与背架用螺栓牢固的结合到一起,支撑着整个钢琴弦的拉力。铸造成形后的铁架经打磨上漆后就可用于装配。

 

  背架用硬质木材制成,它的上下端均胶有横梁,中间胶有方木,上梁还胶有弦轴板。

 

  弦轴板是背架上的一个重要部分,它的作用是固定弦轴。在弦的拉力下,弦轴在弦轴板上只要有一点松动就会影响到音准。为防止弦轴变形,立式钢琴的弦轴板一般用3-5层硬枫木横竖交叉制成。

 

3键盘

  琴键的总和称为键盘。键盘上的黑白两种琴键共有85个或88个。琴键按半音之差顺序排列,共分为7个多字组(从大字二组的A到小字五组的C)。每7个白键和5个黑键组成1个音组。键盘由键盘架和琴键两部分组成。键盘架在琴键下面,由前、中、后3条枕木和几条纵木组成。前枕木上钉着两排椭圆销钉,外排合理排的椭圆销钉分别为白键和黑键所用,琴键偏松或偏紧时,可通过旋转椭圆销钉来调整。中枕木上的园销钉用以固定琴键的活动范围。为了使弹奏时没有杂音,并使琴键高低一致,椭圆销钉及园销钉上套有呢圈和纸圈,后枕木上还胶有一条呢毡。

 

  琴键用椴木或红松制成。胶有黑、白键皮的一端是前端,装有金属钉(称为卡钉)的一端是后端。黑键皮多用硬质塑料压制而成,琴键有复合的和实木的。白键原来都采用象牙制造,自联合国禁止象牙贸易公约生效后,都改为丙烯酸等高分子材料制造。琴键底部中间的开口处胶有包松呢,圆销钉由此插入。琴键前端的底部开口处也胶有包松呢,椭圆销钉由此插入。键盘架用螺丝固定在底盘上,使琴键后端的卡钉对准击弦机底部。

 

4弦列

  钢琴的发音主体是琴弦。弦列的作用是使弦在受击发而振动时发出一定频率的音响。不论是哪种钢琴,琴弦都是由低到高依次排列的,低音长而粗,高音弦短而细。为获得低频率的音,低音区采用缠弦;高音区及中音区采用裸弦。为加大弦的振动面积,在中音区与低音区的分界处,琴弦采用交叉排列法。

 

  现代钢琴共有85个或88个琴键,也就是说包含了乐音体系的所有88个或85个音,但是,这并不意味着钢琴是由88根或85根弦组成的。钢琴的大部分音由3跟弦组成,只有低音区的音是由1根或2根弦组成。组成同一个音的2根或3根弦称为同音弦组,同音弦组各弦的振动频率相同。弦的上端都扭在弦轴上,弦越过弦枕,再经过弦码上的别弦钉,下端套在挂弦钉上。为使同音弦组各音振动频率一致,在中音区及高音区的弦轴与枕之间另加有压弦条,低音区则没有此装置。弦振动的部分是在上端的弦枕与下端的别弦钉之间,弦码和别弦钉对音的传导同样起着很大作用,单靠弦的振动发出的声音比较微弱,弦通过别弦钉及弦码将它的振动传给音板,再通过音板的谐振产生共鸣以扩大音量,并使声音延长。

 

  此外,琴的音准取决于琴弦的张力,而琴弦的张力又受弦轴及弦码的影响,如果弦轴松动或者弦码开胶都会减低弦的振动频率而直接影响音准。将音板和支架、弦列装配后的半成品称为马克。

 

 

 

5外壳及支撑结构件

  钢琴的外壳包括顶盖、键盘盖、上门板、下门板及边板。外壳的作用是稳固键盘机械、踏板机械和张弦结构,并防止灰尘进入,保证内部零件不受损坏。此外,它还能增强音量,并使音色更加悦耳。

 

 

 
 

钢琴各个部件对音质的影响

 
 

 

 

1琴弦

  我们知道钢琴是体积庞大的乐器。对于乐器琴弦的弦列而言,音高由高音向低音相差8度的距离,琴弦的长度之比是1:2,但是对于现代钢琴这样一件乐器,具有七个8度之多的弦列,如此排列琴弦是不现实的。于是我们的立式钢琴,其弦列改为垂直于地面,虽占用了较少的空间,但也使得击弦机变复杂许多。

 

  钢琴声音的来源是琴弦,琴弦振动产生乐音、和声以及各种声音的组合。而我们听到的声音,实际上是“增幅装置”——音板,和琴体的其他部分同琴弦共同作用的结果。音板(主要),将琴弦振动的能量聚集在一起并使之增大,这才是我们听到的钢琴音。

 

  对于琴弦这里有几个关键词:

 

  ①张力

  琴弦的张力越大,所发出的声音品质越好、音量越大。 

 

  为了保持钢琴发音的稳定性和最大限度增加琴弦的张力,并且使得琴体能够支撑所有琴弦的张力,钢琴制造者在设计时,会尽最大可能地使得琴弦的张力统一。

 

  ②粗细和密度

  很好理解的是,较粗的弦振动频率就低,音高也低,反之亦然。因此,我们能够看到,钢琴中使用的琴弦也随音高由高到低,由细渐粗。然后琴弦变粗后,弦体本身也变得僵硬,这造成声音品质的下降。为了克服这些不足,一些琴弦制造商在琴弦上缠绕了铜丝,既增加了琴弦的密度,又有效降低了音高,同时还没有降低声音的品质。 

 

  ③长度

  弦的长度决定其音高——较长的弦,较低的音,反之亦然。为了保持既有大的音量,又有好的音质,琴弦必然尽可能地长。

 

  ④材质

  钢琴的琴弦一般是由纯度很高的碳钢制成。这种材质的优点是,其延展性很强,并且在锤子强力反复敲击后不会变形。一般为了获得好音色,琴弦的横断面应必须是一个正圆形,琴弦本身还必须保持清洁的表面,使声音的振动更为准确。现在我们看到的钢琴低音区琴弦应该都是由铜丝缠绕的了。 

 

2铸铁骨架

  铸铁骨架是钢琴的中心框架,也是钢琴的共鸣盘,主要是由铸铁制成并且具有极高的耐力。铸铁骨架外观巨大,但在交叉区域却很薄,这个结构要承载全部琴弦的张力。在一架三角钢琴中,铸铁骨架的重量大于总重量的1/3。尽管骨架不是承载钢琴的全部重量,但是它需要非常巨大的支撑体。基本支撑部分位于音板下方,加上琴体的内边缘组合体。这个结构极为坚实,它承载音板和铸铁骨架的一切重量和力量。

 

  在立式钢琴上,铸铁骨架位于背部,其结构也比较简单。通常为矩形结构,音板位于其后部,在结构的最后部位,也就是最外缘,通常由2-5个木制立柱作为支撑结构。

 

3音板

  音板是决定钢琴特有的音质的最重要部件。前面已经提到过音板的作用,这里再解释下。打比方说如果你用手拨动钢琴琴弦,那发出的声音不仅很小声还很干,没有在弹奏钢琴时所产生的延音效果。那音板的存在就是为了增加由琴弦振动所产生声音的振幅,也就是音量。简单地说,我们可以把音板理解成一个扩音器。

 

  典型的音板不是一块平平的木板,在搁置码桥的一面中部呈隆起状,这个结构有两个用途:首先,它将码桥托起,用以支撑琴弦,充分地传导声音的振动,其次,它可以使音波在整个音板上更为自由地运动。

 

  为了保证音板的整体性和不变性,在音板的下方(立式钢琴在背后)装有肋木,就是支撑用的木条。这些肋木的功能是使音板既有穹窿状的中部区域,又使整个音板不变形。同时,这些肋木与音板的纹理成一定的角度,因此它们也担负着将声音的振动传遍整个音板的重任。

 

4码桥

  码桥也是钢琴非常重要的组成部分,负责将琴弦发音产生的振动能量向音板传送。琴弦系于骨架的两端:一端是铁架销钉,另一端间接通过弦轴和线轴板。

 

  码桥的位置位于音板的穹窿部位附近,目的是使琴弦能够将向下的压力通过码桥传向音板。码桥的精确位置决定着琴弦上的“击弦机”(榔头击弦的位置)是否到位,否则钢琴的发音就会很混,不干净。

 

  一架三角钢琴通常有两个码桥,一个是高音区码桥,另一个则是低音区码桥。在大型三角钢琴上,两个在上部是连接在一起的,这使钢琴的声音品质大大提高。

 

 

 

5弦轴板和弦轴

  在三角钢琴上,弦轴板位于骨架的下方,并与骨架连接在一起。弦轴板由一组平直的木板粘接而成。缠绕琴弦一端的弦轴就是以它为基底的。通过旋转调节弦轴,使得琴弦的张力发生变化,调音中对音高的校正主要就是拧这里。顺时针方向旋转轴钉,琴弦音高上升,反之亦然。

 

  由于钢琴整个的发音过程是联动的,在回答这个问题的时候免不了涉及琴弦、音板和骨架之间的关联。在立式钢琴中,击弦机的榔头击弦的方向是从前往后打的(面对人),等于是把琴弦打进骨架。而在三角钢琴上这个方向是反的,我们可以看到榔头在弦的下面往上打,等于是把琴弦打离骨架的。因此从这里可以看出,这两种钢琴将琴弦两端的固定方式也必然是不同的。

 

6键盘

  键盘属于木质结构的附件了,但它是直接与人手接触的部件。我们经常在琴行看到个单个钢琴琴键的结构模型,可以看到只有一个杠杆系统。但是在制造和设计它时,乐器制造必须保证其操作的精确性,所以键盘是调起来很麻烦的部件。

 

  钢琴琴键位于两个销钉上,位于远端的销钉起平衡作用,将琴键的平衡后档置于正确的位置;近端的销钉被称作球棒销钉,保证键盘不会左右滑动。琴键在不被按压时位于后档上,当触动琴弦时,它位于平衡档上的部位摇动,使得琴键后半部分抬起,位于琴键上的绞盘螺钉将这个运动传动到击弦机上。

 

  立式钢琴的琴键与三角钢琴不同,平衡销钉的位置也不同,琴键因而要短。榔头制动不是位于琴键上方,而是击弦机机械装置的组成部分。

 

  我们可以测量一下,会发现三角钢琴的琴键长度比立式钢琴的长。这是为什么捏?

 

  是这样的,在一架好钢琴上,当按下琴键时制音器抬起。这时在琴键末端需要有一个力。然而,钢琴家不可能在弹奏时是把手指头放在琴键末端的,再说十根手指也不可能一样长。实际上按键的位置越接近平衡销钉的位置,所用的力就会越大,在琴键末端(靠近身体)弹用力就小咯。如果琴键的长度缩短,位于琴键前端和平衡销钉之间的距离也会相应地减短,这样,触键所需的力度就会非常大。所以三角钢琴的键盘就设计地更长一些,这个“难弹”和“不好控制”的问题就解决了。由于球棒销钉到平衡钉的距离与平衡销钉到绞盘螺钉的距离之比,三角钢琴是2:1,立式钢琴是3:2。从这点看,我们可以看出三角钢琴有着更好的触键感。

 

  接下来说一下整排的键盘。

 

  一架钢琴的键盘必须是来自同一块木料,这样可以保证键盘重量的统一性,以及对于键盘长度方面的木纹理的合理安排。钢琴键盘一般由硬木制成,早期钢琴的白色键盘用象牙作为外皮,黑色的键盘通体用乌木制。尽管象牙是最理想的键盘覆盖材料,它的主要优点是可以吸收弹奏者手上的汗水,但是现在象牙已经不再用于钢琴,这是世界野生动物保护国际公约所明令禁止的。

 

7击弦机

  “击弦机”是一种机械装置,这套装置的作用是将按压琴键的运动传动到相对应的榔头,使之敲击琴弦音。击弦机是钢琴的核心和灵魂,钢琴的发展历史就是击弦机“进化”历史。现在世界通用的击弦机标准,三角钢琴普遍采用“双杠杆原理”,而攀带和挡托木则是立式钢琴的特色。

 

  钢琴击弦机的主要构件包括:键盘、榔头、脱进和制音装置。

 

 

 

8踏板

  大多数钢琴都有2-3个踏板。右踏板是持续音踏板,它可以在瞬间抬起制音器,使所弹奏的声音在键盘放松后仍然可以继续延续。左踏板是柔音踏板,在立式钢琴和廉价三角钢琴上,它的功能是将榔头移近琴弦来达到降低声音音量的目的。在高品质的三角钢琴上,踩下它,整个击弦机的榔头向侧方移动,这样,原来中高音区敲击三弦音的榔头,这是就只敲击两根弦,以此来达到弱音的效果,同时又丰富了音色。

 

  如果钢琴还有另外一个踏板,那它一定是位于上述两个踏板的中央。在大多数高级三角钢琴和一些品质优良的立式钢琴上,这个踏板被称作保留音踏板。它的功能是,踩下踏板后,只延续在此前弹奏的音,不延续踏板踩着时的任何弹奏音。在中等价位和廉价的三角钢琴、以及一些立式钢琴上,中间的踏板时低音保留踏板。这种踏板只将低音部分的制音器抬起,只允许演奏者弹奏一两个低音保留。在一些立式钢琴上,中间的踏板是练习用踏板,它使得位于榔头和琴弦之间的一条毛毡降低,来消除钢琴的大音量,被戏称为防扰邻装置。



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