钢琴的耐候性 是指钢琴在使用中能够适应各地区，各种不同气候变化，保持其传动零件的灵活性，保持初始设计和制造状态最佳性能，满足演奏者的使用需要，是钢琴质量其中一项重要特征。
钢琴击弦机械系统是钢琴的心脏，其功能与作用就如汽车的发动机。弹奏者通过掌控击弦机械的一系列有序运动，来反映弹奏的速度、力度和音乐音响效果，从而表达演奏者的情感与意图。正因为钢琴的击弦机械具有这样的功能，因而，它的机能能否保持稳定不产生变化，将直接影响到钢琴演奏性能的受控能力和最终的声音效果。
本文将针对地处我国南方温湿气候环境条件下的钢琴击弦机械系统，在钢琴制造组装过程中的变化与影响，以及如何进行检查、调试处理等问题来展开讨论。
一、钢琴击弦机械结构的特殊性
立式钢琴击弦机由总档、背档、支架、联动器、转击器、制音器、调节器等部分组成。其中，联动器、转击器和制音器3大部分和附件分别组成传动部分，并将这3大部分固定在总档上。形成一套具有精确传动比值和特定功能的连杆机构，称为击弦机械。它的有效工作部分是从联动杆底座到弦槌的击弦处。木材是生物体，由于构成木材的细胞和组织的大小、形态和排列各有不同，同时还受气候、水分等一些自然的生长环境所影响，正因为如此才会造成木材的构造差异比较大。决定木材性能的重要因素是其构造，掌握木材的性能是为了更好的使用木材。
击弦机械的总档的材料一般选用山毛榉、色木等硬木。随着木材的资源慢慢减少，总档已经基本被铝合金型材所替代了。背档主要以木材和铝合金型材为主。支架的材料也采用铝合金压铸等。由于击弦机械的总档和背档等都大部分选用木材，这里必须谈谈木材的水分。当树木生长时，根部从土壤中吸收大量的水分，树木的各部分都是由树干的木质部分将水输送上去的。与此同时，又将叶子中由光合作用而产生的养料由树干的韧皮部输送到各部分。水分除去矿物质和若干有机物外就成为木的树液，大部分是水。各种不同的树所含的水分都是不相同的。在同一棵树里，它的木质部分的含水量的变化和不同的生长季节有着密切关系。木质的其他部分，心材、边材、根部、树干与树梢以及其他部分的含水数量也是不相同的。所以木材含水量的分布是很不均匀的。木材周围的大气条件发生了变化，它的含水量也会跟随着变化。木材的含水量的多与少会在一定的程度上影响到它的强度等，还会影响机械加工中的性能和热能等一些物理性能。木材的含水量低于它绝对干燥重量的百分之三十时，会产生失水的现象，导致木材的干缩；高于绝对干燥重量的百分之三十时，会产生吸水现象，导致木材因潮湿膨胀。
二、理想的钢琴击弦机械性能与作用
键盘机械是用来激发琴弦振动的机械。弹奏者依靠键盘机械，可以随心所欲连续不断地弹奏出长短强弱不同的音。键盘机械本身是一套彼此相互连接、互相制约的杠杆系统。演奏者就是通过这个系统的运动方式，将手指对琴键的弹奏力传递给弦槌，由弦槌敲击琴弦发音。键盘机械应该是非常灵敏的，能表达弹奏者最细微的力度变化。它应该在很大范围内能使弦槌对弦的敲击力从轻到强随意变化，在极快地连续击弦时，能清晰地发出每一个音，并能顺利准确地连续工作。因此，对钢琴键盘机械的弹奏性能应做到如下要求：
(1)在演奏时键盘机械要圆滑、灵敏，摩擦阻力小，不得有影响使用的缺陷。
(2)应能够按照弹奏者的愿望，在指定的响度范围内传达出对琴键的不同敲击力。
(3)有良好的震奏性能，能够连续、快速、重复敲击同一音。
(4)有一定的静阻力。
(5)琴键下沉深度9．5～11．5mm，在同一架琴上，偏差不应大于1mm；两相邻琴键偏差应小于0.5mm。
(6)击弦机在静态时，弦槌距离琴弦(参考尺寸)43～50mm，弦槌运动时不得摆动，击弦必须准确。
(7)在弦槌击弦时，弦槌运行到离弦一定的距离时，顶杆就会脱开凸轮，这时弦槌靠惯性运动完成击弦动作。
(8)击弦机的整个运动过程不应该有杂音。
(9)制音器和制音器踏瓣连贯动作要圆滑、灵敏。
(10)有一定的耐候性。要求在不同的国家和地区，均能适应不同的冷、暖、干、湿的气候条件，不能因气候变化影响弹奏。
除上述十项外，还应特别注意击弦键盘机械结构必须坚固，材料和零件结构及它们之间的连接不能因弹奏时用力而损坏或者变形；当温、湿度变化时，不能因气候变化产生变形而影响弹奏。
三、温湿气候对钢琴击弦机械的影响
1、南方温湿气候环境的特征
我国南方一般指长江以南的广大地区，此地区为我国最温暖湿润的亚热带、热带季风气候区。 笔者所居地是面临太平洋的广东，温度高、雨水多，以夏天为主。全省的年日照时数长达1700～2200小时。由于地处低纬度地区又濒临南海，所以它属于亚热带季风气候。春季平均气温在20℃左右，夏季平均气温为28℃，秋季平均气温25℃，冬季平均气温12℃。
广东的夏秋季多台风，每年的四月至九月为雨季，年均降水量达1500-2000毫米。温度的纬向分布较明显，大致北低南高。年内月均最高气温出现于7月，多数地区为28℃，较长江中游谷地为低。1月为最冷月，北部连山1月均温为8.6℃，南部雷州半岛为20.8℃。冬季受西伯利亚寒潮影响，多数地区出现霜冻。粤北山区年年有霜，霜冻期长达60天。沿西江—清远—紫金一线以南地区则霜日不多。冬季常骤然降温，并偶有奇寒。除粤西北连山外，10℃以上活动积温都在6000℃以上。全省灾害性天气，主要是早春的低温阴雨，夏秋的台风、暴雨，秋冬的寒潮、寒露风，局部地区的冬春干旱。降水季节变化明显，4～9月为雨季，其中4～6月以锋面雨为主，多暴雨；7～9月以台风雨为主。
从广东地区气候特征和空气湿度特点可知，南方地区为高湿度气候环境。尽管南方地区的东部与西部、南部与北部、沿海与内地气候表现上不尽相同，可是它们高湿度气候环境却不容置疑。
2.温度与湿度对钢琴击弦机械的影响
科学研究表明：湿度对细胞形成有影响，细胞体积与细胞壁厚度跟土壤湿度有关系，前者相关性更大 。相对湿度与管胞长度和壁厚度呈微弱的负相关，与胞壁率、晚材率和密度呈负相关，与管胞径向直径和弦壁厚度呈显著正相关。相对湿度是管胞弦壁厚度、生长速率和生长轮宽度的主导促进因子，是胞壁率的主要限制因子 。
钢琴击弦机械大部分构件为木质，它的结合是靠螺丝拧合和胶水胶合的，钢琴受到潮湿气候影响后会使大部分零件不能灵活运转，木质零件会变形，胶合部分会脱胶而且当潮湿很严重时会造成整台钢琴的质量下降，有可能使钢琴难以使用。
钢琴制造的后期工序主要是进行击弦机械总装与调试工序。在这个时间段内，钢琴击弦机械的各组成部分，均处于技术参数欠规范稳固和尚未定型的状态。而地处南方地区的钢琴生产，如未能做到把半成品的钢琴置放在具备特定的恒温恒湿环境条件，那么，钢琴机械装配与调整的整个加工过程在暴露于车间气候环境下，将受到温湿度等环境的直接影响。此时，我们应关注的问题有哪些呢？通过实践，我们得知有：各部件转动轴的正常运动与否，各零部件间隙的预留量变化与否，弹奏性能符合标定的技术指标与否等等。因此，根据该批次钢琴销售或使用地的常年环境来模拟设定相应的温湿度环境，并进行相应的调整是必须的。只有根据击弦机械在车间气候环境中的变异情况进行反复的检查调试，这样，在钢琴出厂时，才可能使其符合预先设定的调试技术指标。
四、温湿环境下的钢琴组装与调整中的处理工艺
国内外大型与规范的钢琴生产企业大多设有对钢琴进行耐干湿性、耐久性、耐冷热性等方面的试验，得出的试验数据要求如下：
1、钢琴耐干湿性试验是在温度(30±3)℃、相对湿度(40±5)％的恒温室内连续放置24h，再在温度(30±3)℃、相对湿度(80±5)％的恒温室内连续放置24h，检查有无影响实用的缺陷。
2、钢琴耐久性试验是在温度(25±5)℃、相对湿度(60±5)％击弦机械装在钢琴上的条件下，连续击弦20万次，检查有无影响实用的缺陷。
3、钢琴热冷试验是在温度(－20±5)℃的条件下放置8h，在(50±5)℃的条件下放置16h，以此为1个周期，进行10个周期，检查有无影响实用的缺陷。
在完成上述几种实验并使钢琴适应上述技术数据的基础上，接下来的就是对钢琴击弦机械系统进行人工的检查与调试了。根据笔者多年的工作实践经验，这时段的工作可分为如下几步进行：
1、 键盘平整与下沉深度的检查与调整
键盘平整与下沉深度的数据一致性是确保钢琴具有良好演奏性能的重要指标。而影响键盘平整与下沉深度的数据一致性的主要因素，是键子底部的后档绒、大小绒圈等零件的实际尺寸：如键盘后档绒受到外界潮湿气候的影响并发涨后，将会出现键面的整体抬高或降低，下沉深度尺寸变异，而键后的卡钉升高，将直接影响联动器、转击器与制音器等部件尺寸与功能作用。因此，我们应根据其变异的实际情况进行相应的技术处理。
2、 各部件转动轴的检查与处理
要使钢琴具有优良耐候性，需检查与处理的对象应侧重于钢琴传动零件中的各个转动轴的灵活与否。在钢琴键盘机械传动中，灵活性与精确性是使用的基础特性，而保持轴钉与轴衬呢的配合精度和灵活转动是重中之重。为使轴钉与轴衬呢在各种气候条件下，精度与磨擦系数不发生明显变化而影响使用，应该侧重对轴钉外径的加工精度和表面光洁度严格控制。处理的重点在于对处理液化学成份的选择和具体的处理工艺流程：如出现轴钉与轴衬呢的配合精度欠佳或出现运动不灵活等原因，就要进行相应的技术处理，只有这样才能保证钢琴击弦机械系统的正常转动和应有的良好性能。
3、各零部件之间间隙的检查与处理
为保证钢琴具有良好的演奏性能与艺术表现力，在钢琴的设计、总装与调试技术参数中，要求钢琴各零部件间具有相应的间隙盈余量：如键盘槽按固定排列安装在圆、扁销上，其正常的配合程度以活动不松框，定位不僵板为原则；如左右晃动就应预留有0.2～0.4mm的间隙配合；又如卧式钢琴击弦机顶杆与弦槌凸轮底部应留有一些空隙的。而在温室气候影响下，这些间隙将缩小消失或反行之而突出，直接造成惯性连续击弦等故障。为此应注意对此部位进行细致的检查与处理。而针对在南方地区使用的钢琴调试，还需要预留再大一些的间隙配合度才更为有效。
4、弹奏动态下技术参数的检查处理
创造美妙的钢琴音乐是需要通过完好有效地击弦机械来实现的。因此，在总装与调试工序中，除需要对击弦机械在静态下的尺寸进行检查调试外，还需要我们操作人员在任意弹奏动作的动态下，进行检查与调试的工艺处理。我们应观察击弦机械在潮湿环境的工作时运动尺寸以及运动后的停顿尺寸等实际情况，参照生产的标定数据来进行检查，如出现差异时，就应及时的进行调试处理，使其得以恢复标定尺寸与应有的性能。
5、注重不同气候环境下的检查调试要求
如果用于装配的生产车间不具备完全的恒温恒湿条件，那么，我们就需要根据生产地不同的气候环境变化，对钢琴进行相应的技术处理：如在夏天较高温湿气候期间，在检查与调试中，应多一些预留量；如在秋冬较干燥的气候期间，就应该少一点盈余量。那样，才能使我们的钢琴产品具有较好的耐候性，才能使我们的钢琴在使用中具备良好的受控能力，才能让钢琴家做到得心应手。
结 语
一台质量优良的钢琴能够在世界任何地区的各种环境下保持初始设计赋予的使用性能，确实很困难，但是依靠现代钢琴制造技术不是不可能实现的。在某些世界一流的钢琴生产企业中，这已经成为事实。例如：德国的斯坦威，日本的雅马哈，这些优质钢琴往往选材精良，工艺精细严谨，并且以多种技术保障其产品具有优良的耐候性。而我国的钢琴生产已有数十年的生产与调试技术历史，但与欧洲著名品牌钢琴的质量与技术水平相比尚有较大的距离，特别在钢琴产品的耐候性等方面。所以，这些方面都是值得我们同业人去学习、研究探讨的。
根据以木质构造为主的钢琴特性与其将在的南方常年温湿环境条件下使用的前提，如何在钢琴组装调试的最后工序中，有意识、有步骤和针对性地进行相应的检查与有效调试技术处理，就显得十分重要。笔者文中所提的粗浅做法与实践经历，其意图是求得专家与同行的指点与进一步的授技，使自己的技术理论与专业技能得以不断提高。笔者将继续关注钢琴击弦机械系统在广东温湿使用环境条件总装与调试生产过程中所产生各种的机理变异现象数据，进行相应的、科学规范的、行之有效地技术处理方法的研究和总结，将其运用到钢琴制作中，使我们的钢琴具有良好的耐候性，使其使用起来能够做到得心应手，更能使其发出美好的音乐声音效果，改善人们的物质和精神生活，为建设幸福广东添砖加瓦。
