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高碳钢琴弦的工艺发展

发布日期:2017-10-23  来源:律动钢琴网  浏览次数:676
乐器琴弦分为光弦和缠弦。弦体以单一某种材料制成的谓之光弦,又分为金属弦与非金属弦,我们在这里重点讲一下金属弦,金属光弦就是按照声学原理和乐器结构、音高要求、直径要求以钢丝为材料制造而成;金属缠弦就是用一条钢丝为弦芯,外面再缠另一条钢丝。结构很多人都知道,但为什么市面上的琴弦,音色却相差很大呢?这是由造弦企业掌握的工艺决定的。
缠弦部分可以体现企业的造弦功力。选材上,有普通钢芯和高碳钢芯之分,一般普及琴弦用普通钢芯,而由于高碳钢丝具有高抗拉、耐疲劳、韧性好及音乐性能优良的特点,故用在高档琴弦。然而并不是选用高碳钢丝材料的琴弦就必然音质好,如果没有正确的造弦工艺,再好的钢芯也无法造出合格的琴弦。所以,企业需要不断研究正确、科学的钢芯的加工方式,让好材料发挥本身应有的作用,才能制造出优质的琴弦,不仅保证音色,也大大提高各方面质量的稳定性。
在琴弦的制造工艺发展的过程中出现过很多问题,其中琴弦的缠绕紧密程度是令人比较头痛的问题。由于钢芯是圆芯,在外面缠弦的时候很难缠得紧。最初是在尾部上绒线,有绒线的部分不在发音区上,这种方法稍微改善了问题,但是音质得不到保证,而且用这种方法缠弦,发挥不了高碳钢芯的音质。很多品牌缠弦音质不行就是因为工艺问题。
其中一种是把圆芯加工成棱芯,这种棱芯的角度经过严格处理,增加了缠弦紧密程度,音质有了提升,但由于振动幅度大,较多用于弦距较高的普及琴。而且用这种方法只适用普通钢丝做弦芯,用高碳钢丝反而不太稳定。
所以针对高碳钢芯,罗曼士自主研发了一台钢丝加工机,对高碳钢丝进行表面处理,每条钢丝都经过两个部分的特殊处理,让缠线紧紧缠住钢芯。用这种方法制造的高碳钢系列琴弦音质非常好,消费者也很喜欢,但是音质寿命不长,衰减快。
众所周知,市场上充斥着各种各样的六角钢丝,但高碳六角钢丝选择不多。加上我国暂时还没有高碳六角钢丝的加工技术,所以一直以来,市面上的中高档琴弦,包括爱丽丝牌的中高档琴弦,所采用的钢芯都是来自德国、美国或者韩国的高碳六角钢丝。由于六角钢芯本身结构的关系,缠线缠在六个角上可以紧紧缠住弦芯,做出来的琴弦音质不错。但事实上进口钢丝存在很多不稳定因素,例如抗拉强度不达标,六角形不完整,外观氧化等问题。由于罗曼士公司的企业标准高,要做顶级系列琴弦必须要用最好的六角钢丝,但是这些不稳定因素很可能影响产品质量。加上材料进货周期长,罗曼士的标准和质检严格,如果出现材料质量问题而要退换六角钢丝,必然影响货期。质量不稳定的材料,是不能用来做顶级琴弦的。
既然国外的六角钢丝经常不达标,不如自己研发制造六角钢丝。通过数年努力,如今罗曼士已用高碳六角钢丝为弦芯解决了上述各种进口材料的缺点。成为中国首家制造出高碳六角钢丝的企业。
在精益求精、工匠精神的技术理念推动下,历时三年,终于在2016年研究出冷轧六角钢丝设备,通过两个精确至0.0025mm的轧延磨具棍上,并采用变频数控技术,可根据输入的设定,包括线径、规格、长度等数据,自行调整角度、自行调直功能,自动切线、收线、开线长度要求等自动功能,将之前的若干台设备才能加工出来的线芯,合并在一台机上,大大提升了生产效率,也解决了加工难点,并且提高表面质量,降低对钢丝的磨损。
通过检验这台自主研发的六角钢丝制造设备制造出来的六角钢丝,可看到六角钢丝的横切面六角形边长非常平均,角度均匀对称,如下图:

 
这是琴弦振动均匀的先决条件。国外六角芯容易出现缺角,六条边不均匀的情况,而自产钢芯就能保持质量稳定。用自产六角钢丝制作出来的琴弦,音色明亮,泛音灵敏,振动均匀,音色寿命达到甚至超过国际大品牌高档琴弦水平。
当然,好的材料还要配合好的工艺。罗曼士公司拥有自主研发了双层数控自动缠弦机、拧珠机,只要材料稳定,经自动机做出的每一条琴弦都拥有相同品质;拥有自动涂层机,可以在弦上涂上环保防锈物料,在不影响音质的同时大大延长琴弦的寿命;拥有丹麦B&K频谱分析仪,配备专业麦克风,还有各种检测仪器近20台,保证研发出的高音质琴弦在推出市面时,仍然保持相同的品质。
用丹麦B&K专业频谱分析仪检测声音,下图为两根同时弹奏一个星期的琴弦:
(注:图中上面的曲线是用自产六角芯制造的琴弦,下面的曲线是用普通圆芯制造的琴弦。)
可以看出,从弹拨琴弦开始,用六角芯制造的琴弦(上)的音量更大,余音更长,曲线更平稳。
可见一条小小的琴弦,里面包含了很大的学问。然而研究和发展没有终点,罗曼士公司会继续针对不同乐器研发更好更优质的琴弦,为在世界上树立中国民族品牌作出更多贡献。


 
关键词: 琴弦


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