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钢琴的构造和使用

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钢琴的概述

钢琴的外语全名是piano-forte,意思是可以任意强弱奏。汉语译作钢琴既非意译,也非音译。钢琴中除钢丝弦外,80%的材料是木材,20%是作为支架用的生铁。之所以有钢琴这一说法是源于外商当时为推销钢琴进入中国市场时,宣称它里面的材料是钢制的,从此钢琴的说法就传开了。
钢琴是中外乐器中音域(A2 — c5)最宽的乐器,被誉为乐器之王。它分卧式钢琴(又称平台钢琴、三角钢琴)和立式钢琴两种。卧式钢琴呈翼状三角形,琴弦为水平装置,发音宏亮,传送较远,多用于舞台演奏;立式钢琴外形如长方立柜,琴弦斜向交错装置,多用于家庭练习。
卧式钢琴的规格习惯依琴体长度来划分,如7尺、9尺、12尺等;立式钢琴则多按琴体高度划分:如118(118cm)、120、125等。
世界上第一台钢琴由意大利乐器制造家克里斯托弗利1709年制成。德国的博兰斯勒、美国和德国的斯坦威、奥地利的贝森多夫等是公认的世界名琴。

钢琴的构造

钢琴是由几千个部件组成,每一个部件都起着不可或缺的作用,在这里不一一细说,就举几样进行讨论:
1、背架。在过去没有使用铁板之前,主要是靠背架来支撑琴弦的拉力;现代的钢琴用铁板来支撑琴弦的拉力,所以背架的作用就成了重量的载体,承担钢琴全部零件的重量:我们现在看到的背架立柱的数量和尺寸与旧式的钢琴有很多不同的地方。背架是木制的方形框,中间有3-5根方木,上下端胶有横梁,上梁有三至五层硬木横竖交叉胶合的弦轴板。以后背架为基础,铁骨固定在后背架上,外壳也是以后背架为中心,完整地胶合成一个整体。所以背架的稳定对外壳的结构和相应部件的稳定有不可忽视的影响。
背架通常使用毛山榉、色木、桦木等,为了提高材料的利用率,用材常常使用层压和指接工艺,但不能有腐朽、裂痕和较大的木节。由于层压过程中胶水渗入木材,能提高材质的强度,所以可选择的树种更多,但腐朽严重的材料还是不能使用。
2、铁板。现在的钢琴制造通常有两种铸造方法,一是真空铸造,二是沙铸。很多人对此有很多的疑问,到底哪种方法最好。我认为其实两种的铸造方法都差不多,真空铸造的前期投入很大,成本相当高,但出来的成品合格率很高,基本不需要怎样打磨就可以进行喷涂处理;沙铸的成本要低得多,前期投入不大,但成品容易在过程中产生气泡导致表面不平整,有凹坑的情况,要能进行喷涂处理还需要大量的人力、物力进行打磨。但两种方法生产出来的铁板都可以满足钢琴安装的需要。
3、音板,又称共鸣板。琴弦振动通过弦码传递给音板,音板把声音扩大后辐射到空气中,形成钢琴所特有的声音。音板品质的好坏取决于音板制作的技术和结构。音板的密度越高,音色就越丰满,声的损失就越少;音板的密度越低,音色就越散漫,声音就越差。因此音板的材料和加工的工艺十分重要。但音板并不能把弦振动的所有能量全部传递到空气里,而只能将克服输入音板时的阻抗力和内摩擦力等所剩下的能量转化为声能。因此,音板自身的损耗能量损耗越少,琴的音色就越好。所以部分人认为只要扩大音板的面积就能得到最好音色的讲法是不全面的。
4、弦。钢琴的琴弦并非普通钢丝,其工业名称为琴钢丝,是专门为乐器工业生产的低碳钢丝。由于钢琴有规定的音高,所以要达到这个音高,对琴弦的强度和抗拉能力有相当高的要求。琴钢丝是一种较难生产的金属线材,不同的材料的弦的化学组成和元素含量差别很大。在加工过程中,材料的成分和冷热干湿方面的偏差,会造成弦的强度和抗拉能力不同,因此,制造厂家对这些问题也会有不同的研究,这给琴弦在投入使用前的检测带来很大困难,只检测外观等因素,并不能确保琴弦的可靠性。
怎样才算是理想的琴弦呢?首先,好的琴弦能确保清亮的发声,能保证音高的准确和持久性。最重要的指标是抗拉能力,必须满足琴弦在长期的张力作用下不延伸不变形。琴弦还要有一定的塑性,中高音琴弦须承受大于90度的卷曲,来满足琴弦不被折断的要求。
5、键盘。键盘机械要求非常灵敏,必须能表达出弹奏者的最轻微的力度变化,能把弦槌对弦的敲击力度从轻到重,快速连击时的音量和音色表现出来。为达到这个效果,部件的连接要求是灵敏的,摩擦阻力是极小的。摩擦阻力也有不同,缓慢弹奏时为键盘机械静阻力,快速弹奏时为键盘机械动阻力。从低音到高音,静阻力应控制在400—500mN,高音最大阻力一般应控制在800mN以下。键盘机械阻力应当尽可能地均匀,这样弹奏起来才不会影响弹奏者的表现。
6、击弦机。现在国内外的击弦机厂有很多,大体的外观造型相差不大,主要是在细节的品质上有很大的区别。国内的击弦机由于木材的干燥处理不到位,往往容易在安装的时候受天气的影响产生变形的情况。这时,厂家就会把部件与部件间的间隙调大,使部件间的摩擦阻力减少,避免由于变形产生的杂音和连接不灵敏等问题,但这样做会容易出现发抖、松动等情况。国外生产的击弦机也不能说天下无敌,因国外的气候和生产环境与国内的不同,即使使用国外的击弦机也会出现受潮变形等情况,但当整理完成后,国外生产的击弦机比国内的要稳定。通常在销售完成后的半年内对钢琴进行整理,这时击弦机适应放置地的温度和湿度后,会稳定下来。

钢琴的使用

钢琴作为一个舶来品已经在近十几年慢慢地渗入中国内地的千家万户,中国的琴童数量增加到了一个前所未有的数字。那如何使用和延长钢琴的使用寿命呢?
1、 良好的通风。钢琴需要放置在良好的通风环境中。钢琴最好靠房间内墙放置,不要靠外墙放置,这样可以防止外界气候变化影响钢琴的音准和音色;不要将钢琴放置在窗户旁,钢琴大部分是木制结构,阳光直射和气温的变化都会使钢琴受到不良影响;钢琴要远离热源,以免热空气伤害钢琴的外部和内部构件,导致声学品质下降。
2、 环境条件对钢琴的影响。适宜的温度和湿度,良好的通风环境是钢琴保持最佳演奏性能和声学品质的必要条件。总的来说,相对湿度在50—60%是比较理想的,钢琴的某些内部构件,如木、绒、毡等对环境的变化极为敏感,稍有不慎就会损坏。过高的湿度和温度会导致击弦机运动迟钝、琴声沉闷、金属件生锈和键子不灵等。建议在雨季和雾气时不要同时开门和窗。在阴暗潮湿的环境可以套上琴罩防止空气中的水分子侵入,但在晴朗的天气要将琴罩及时晾干。
3、 地点。钢琴的声音在弹奏的瞬间,锤子击打琴弦,琴弦的震动变成声音,直接并通过墙壁和天花板的反射后进入我们的耳朵。所有这些作为一个整体,形成美妙的钢琴声。为了达到这样的效果,请仔细考量,把钢琴放置在能够得到适宜的余音时间(低音区为0.5秒,高音区为0.3秒)的房间内。如果声音在房间内扩散,或集中到一个地方,或由墙壁反射,一直不能消散,就会令人烦恼。为了尽可能的帮助声音扩散,请在房间里做出凹凸,或适当的使用吸音材料。为了能够欣赏美妙的钢琴声,房间整体的音响效果就成为重中之重。我们通常听到的钢琴声是通过下面的两种路径传到我们的耳朵里的。其中之一是从钢琴发出的声音,即直接进入耳朵的声音;另一种是通过房间的墙壁、天花板、家具等反射进入耳朵的声音。
为了避免只有某种声音听起来很大,或声音全部集中在房间的某一处的情况出现,要在整个房间内都能均匀地听到音乐,请在钢琴的放置位置方面多下功夫,如利用家具等使声音向各种方向无规则反射。
此外,声音在整个房间内的回响(余音时间)对欣赏畅快的音乐是十分重要的。声音听起来有粗重感,稍稍有些浑浊时(西式房间为多),可以铺设厚的地毯,放下厚的窗帘,用以吸收声音;相反地,如果回响不够(日式房间为多),可以在墙面上使用大的护墙板或利用坚硬的家具表面加强声音的反射,尽可能地下一番功夫,定能获得满意的钢琴声。

 


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