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浅谈立式钢琴背架结构

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背架是钢琴的基础部件,它不仅是音板的基底,侧板的依靠,同时也间接承受着来自琴弦系统的拉力,保持着钢琴整体结构的稳定性。因此,背架框架的材料、结构、工艺至关重要。这里,我们不涉及材料和制作工艺,就背架结构方面对立式琴背架进行归纳分析。
背架是由粗大的方木(背柱)拼合而成,这些背柱按排布位置的不同分为顶柱、底柱、侧柱和中柱。顶柱位于背架的顶部,通常用背板遮盖,成品琴是看不见它的;底柱、侧柱和中柱分别位于背架的底部、两侧和中部,我们可以在钢琴的背面清楚看到。按中柱的不同分布形式,背架结构可分为无中柱背架、对称中柱背架、非对称中柱背架和米字形中柱背架四种结构。下面我们逐一进行简要评述:
一、无中柱型背架
       无中柱型背架呈口字形状,中间没有支撑柱,而且无中柱型背架的厚度通常较薄。这种结构的背架优点是节省材料,结构简单,具有很高的性价比。缺点是力学性能不高。
因此,这种结构的背架多用于琴弦张力总和较低的小立式琴中,例如110以下的型号。
二、对称中柱型背架
       对称中柱型背架简称对称背架,它是指背架中间有支撑中柱,且这些中柱呈左右对称分布的背架。对称型背架中柱的数量有2根、3根和4根三种,以3根的居多,通常型号更大,对背架力学性能要求更高的琴会使用更多的中柱数量,例如130以上的立式琴,往往就有4根中柱。对称型背架的优点是结构简单,加工制作方便。
三、非对称中柱型背架
       非对称中柱型背架简称非对称背架,它是指背架中间有支撑中柱,而这些中柱是呈非对称分布的背架。非对称型背架中柱的数量有3根和4根两种,也是以3根的居多,4根中柱的非对称型背架通常也在130以上的型号才用到。
       非对称型背架在设计中,是根据钢琴弦列在不同区域产生的张力和不同,有针对性地在张力更集中的区域布置相应更集中的中柱。这种结构设计打破了机械的对称,对材料进行更合理的分配运用,使相同材料能发挥出更高的效能,是一种更科学的设计。非对称型背架最大的优点就是力学性能良好。
四、米字形中柱背架
       米字形中柱背架通常简称米字型背架,顾名思义,米字型背架是指背架支撑中柱呈米字型分布的背架。可以看到,米字型中柱背架的中柱把背架里面的空间分割成了一个一个的三角形。三角形的力学稳定性是最高的,米字型的设计理念便是来源于此。米字型的中柱设计让背架具有良好的稳定性,且由于中柱的支撑点分布在八个方向上,这样又使得该背架在各个方向上都有良好的抗御能力。米字型背架的优点是稳定性能好,但缺点是结构复杂,加工工艺复杂。
总结:
       每一种结构的背架都有其优点,有其适应性,我们不能简单地评价哪种结构是最好的。钢琴的设计是一个整体设计,早期的钢琴没有铁板,背架就担负了承担弦列张力的重任,而现在的钢琴有了铁板,弦列张力的分担就应该要综合考虑,铁板与背架应该相辅相成,没有最好的,只有最合适的。我们就拿非对称型背架和米字型背架来比较,如果我们把弦列的张力分成横向和纵向两个分量,根据弦列的方向,很明显纵向的分量会远远大于横向的分量,由于非对称背架的中柱都是纵向分布,从抵抗纵向张力的性能来说,显然是比米字型背架要优胜。然而,由于非对称背架没有横向的中柱,抵抗横向张力的性能方面非对称型背架就不及米字型背架。正是由于有这些不同的结构特点,钢琴设计师们可以根据不同的弦列设计、铁板设计,选择不同的背架结构。

 
关键词: 钢琴背架 结构


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