一、概述
我們現(xiàn)在在市面上看得到的鋼琴多數(shù)為現(xiàn)代鋼琴。現(xiàn)代鋼琴是經(jīng)過(guò)改良的樂(lè)器,它包括六個(gè)主體結(jié)構(gòu):
1.琴弦。
概述:鋼琴的琴弦分為三組,高音區(qū)為每音三弦,中音區(qū)為每音兩弦,低音區(qū)為一音一弦;
2.鑄鐵骨架。
概述:骨架是鋼琴的框架部件之一,用來(lái)支撐來(lái)自琴弦的巨大張力,這個(gè)張力可以達(dá)到18噸;
3.音板和碼橋。
概述:主要是音板,碼橋在傳遞過(guò)程中充當(dāng)了使者的角色。兩者的合作,有效傳遞琴弦的振動(dòng)至音板使得發(fā)出的聲音被我們的聽(tīng)覺(jué)器官所感受到;
4.擊弦機(jī)。
概述:所謂的鋼琴的機(jī)械部分主要就是這里。擊弦機(jī)包括鍵盤(pán)、榔頭和當(dāng)鍵盤(pán)被按下時(shí)使榔頭敲向琴弦的機(jī)械裝置;
5.木質(zhì)的琴殼及其它附件。
概述:這方面主要涉及材料的研究,在此不多說(shuō)了。
6.踏板。
概述:右踏板為延音踏板。左踏板為弱音踏板,中央踏板為特殊效果而設(shè)計(jì),在三角鋼琴和立式鋼琴上不同。
二、詳解
1.琴弦。
我們知道鋼琴是體積龐大的樂(lè)器。對(duì)于樂(lè)器琴弦的弦列而言,音高由高音向低音相差8度的距離,琴弦的長(zhǎng)度之比是1:2,但是對(duì)于現(xiàn)代鋼琴這樣一件樂(lè)器,具有七個(gè)8度之多的弦列,如此排列琴弦是不現(xiàn)實(shí)的。于是我們的立式鋼琴,其弦列改為垂直于地面,雖占用了較少的空間,但也使得擊弦機(jī)變復(fù)雜許多。
鋼琴聲音的來(lái)源是琴弦,琴弦振動(dòng)產(chǎn)生樂(lè)音、和聲以及各種聲音的組合。而我們聽(tīng)到的聲音,實(shí)際上是增幅裝置——音板,和琴體的其他部分同琴弦共同作用的結(jié)果。音板(主要),將琴弦振動(dòng)的能量聚集在一起并使之增大,這才是我們聽(tīng)到的鋼琴音。
對(duì)于琴弦這里有幾個(gè)關(guān)鍵詞:
①?gòu)埩?
琴弦的張力越大,所發(fā)出的聲音品質(zhì)越好、音量越大。
為了保持鋼琴發(fā)音的穩(wěn)定性和最大限度增加琴弦的張力,并且使得琴體能夠支撐所有琴弦的張力,鋼琴制造者在設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)盡最大可能地使得琴弦的張力統(tǒng)一。
②粗細(xì)和密度
很好理解的是,較粗的弦振動(dòng)頻率就低,音高也低,反之亦然。因此,我們能夠看到,鋼琴中使用的琴弦也隨音高由高到低,由細(xì)漸粗。然后琴弦變粗后,弦體本身也變得僵硬,這造成聲音品質(zhì)的下降。為了克服這些不足,一些琴弦制造商在琴弦上纏繞了銅絲,既增加了琴弦的密度,又有效降低了音高,同時(shí)還沒(méi)有降低聲音的品質(zhì)。
③長(zhǎng)度
弦的長(zhǎng)度決定其音高——較長(zhǎng)的弦,較低的音,反之亦然。為了保持既有大的音量,又有好的音質(zhì),琴弦必然盡可能地長(zhǎng)。
④材質(zhì)
鋼琴的琴弦一般是由純度很高的碳鋼制成。這種材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是,其延展性很強(qiáng),并且在錘子強(qiáng)力反復(fù)敲擊后不會(huì)變形。一般為了獲得好音色,琴弦的橫斷面應(yīng)必須是一個(gè)正圓形,琴弦本身還必須保持清潔的表面,使聲音的振動(dòng)更為準(zhǔn)確。現(xiàn)在我們看到的鋼琴低音區(qū)琴弦應(yīng)該都是由銅絲纏繞的了。
2.鑄鐵骨架。
鑄鐵骨架是鋼琴的中心框架,也是鋼琴的共鳴盤(pán),主要是由鑄鐵制成并且具有極高的耐力。鑄鐵骨架外觀巨大,但在交叉區(qū)域卻很薄,這個(gè)結(jié)構(gòu)要承載全部琴弦的張力。在一架三角鋼琴中,鑄鐵骨架的重量大于總重量的1/3。盡管骨架不是承載鋼琴的全部重量,但是它需要非常巨大的支撐體。基本支撐部分位于音板下方,加上琴體的內(nèi)邊緣組合體。這個(gè)結(jié)構(gòu)極為堅(jiān)實(shí),它承載音板和鑄鐵骨架的一切重量和力量。
在立式鋼琴上,鑄鐵骨架位于背部,其結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。通常為矩形結(jié)構(gòu),音板位于其后部,在結(jié)構(gòu)的最后部位,也就是最外緣,通常由2-5個(gè)木制立柱作為支撐結(jié)構(gòu)。
3.音板。
音板是決定鋼琴特有的音質(zhì)的最重要部件。前面已經(jīng)提到過(guò)音板的作用,這里再解釋下。打比方說(shuō)如果你用手撥動(dòng)鋼琴琴弦,那發(fā)出的聲音不僅很小聲還很干,沒(méi)有在彈奏鋼琴時(shí)所產(chǎn)生的延音效果。那音板的存在就是為了增加由琴弦振動(dòng)所產(chǎn)生聲音的振幅,也就是音量。簡(jiǎn)單地說(shuō),我們可以把音板理解成一個(gè)擴(kuò)音器。
典型的音板不是一塊平平的木板,在擱置碼橋的一面中部呈隆起狀,這個(gè)結(jié)構(gòu)有兩個(gè)用途:首先,它將碼橋托起,用以支撐琴弦,充分地傳導(dǎo)聲音的振動(dòng),其次,它可以使音波在整個(gè)音板上更為自由地運(yùn)動(dòng)。
為了保證音板的整體性和不變性,在音板的下方(立式鋼琴在背后)裝有肋木,就是支撐用的木條。這些肋木的功能是使音板既有穹窿狀的中部區(qū)域,又使整個(gè)音板不變形。同時(shí),這些肋木與音板的紋理成一定的角度,因此它們也擔(dān)負(fù)著將聲音的振動(dòng)傳遍整個(gè)音板的重任。
4.碼橋。
碼橋也是鋼琴非常重要的組成部分,負(fù)責(zé)將琴弦發(fā)音產(chǎn)生的振動(dòng)能量向音板傳送。琴弦系于骨架的兩端:一端是鐵架銷(xiāo)釘,另一端間接通過(guò)弦軸和線(xiàn)軸板。
碼橋的位置位于音板的穹窿部位附近,目的是使琴弦能夠?qū)⑾蛳碌膲毫νㄟ^(guò)碼橋傳向音板。碼橋的精確位置決定著琴弦上的擊弦機(jī)(榔頭擊弦的位置)是否到位,否則鋼琴的發(fā)音就會(huì)很混,不干凈。
一架三角鋼琴通常有兩個(gè)碼橋,一個(gè)是高音區(qū)碼橋,另一個(gè)則是低音區(qū)碼橋。在大型三角鋼琴上,兩個(gè)在上部是連接在一起的,這使鋼琴的聲音品質(zhì)大大提高。
5.弦軸板和弦軸。
在三角鋼琴上,弦軸板位于骨架的下方,并與骨架連接在一起。弦軸板由一組平直的木板粘接而成。纏繞琴弦一端的弦軸就是以它為基底的。通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)弦軸,使得琴弦的張力發(fā)生變化,調(diào)音中對(duì)音高的校正主要就是擰這里。順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)軸釘,琴弦音高上升,反之亦然。
由于鋼琴整個(gè)的發(fā)音過(guò)程是聯(lián)動(dòng)的,在回答這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候免不了涉及琴弦、音板和骨架之間的關(guān)聯(lián)。在立式鋼琴中,擊弦機(jī)的榔頭擊弦的方向是從前往后打的(面對(duì)人),等于是把琴弦打進(jìn)骨架。而在三角鋼琴上這個(gè)方向是反的,我們可以看到榔頭在弦的下面往上打,等于是把琴弦打離骨架的。因此從這里可以看出,這兩種鋼琴將琴弦兩端的固定方式也必然是不同的。
6.鍵盤(pán)。
鍵盤(pán)屬于木質(zhì)結(jié)構(gòu)的附件了,但它是直接與人手接觸的部件。我們經(jīng)常在琴行看到個(gè)單個(gè)鋼琴琴鍵的結(jié)構(gòu)模型,可以看到只有一個(gè)杠桿系統(tǒng)。但是在制造和設(shè)計(jì)它時(shí),樂(lè)器制造必須保證其操作的精確性,所以鍵盤(pán)是調(diào)起來(lái)很麻煩的部件。
鋼琴琴鍵位于兩個(gè)銷(xiāo)釘上,位于遠(yuǎn)端的銷(xiāo)釘起平衡作用,將琴鍵的平衡后檔置于正確的位置;近端的銷(xiāo)釘被稱(chēng)作球棒銷(xiāo)釘,保證鍵盤(pán)不會(huì)左右滑動(dòng)。琴鍵在不被按壓時(shí)位于后檔上,當(dāng)觸動(dòng)琴弦時(shí),它位于平衡檔上的部位搖動(dòng),使得琴鍵后半部分抬起,位于琴鍵上的絞盤(pán)螺釘將這個(gè)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)到擊弦機(jī)上。
立式鋼琴的琴鍵與三角鋼琴不同,平衡銷(xiāo)釘?shù)奈恢靡膊煌冁I因而要短。榔頭制動(dòng)不是位于琴鍵上方,而是擊弦機(jī)機(jī)械裝置的組成部分。
我們可以測(cè)量一下,會(huì)發(fā)現(xiàn)三角鋼琴的琴鍵長(zhǎng)度比立式鋼琴的長(zhǎng)。這是為什么捏?
是這樣的,在一架好鋼琴上,當(dāng)按下琴鍵時(shí)制音器抬起。這時(shí)在琴鍵末端需要有一個(gè)力。然而,鋼琴家不可能在彈奏時(shí)是把手指頭放在琴鍵末端的,再說(shuō)十根手指也不可能一樣長(zhǎng)。實(shí)際上按鍵的位置越接近平衡銷(xiāo)釘?shù)奈恢茫玫牧蜁?huì)越大,在琴鍵末端(靠近身體)彈用力就小咯。如果琴鍵的長(zhǎng)度縮短,位于琴鍵前端和平衡銷(xiāo)釘之間的距離也會(huì)相應(yīng)地減短,這樣,觸鍵所需的力度就會(huì)非常大。所以三角鋼琴的鍵盤(pán)就設(shè)計(jì)地更長(zhǎng)一些,這個(gè)難彈和不好控制的問(wèn)題就解決了。由于球棒銷(xiāo)釘?shù)狡胶忉數(shù)木嚯x與平衡銷(xiāo)釘?shù)浇g盤(pán)螺釘?shù)木嚯x之比,三角鋼琴是2:1,立式鋼琴是3:2。從這點(diǎn)看,我們可以看出三角鋼琴有著更好的觸鍵感。
接下來(lái)說(shuō)一下整排的鍵盤(pán)。
一架鋼琴的鍵盤(pán)必須是來(lái)自同一塊木料,這樣可以保證鍵盤(pán)重量的統(tǒng)一性,以及對(duì)于鍵盤(pán)長(zhǎng)度方面的木紋理的合理安排。鋼琴鍵盤(pán)一般由硬木制成,早期鋼琴的白色鍵盤(pán)用象牙作為外皮,黑色的鍵盤(pán)通體用烏木制。盡管象牙是最理想的鍵盤(pán)覆蓋材料,它的主要優(yōu)點(diǎn)是可以吸收彈奏者手上的汗水,但是現(xiàn)在象牙已經(jīng)不再用于鋼琴,這是世界野生動(dòng)物保護(hù)國(guó)際公約所明令禁止的。
7.擊弦機(jī)。
擊弦機(jī)是一種機(jī)械裝置,這套裝置的作用是將按壓琴鍵的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)到相對(duì)應(yīng)的榔頭,使之敲擊琴弦音。擊弦機(jī)是鋼琴的核心和靈魂,鋼琴的發(fā)展歷史就是擊弦機(jī)進(jìn)化歷史。現(xiàn)在世界通用的擊弦機(jī)標(biāo)準(zhǔn),三角鋼琴普遍采用雙杠桿原理,而攀帶和擋托木則是立式鋼琴的特色。
鋼琴擊弦機(jī)的主要構(gòu)件包括:鍵盤(pán)、榔頭、脫進(jìn)和制音裝置。
8.踏板。
大多數(shù)鋼琴都有2-3個(gè)踏板。右踏板是持續(xù)音踏板,它可以在瞬間抬起制音器,使所彈奏的聲音在鍵盤(pán)放松后仍然可以繼續(xù)延續(xù)。左踏板是柔音踏板,在立式鋼琴和廉價(jià)三角鋼琴上,它的功能是將榔頭移近琴弦來(lái)達(dá)到降低聲音音量的目的。在高品質(zhì)的三角鋼琴上,踩下它,整個(gè)擊弦機(jī)的榔頭向側(cè)方移動(dòng),這樣,原來(lái)中高音區(qū)敲擊三弦音的榔頭,這是就只敲擊兩根弦,以此來(lái)達(dá)到弱音的效果,同時(shí)又豐富了音色。
如果鋼琴還有另外一個(gè)踏板,那它一定是位于上述兩個(gè)踏板的中央。在大多數(shù)高級(jí)三角鋼琴和一些品質(zhì)優(yōu)良的立式鋼琴上,這個(gè)踏板被稱(chēng)作保留音踏板。它的功能是,踩下踏板后,只延續(xù)在此前彈奏的音,不延續(xù)踏板踩著時(shí)的任何彈奏音。在中等價(jià)位和廉價(jià)的三角鋼琴、以及一些立式鋼琴上,中間的踏板時(shí)低音保留踏板。這種踏板只將低音部分的制音器抬起,只允許演奏者彈奏一兩個(gè)低音保留。在一些立式鋼琴上,中間的踏板是練習(xí)用踏板,它使得位于榔頭和琴弦之間的一條毛氈降低,來(lái)消除鋼琴的大音量,被戲稱(chēng)為防擾鄰裝置。