鋼琴木材的研究分別是研究木材的構(gòu)造、耐候性質(zhì)和缺陷。選擇好的木材再配合制作精良的設(shè)計(jì)和工藝,可以制造出一臺(tái)你意想不到的好鋼琴,并且時(shí)間越長(zhǎng)價(jià)值越高,那就看選材時(shí)候的細(xì)心挑選和選材者這一方面的豐富經(jīng)驗(yàn)才行。
木材特性與切面分析
不同的樹(shù)種,木材的構(gòu)造通常是不同的,因而可以根據(jù)木材的構(gòu)造特點(diǎn)去認(rèn)識(shí)木材,了解木材的構(gòu)造和識(shí)別木材是合理利用木材的前提。木材由樹(shù)干組成,分別是樹(shù)皮、髓心、形成層和木質(zhì)部,樹(shù)皮是形成層外的一切組織,而形成層是樹(shù)皮與木質(zhì)部之間的環(huán)狀薄層,緊靠著樹(shù)皮的韌皮部,木質(zhì)部就是我們用來(lái)制造鋼琴的部分,它的組織堅(jiān)實(shí)且有支持作用,并可儲(chǔ)存養(yǎng)料,而髓心比較疏松,機(jī)械強(qiáng)度較低。木材的構(gòu)造雖然復(fù)雜,但有一定規(guī)律可循,各種木材除了共同特性以外,還有它自己區(qū)別另一種木材的特性,要正確了解木材構(gòu)造和性質(zhì),需要由三個(gè)切面體現(xiàn)出來(lái)。橫切面是指與樹(shù)干縱軸垂直的。徑切面是指與樹(shù)干縱軸平衡,通過(guò)樹(shù)干髓心的切面。弦切面是指與樹(shù)干平衡與年輪相切的切面。不用的切面都影響著木材的強(qiáng)度和傳音性能,所以制造鋼琴的木制零部件時(shí)都必須分好木材的紋理并按照不同的零件采用不同的切割方法,準(zhǔn)確分清楚木材的切面。
鋼琴木制件選材
制造鋼琴木質(zhì)件的木材,按照使用功能劃分,習(xí)慣地分成共振材、結(jié)構(gòu)材、裝飾材三類(lèi)。我國(guó)在鋼琴上常用的共振材有魚(yú)鱗云杉、泡桐;常用的結(jié)構(gòu)材有色木、紅松、椴木;常用的裝飾材有核桃楸、水曲柳、樟木、核桃木、桃花心木等。這些木材由于它們的主要材性及構(gòu)造決定其在鋼琴中的用處,選擇某些樹(shù)種的木材制作鋼琴時(shí),首先需考慮其木材特性、構(gòu)造、聲學(xué)性能以及工藝性能等因素,還有泡桐、槭木、山毛櫸、水曲柳、核桃木等之類(lèi)的,都可以用來(lái)制作鋼琴的擊弦機(jī)、弦軸板、鍵盤(pán)等不同部件。
原木的處理
鋼琴木材在使用前,必須進(jìn)行處理。主要是干燥,很多鋼琴?gòu)S會(huì)把成品按照一定的方式堆放在空曠的場(chǎng)地內(nèi)利用空氣作為傳熱傳濕的干燥介質(zhì),靠太陽(yáng)光輻射,使木材內(nèi)的水分逐步排除,降低含水率而達(dá)到一定的干燥效果,這種方法叫做自然干燥法。優(yōu)點(diǎn)是投資少,不需要建造費(fèi)用較大的干燥設(shè)施;節(jié)約能源,不需要熱源和電能,成本較低;經(jīng)過(guò)氣干后的成材應(yīng)力小,板面平直,加工容易且變形小;工藝技術(shù)較簡(jiǎn)單,易于實(shí)施。缺點(diǎn)是干燥程度受自然條件下的平衡含水率的限制,隨地區(qū)、季節(jié)、樹(shù)種的不同一般只能把含水率降到10%~20%;氣干占用的場(chǎng)地面積大;干燥時(shí)間長(zhǎng);空氣的溫度與相對(duì)濕度不能人為地加以控制。
鋼琴音板選材
鋼琴的音響不是直接來(lái)自弦的振動(dòng),而是由音板輻射出來(lái)的。因此,鋼琴音量的大小及音色的好壞取決于音板的質(zhì)量與性能。音板是鋼琴的揚(yáng)聲系統(tǒng),是至關(guān)重要的部位,研究音板振動(dòng)特性對(duì)提高鋼琴產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。在以往的生產(chǎn)過(guò)程中,鋼琴音板的選材主要依賴(lài)技師的主觀判斷,但這種方式效率低,而且不夠科學(xué),誤差大,無(wú)法滿足在大批量生產(chǎn)的條件下,以最適當(dāng)?shù)牟牧现谱髯疃唷⒆罡咂焚|(zhì)鋼琴音板的要求。
鋼琴音板一般采用質(zhì)地較松軟的魚(yú)鱗云杉。因?yàn)檩^松軟的木板機(jī)械阻抗較小,能量損耗也較小,較容易被振動(dòng),從而獲得比較響亮、悅耳、持久性的聲音。云杉固有的木材學(xué)顯微結(jié)構(gòu)和宏觀特征所決定的聲響特性,以及對(duì)云杉徑切材進(jìn)行的一系列物理、力學(xué)、聲學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn),分析了纖維素結(jié)晶度對(duì)木材聲振動(dòng)特性參數(shù)的影響。根據(jù)纖維素結(jié)晶度與木材聲振動(dòng)特性參數(shù)之間存在的關(guān)系,總結(jié)出一些基本規(guī)律:云杉屬木材纖維素結(jié)晶度達(dá)到59%后,木材聲振動(dòng)特性可達(dá)最佳。云杉屬木材的生長(zhǎng)輪寬度、晚材率、密度等結(jié)構(gòu),生長(zhǎng)因子與聲振動(dòng)參數(shù)之間存在著十分密切的關(guān)系。對(duì)照鋼琴設(shè)計(jì)原理、樂(lè)音頻譜規(guī)范的研究,證明了云杉類(lèi)木材被用于樂(lè)器共振板的品質(zhì)、性能和品位大大優(yōu)于其它樹(shù)種,是完美的樂(lè)器共鳴資材。針對(duì)鋼琴用云杉木材進(jìn)行吸濕性及尺寸穩(wěn)定性研究,通過(guò)高溫?zé)崽幚砑岸胃稍飪煞N工藝分別對(duì)木材進(jìn)行處理,可以有效降低木材的吸濕性,提高木材的尺寸穩(wěn)定性。同時(shí),在溫度140℃、時(shí)間8h的條件下進(jìn)行的高溫?zé)崽幚恚粕寄静奈鼭裥宰畹汀⒊叽绶€(wěn)定性最好。
音板分實(shí)木音板和復(fù)合音板,實(shí)木音板采用世界各類(lèi)云杉徑切材,對(duì)木材的樹(shù)種、密度、紋理、色差、聲學(xué)性能和含水率等按嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工多點(diǎn)選材和儀表測(cè)試,按音板設(shè)計(jì)規(guī)格和角度套模配板,采用環(huán)保塑性膠合劑拼板;實(shí)木復(fù)合音板芯板采用世界各類(lèi)云杉徑切無(wú)節(jié)材,采用整幅成形定厚工藝,聚氨酯塑性膠拼接,表層為斜拼云杉徑切單板,低壓低溫膠合,確保木材無(wú)壓損保持天然優(yōu)點(diǎn),復(fù)合采用膠粘劑用抗老化、增塑劑環(huán)保配方。獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝方法滿足了傳統(tǒng)實(shí)木音板性能,又突顯了復(fù)合音板的各項(xiàng)強(qiáng)度均衡、耐候性好的長(zhǎng)處,音板具有一觸即發(fā)的長(zhǎng)久活力,不同的拼接方式和產(chǎn)品等級(jí)適合各類(lèi)鋼琴選用,主要品種有:豎、橫、斜拼,芯等厚或不等厚實(shí)木復(fù)合音板等。
鋼琴選材必須精心挑選,不能馬虎,一些山寨鋼琴就是因?yàn)檫x材不好,后期處理技術(shù)不精良,沒(méi)有考慮木材的溫濕度變形,制造出來(lái)的鋼琴受天氣變化影響會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形,鍵子不起,擊弦機(jī)杠桿運(yùn)作不順滑,無(wú)法調(diào)律等種種問(wèn)題。所以沒(méi)有好木材,制造不出好鋼琴,正確選擇木材并且結(jié)合好后期的處理技術(shù)是制造好鋼琴的基礎(chǔ)。