鋼琴機械結構的調整對鋼琴音色的影響

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【內容摘要】鋼琴是大型的音樂樂器，根據(jù)其發(fā)音原理歸屬于弦鳴樂器，比對起小提琴及二胡等弦鳴樂器，鋼琴加大了琴弦的質量以及音板面積，使得振能擴大，鋼琴獨特的擊弦式塑造其特有的音色，以氈槌為部件構建的鍵盤擊弦裝置可以改變彈性功能，所以能夠在一定范圍內改變鋼琴的音質，鋼琴音色的優(yōu)劣絕大多數(shù)取決于琴弦震動時蘊含的泛音數(shù)量強度以及音板共鳴效率的聲學性能，由此可見鋼琴機械結構的調整對鋼琴音色具有很強的影響力。本文基于鋼琴不同的機械結構對鋼琴音色的影響進行一一闡述，通過對這些機械結構及音色影響分析，希望加強人們對鋼琴結構以及音響的了解，為鋼琴生產和音色研究提供相應參考價值。

【關鍵詞】鋼琴機械結構;音色調整;鋼琴整體音色

一、鋼琴結構中影響音色的主要因素

鋼琴發(fā)聲主要與機械結構與振動發(fā)音有關，琴弦是振動發(fā)音的音源，在鋼琴結構中是核心部件，音板的主要作用是過濾及放大聲音，將琴弦振動產生的聲音傳播開，弦槌則是琴弦振動能量的來源，也就是聲音的激發(fā)部分，其性能直接關系到弦振動音質的質量，鋼琴作為弦鳴樂器也是采用振動發(fā)音，但是其結構以及方式更為復雜。所以在鋼琴結構中影響音色的主要因素是琴弦、音板及弦槌，尤其是除了琴弦本身影響以外，還有與其緊密相聯(lián)的弦碼也具有影響作用，琴弦和弦碼結構、音板及其相關聯(lián)的共鳴系統(tǒng)材料及結構、弦槌激發(fā)部分材料及結構的不同產生了千變萬化的鋼琴音色，三者共同作用形成了鋼琴的特有音色，其中琴弦及弦碼對鋼琴音色的影響最為明顯，以下依次是弦槌、音板。音板、琴弦、擊弦槌結構的調整是鋼琴音色變化的主要原因，鋼琴音質的優(yōu)劣主要取決于音板、琴弦、擊弦槌，音板的研究目前比較多，所以在此就不做充分研究及介紹，主要針對琴弦及擊弦槌結構的調整對鋼琴音色影響進行研究。

二、琴弦及弦碼調整對鋼琴音色的影響

(一)琴弦調整對音色的影響。在琴弦及弦碼結構中，琴弦的振動與音質有關，而泛音的數(shù)量、頻率及強度則決定了音色的優(yōu)劣，音位弦的振動在復合振動過程中，除卻全弦振動以外還有分段同時振動，其中全弦振動產生基音，分段振動則產生泛音，音的產生是弦自由振動固有的本質，這些音形成了不同音高的音列，由于音列中泛音與基音組成中存在少數(shù)泛音屬于不和諧音程，例如第六、八、十等，所以這些泛音是影響音色優(yōu)良的重要因素，為了確保音色的純正及悅耳，需要將這些不和諧的泛音去掉。故而加強鋼琴高頻響應，主要是通過琴弦加長、加粗等等操作，加強鋼琴低音區(qū)聲音時，利用又粗又長的低音弦可以獲得較大的沖擊力，高音區(qū)則是通過又細又薄的琴弦減低次音提高高頻響應。

(二)弦碼調整對音色的影響。弦碼的高度、寬度及硬度改變是琴弦及弦碼調整音色的重要操作，弦碼的長度設置取決于琴弦的有效長度，琴弦的有效長度決定著鋼琴的音高，所以弦碼位置設置影響著鋼琴的音準，音準的調節(jié)就是通過弦碼位置調整改變有效弦長;再者弦碼的寬度影響著鋼琴音色，音位弦碼是將琴弦振動傳導給音板的媒介，所以其傳導作用決定著音色優(yōu)劣，一般弦碼的尺寸都是根據(jù)經驗值進行調整，弦碼寬度增加聲音的音量會減小，音位弦碼寬度也就是弦碼尺寸增大的時候，一部分聲波會被弦碼過濾掉，所以音板獲得的能量相對減少，也就導致音量變小，當弦碼寬度較小時，弦碼消耗的能量也會隨之減小，聲音的音量就會增大;弦碼高度增加時由于弦碼振動更加充分，高次諧波被充分激發(fā)，導致各諧波幅度增加，所以會有效增加音量及延續(xù)時間，因為弦碼不僅具有琴弦支撐及傳導聲波的作用，還會對音板形成影響，當弦碼高度增加時，弦張力就會被分解到垂直方向，音板受到的壓力就越大，聲波傳導就越強可以快速將弦振動能量傳播到音板上，再者由于琴弦高度增加，琴弦的曲折角度就會變大，弦碼就能夠更好地支撐琴弦進行聲波傳導;弦碼的硬度對音質的影響主要是在于其對聲波傳導作用的改變，不同硬度的弦碼材料對音質傳導的作用不同，硬度松軟的弦碼聲音音量就會相對減小，高次諧波幅度也會減小，音色渾濁，而硬度越強其聲波傳導作用越強，其聲波傳導中損耗的能量會減少，音量增加，高次諧波的幅度也會提升，音色明亮。

三、擊弦槌及激發(fā)部分結構調整對鋼琴音色的影響

鋼琴聲音是弦槌敲擊琴弦產生的，所以擊弦槌是鋼琴發(fā)音的激發(fā)機構，對鋼琴音色具有重要影響，不同鋼琴品牌的弦槌特色不一樣，也就決定了音色特點的多樣性。擊弦槌及激發(fā)部分結構調整對鋼琴整體音色的影響，主要是取決于弦槌彈性、弦槌質量及弦槌桿長，這三個因素的調整會改變鋼琴的音色。彈性基于有沒有羊毛氈和加羊毛氈，羊毛氈是現(xiàn)代化鋼琴生產中弦槌彈性的重要物質，不加羊毛氈弦槌的彈性減小，加羊毛氈其彈性會增加。不加羊毛氈鋼琴音量較小，衰減較快，加羊毛氈其樂音音量明顯增加，衰減速度減慢，聲音延續(xù)時間明顯增強。音位、弦槌包上羊毛氈后，弦槌與琴弦的接觸面積明顯增加，通過一定寬度脈動對琴弦輸入能量，能夠提高對琴弦的沖量使得琴弦充分振動，各次諧波被充分激發(fā)，泛音更加豐富，音量明顯增加延續(xù)時間也更長;不包上羊毛氈時其能量輸入則是尖脈沖，對琴弦的沖擊有限，難以充分振動。擊弦槌彈性調整需要根據(jù)各音區(qū)的特色，低音、中音、高音各個分區(qū)的弦槌彈性要求不同，低音區(qū)是要激發(fā)更豐富的泛音，使得音色渾厚，所以要使用彈性較好的弦槌，延長擊弦時間;高音區(qū)則是要采用彈性相差較大且硬度高的弦槌，縮短擊弦時間，使得音色明亮抑制高次諧波;中音區(qū)要選擇彈性適中的弦槌，通過不同的手法變化控制擊弦時間，所以在擊弦槌及激發(fā)部分結構調整中，需要針對不同的音區(qū)音色需求，改變弦槌的彈性，才能夠得到富于變化的聲音效果。弦槌的質量及長度都是由廠家生產決定的，所以在實際鋼琴機械結構調整過程中并沒有實際參考意義，這里就不做詳細分析。

四、結語

總而言之，要確保鋼琴整體音色優(yōu)良，就要著重加強鋼琴琴弦粗細、長短，弦碼高度、硬度及寬度以及擊弦槌的彈性調整，根據(jù)鋼琴音色的整體需求，改變琴弦振動的頻率以及泛音，通過弦碼的高度及硬度的調整聲波傳導，改變音質及音量，弦槌彈性根據(jù)音區(qū)需求進行調整改變，綜合性進行音質及音色改變，才能夠得到富有變化的鋼琴音色。

【參考文獻】

［1］劉曉楠．鋼琴機械機構的性能分析及對音質的影響研究［D］．華南理工大學，2011

［2］趙望．鋼琴首次調律機械調整的重要性［J］．大舞臺，2009，1:95～96

作者：張陽 單位：長春大學音樂學院