cy4080 发表于 2023-4-8 11:30:07

弦槌

在一般情况下钢琴的音色在设计加工中已大体定型,调律师所能做的主要是对弦槌进行有限的调整,而弦槌的重量、硬度、形状对钢琴的音色有很大的影响,也正是这个原因使调律师可能在一定限度内使一架钢琴的音色改变。
调整弦槌的方法并不难掌握,难的是要求调律师要有音乐家的耳朵,对钢琴的音色能做出同音乐家的要求相一致或很接近的判断。这并非是一件易事,因为音乐家对音色的好恶是不一致的,有时差异很大,对同一架琴可能做出完全相反的评价,这就要求调律师既要尊重音乐家的意愿,也要有自己的判断,因为就总体而言对较好的声音多数人总是有共识的。
另外,调律师对钢琴音色的构成、影响音色各因素应有透彻的理解。这样才能在最后调整阶段,有效地弥补前期工序造成的不足。这一工作的重要性也在于此。若调律师仅限于扎扎弦槌,显然不能起到应有的作用。
调理音质的基本要求是,使钢琴在全音域内音色均匀连贯,使全音域内音色不出现个别过于明亮或过于沉闷的音色,同时使全音域音量均衡,不出现过强过弱现象。
调音师在实践中往往积累了不少实践经验,以至往往形成自己的风格,所调出的琴音色也体现他本人对音色的好恶和判断标准。在那些专门从事生产高级钢琴的工厂里,往往由于这些技师的风格,而形成了某种品牌的钢琴的风格。
有人说,“钢琴的良好音质25%在于弦槌”。在钢琴制造的实践中,无法用一个量化的数值来证明哪一部分是重要的,重要程度是多少。但弦槌对钢琴音色确实是极为重要的。没有好的弦槌,可以使“前功尽弃”;反之,一副好的弦槌可以使钢琴的音色大大改善的事实是常见的。可以说钢琴上好的共振系统,最后总靠弦槌来实现的。要调整好弦槌就要对弦槌有所了解。
弦槌的结构
弦槌是由专用毡、芯毡、槌木楦、槌钉组成(见下图)。立式琴弦槌与三角琴弦槌仅在木楦上有区别:立式琴弦槌“木楦”尾端无切口、无弧型,如虚线所示。弦槌在钢琴的早期是用麂皮、皮裹木楦来制作的。现代钢琴的弦槌是制毡厂专门为钢琴制成的特殊呢毡。呢毡的厚度、硬度(密度)各厂均有严格的标准,但这些标准并非理论计算取得,而是钢琴技师多年经验积累的结果。现代钢琴的弦槌虽有差别,装在琴上音色差异也很大,但这多数是由毛毡的质量和加工弦槌的工艺方法所决定的,绝非有不同的理论依据。



弦槌击弦的基本特征
弦槌击弦的运动需要有一定质量和速度。击弦后以高速度离开琴弦,使琴弦自由运动。弦槌击弦时将弦槌的运动能量传给琴弦,使琴弦振动。弦槌的质量越大击弦速度越获得的能量越大;反之亦然。与此有关的还有弦槌的弹性。
在特定的条件下(适当的质量和弹性),弦槌击弦的力度越大,弦的振幅越大,音量(响度)越大,通常在弦被充分激发时,其谐音也较丰富。
弦槌击弦历时
弦槌击弦历时是指弦槌击弦时与弦接触的时间。弦槌与琴弦接触的时间长短是音色不同的本质。弦槌质量大,硬度大时,击弦历时就短,弦就会被充分的激发,弦在充分振动时,谐音得以充分释放,高次谐振明显,使音色听起来“刺耳”,反之弦槌硬度小。(软),击弦历时就长,而使琴弦不能被充分激发,高次谐音被抑制,甚至基音音量也相应减小。因此适当的弦槌质量,适度的弹性加上适当的硬度是保证适当的击弦历时的重要条件。
击弦历时长于弦的振动周期,弦的振动就会被抑制而不能充分振动,谐音即部分或大部分被抑制,音色即弱而沉闷。击弦历时短于弦的振动周期,弦即得以充分振动,谐音被充分释放,音色明亮,其中的高次谐音则会有刺耳的感觉,即通常所说的“声音太炸”。适度的击弦历时,会得到刚柔相济的音色。适度的击弦历时来自于适度的弦槌质量和硬度,调理音质工作的目的尽在于此。
弦槌的质量
弦槌质量越大,弦所能获得的能量越大,弦的振动越充分。弦槌的质量与键盘的运动有着密不可分的关系。弦槌的击弦运动,是键杆运动带动击弦机系统的一系列杠杆运动来实现的。弦槌质量的加大,则键盘系统必加强才能适应其运动的需求,键盘运动的阻力也将相应增加,击弦历时也将相应加长,使音色变坏,槌柄的变形也将加大,从而带来一系列问题。如此看来弦槌质量小些,似应会取得满意的音色。当弦槌质量过小时,弦受激发的力度将受到影响,弦所获得的能量也相应减少,尤其是低音区较长、较粗的琴弦,没有一定质量的弦槌将无法激发使其振动。由此知道了弦槌的质量应该有一个适量的值。一个对应各个琴键(弦组)不同的值。还知道,钢琴的各个键都对应有一个弦组,这些弦组构成了弦列。在弦列中,各组弦的长度、频率都不同,这就要求找出各个弦槌的质量与击弦历时之间的关系。当击弦历时接近弦的振动周期时,弦槌的质量就不能再加大。在低音区琴弦较长,弦的振动周期较长,弦槌的质量就相应大些。弦的振动周期越短,频率较高,弦槌的质量就相应减小,以缩短弦槌在弦上的停留时间,即缩小击弦历时。琴弦的振动频率与琴弦的长度有一定比例关系,即频率越低琴弦越长。因此,钢琴的弦列就构成由低至高音,琴弦由较粗较长渐次减细、缩短的规律性变化,为适应这一变化,弦槌就设计成由低音向高音质量渐次减少(15g至5g),弦槌端头的弧形渐次减小。由低音弦槌击弦时与弦接触时的一小段弧线,到高音时几乎近似一个点,以适应弦长的变化及渐次减少弦槌的击弦历时,使钢琴的低音深厚、中音柔和、高音明亮清澈。
决定弦槌变化的是弦的波阻抗。在键盘对应的琴弦中,由低音至高音弦的波阻抗逐渐减小。这是因为由低音至高音琴弦由粗逐渐变细,而弦的波阻抗的大小取决于弦的直径、材料的密度和张力。在弦列中琴弦的张力是预先设计的常数(中高音常在800N左右),而弦的密度值在一个批号中也是常数。所以,实际上弦槌质量的变化是与弦的直径成比例的,即琴弦直径由低音至高音逐渐变细,弦槌的质量由低音至高音逐渐减小。但到小字4组起,弦槌减小质量就较前为快,否则高音区击弦历时就将大于弦的振动周期,到最高音弦槌的重量仅为5—6g,弦槌前端的表层毛毡仅2—2.5mm。
弦槌的弹性
弦槌的质量与击弦历时有关。弦槌的弹性与击弦历时有着直接的关系。对于调律师来说要熟知上述影响音色的诸因素。但上述因素多数在加工组装中已经成为事实。若不做大修或更换弦槌等措施,则难以改变其根本。调律师能发挥作用的领域多在调整弦槌的弹性。
可以想象弦槌的弹性越小(越柔软),其压缩量越大,在以较大力度击弦时,弦槌受力而击弦时,柔软的弦槌毡便被压缩在琴弦上,到一定极限才反弹回原位。弦槌毛毡被压缩的过程,即弦槌在弦上的停留时间(击弦历时)。由此可以判断弦槌毡越硬击弦历时越短,高次谐音出现就越多越强,超过一定程度声音便显得尖锐。
音色的选择
钢琴为获得好的音色,弦槌必须要有弹性,而且这种弹性要依据不同音区琴弦的长度,弦槌的质量频率来确定。在钢琴的低音区应有浓厚的色彩,第一谐音就要有一定强度,高次谐音就不要太强,这就要求弦槌有一定柔软程度,使击弦历时加长,以抑制高次谐音过多、过强。但若击弦历时过长,则低音就会显得沉闷、无力而失去色彩。反之,高音区的音色就应明亮、清澈。这就要求高次谐音有一定强度。此时高音区的弦槌就应减小质量增加硬度,使击弦历时缩短,使高频谐音能充分释放。
中音、次高音是钢琴家、音乐家们对钢琴要求最高、最严格的部分。这部分不仅要求柔美纯厚、明亮清晰,还要有一定的力度。有较好的“歌唱性”、“延续持久性”等。这部分的弦槌就应“软中硬”,即弦槌表层有薄薄的柔软层,里层坚硬,以中度或轻度击弦时,由于弦槌表层的柔软面使击弦历时得以适度加长,琴弦的高次谐音的次数及强度得到适度的抑制,使得中音区的音色纯厚柔美适宜“歌唱”。但在以重力击弦使弦槌里层的坚硬的毛毡发挥作用,随击弦力度加大,弦槌运动速度加快,击弦历时减小,高次谐音能较多较强的出现,使中音区也能发出铿锵有力的声音。
弦槌的制作
这里介绍弦槌制作的简单知识,并不是让大家以此去制造弦槌,而是使调律师了解弦槌制造中的知识,以便正确对弦槌进行调整。
制作弦槌用的毛毡是优质羊毛,经制毡厂按钢琴弦槌的特殊要求生产的专用毛毡。由于弦槌低音大,高音小,弦槌必须制成最厚处接近30mm,逐渐减薄到另一边仅5mm左右。制作前按毛毡片的薄厚方向剪裁开,形成高音薄、低音厚的毡条。毡条上窄下宽,侧面看去成三角状(见下图)。粘压胶合前将三角形修成弧形,顶端再配以芯毡(通常为红色)。将毛毡放人有弦槌形状的凹形胎具内。将按要求加工好的硬木制成的木芯能过压力机,将木芯对正毛毡尖端涂胶后将木芯压人胎内,再以两侧的卡具加压,使弦槌压实。胶干后取下胎具将整条弦取出,进行打磨、修整,再按加工好的木芯逐个切开。最后一个工序是在弦槌侧面打孔,穿上金属钉,以防开胶。
这样制成的弦槌硬度仍不够,且毛毡的张力过大,往往胶液的强度不足难以将毛毡粘紧在木芯上,尽管有金属穿钉但仍有开胶之可能。经改进后进行两次热压定型,大大减少了毛毡的张力,避免了开胶的可能性,但这样制成的弦槌通常内外都比较硬,调律师要特别在其表面使用专用“排针”将表面刺软,特别是中低音区,弦槌表面过硬会使击弦历时太短,从而易出现刺耳的高频泛音。
对音质的判断
在钢琴制造的过程中,成品出厂前最后一道工序为“调整音质”。其工作的目的即是调整弦槌的硬度,使钢琴的音色由低音至高音均匀连贯,统一协调。如果观察一个经验丰富、技术熟练的调律师进行音质调整工作时,你会觉得这似乎没有什么难度。仅从其操作程序看也确实没有什么复杂的程序,多数只是听听音,刺刺弦槌。但是真正难的正在于此。世上有很多事情都是看似简单,实则难度很大,马马虎虎做一件事容易,做精了就很难。听音之难处在于建立起与音乐家近似、能为多数音乐人士认同而又有自己特色的抽象的音色概念。
弦槌各方面对音色影响的因素,这些知识仅仅是调整弦槌应了解的基本理论知识。若想调整好一架钢琴的音色,更非仅了解基本理论知识就能做到。它需要调律师在音乐听觉的正确判断下,运用大量实践总结出来的丰富的经验,针对各个音的具体情况,对弦槌进行有效的处理。
此外,调理音质的技师必须是一个有较高水平的调律师。因为音不准的情况下不能对音色做出十分准确的判断,因此,在调整音质前需先对音准进行较准确的调整,这也是其工作难度之一。
调整音质的工具见下图。


此外再配一个专用的熨铁,不得已时,一般熨斗也可代用。
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