电钢琴的配重是不是人类在给自己找麻烦？

wlQdodbj · 发表于 2022-4-13 09:03:44

偶然看到这个有意思的问题
电钢琴键的配重是一个不太简单的概念。直觉上，配重越大弹起来越费力，实际却不是这样的，因为影响弹奏发力的还有一个很重要的概念：惯量
我们在测量琴键配重的时候，一般使用砝码放在琴键前端规定的位置，然后不断加码，当琴键下沉到规定深度时（脱进点），砝码的重量值就是琴键的配重值。
如果要调整配重值，就需要移动琴键中的铅块或者某个支点。
具体的数字，我见过比较多的立式琴一般是70g，塑料键盘的电钢琴大多是60g，音乐会三角钢琴是50g甚至更轻。（汉堡施坦威的出厂标准是48g）
但是实际弹起来，塑料键盘的电钢琴手感是最轻盈的，大三角也并没有比立式钢琴轻松很多。
这就是惯量的影响，从整体击弦装置和琴键的重量来看，大三角>立式琴>塑料琴键的电钢琴。
把琴键看成简单的杠杆，在等效力臂差不多的情况下（大多琴是1:5），整体质量越大惯量就越大。
因此我们可以把塑料琴键简化成简单的塑料棒，而三角钢琴琴键简化成铁棒。长短大小一样，支点位置相同。
这时，如果要求两琴配重都配到50g，也就是说在末端放置50g砝码时，使两棒下沉量一样。
这显然是不可能的：铁棒的下沉量必然比塑料棒小。
唯一的办法，是在铁棒上再加砝码，才会达到塑料棒一样的下沉量，或者，在铁棒的施力端再焊一块配重（即琴键加铅）。这样，明面上砝码还是50g，下沉量却能和塑料棒保持一致。
这样配出来两台同样是50g的琴，弹起来是什么感受呢？结果是：三角琴（铁棒）还是比电钢琴（塑料棒）要难弹！
因为铁棒运动的惯量大、加速度小，即使配重一样，使用同样的力，铁棒更难活动起来。反过来说，一旦活动起来，也更难停下来（这就是大三角琴键会回颤的原因）。
放到实际中，电钢琴键60g，但是惯量小得多，三角琴键虽然只有50g，但是加了很多铅以抵消击弦装置的重量，惯量非常大。最终的结果，大多数时候是电钢琴键比较轻盈。
在真实演奏时，惯量小的琴键很快触底，这对控制乐曲的音量动态是没有什么好处的，因此好琴一般会有比较大的惯量，这点受限于人对手的控制力，几乎是优质键盘乐器的刚需（无论什么形式的琴）
但配重则小一些比较好，过大的配重会使演奏容易疲惫，对控制也没有什么好处。事实上，琴键的铅块大多都是在施力端，就是为了减轻配重。
因此，在设计键盘时，我们需要在惯量和配重之间找平衡：惯量尽可能大一些，而配重则小一些。
音乐会三角正符合这样的预期。
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还有本天才正在制作的几款电钢琴，就是不知道啥时候能上市

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电钢琴的配重是不是人类在给自己找麻烦？