鋼琴的構造及發聲方法

鋼琴是西洋古典音樂中的一種鍵盤樂器，有“樂器之王”的美稱。以下是專門為你收集整理的鋼琴的構造及發聲方法，供參考閲讀！

鋼琴的構造及發聲方法

一、鋼琴的基本構造

踏板

踏板(Pedal)是指鋼琴下面用足踩的踏板而言。它是鋼琴中除鍵盤外最重要的配件。1711年意大利樂器製造家克理斯多佛利(Bartolommeo Cristofori)在改造鋼琴時發明的。主要分為三個部分。(其中最常用的是延音踏板)

延音踏板(Damper Pedal)：右踏板，也叫做延音踏板，又叫共鳴踏板。是英國人布勞馬(John Broadwood)於1783年發明，通常是鋼琴下最右內側的踏板，也有書上稱之為“增音器”，當延音踏板被壓時下，平時壓在弦上的制音器(Damper)立即揚起。使所有的琴絃延續震動，將踏板放開後，所有的制音器又全部壓在琴絃上制止發音。由於按下制音踏板會使琴聲在一定程度上擴大，故又稱強音踏板(Loud Pedal)。

柔音踏板(Soft Pedal)：左踏板，也叫做弱音踏板(ulna cord)。在平台式鋼琴裏，踩下柔音踏板時，琴槌會立刻向旁推移，使音量減少，並使聲音變得非常清純、柔和。而立式鋼琴，踩下柔音踏板時，琴槌移近琴絃，藉以減輕衝力，減少打擊的長度與強度，使音量變小。它的作用就不僅是幫助演奏者彈得更弱，也是為了增加聲音的柔和，併除掉音質中任何敲擊的成分。左踏板往往被比作"旋樂演奏者的弱音器"。

消音踏板(Sostenuto Pedal)：中踏板、選擇延長音踏板(sostenuto)。具有特殊性能的踏板。三角鋼琴中間踏板的用途是“特定連音踏板”，用法是先彈下琴鍵並保持，踩下“特定延音踏板”不放，剛才所彈鍵會繼續延音，其他鍵不受影響。大部分現代立式鋼琴的中間踏板被踩下時，一塊活動的絨布會夾在琴槌和琴絃之間，使音量變得極低。通常只使用於夜間或清晨彈奏鋼琴之時，以免驚擾鄰居的安寧。所以有時候也稱為也有稱之為倍弱音踏板。

調音釘

調音釘(Tuning Pins)是一些能夠用特製扳手扭動旋轉的釘狀螺栓。它的旋牀是有鎖口的特製高碳鋼，因而琴絃能牢固地繞在絃軸釘上，致使音準在琴絃高強度拉力作用下能長期保持並穩定下來。

琴槌

琴槌(Hammer)外包着高品質的毛氈或絨布，由於這層“皮膚”多是羊毛造的，因而又稱羊毛槌。它本身連着琴鍵，當琴鍵被按下時，琴槌便會打落琴絃上並藉着琴絃的振動使鋼琴發出聲音。因此，它的作用是用來敲擊被調音釘緊扣着的琴絃。

制音器

制音器(Damper)制音器是與弦緊貼着，用來阻止弦的震動。例如當鋼琴上的琴鍵被按下時，鋼琴內部的琴槌會打在一條條用銅製造的琴絃上，藉着琴絃的震動發出聲音。

擊弦機

擊弦機(Action)擊弦機連接着琴鍵和琴槌，是整部鋼琴的靈魂和最重要的配件。

音板

音板(Soundboard)音板位於鋼琴內部的一塊大木板，高檔鋼琴用楓樹實木板拼成，現代低端普及琴有用密度板。它連着調音釘，緊貼着琴絃，當琴絃振動，音板會使聲波高效率耦合到空氣中，即將聲音透過響板反射以及擴大出來。

琴鍵

琴鍵(Keyboard)整個琴鍵都是由黑鍵和白鍵組合而成。黑鍵36個，白鍵52個，共88個。

二、鋼琴的發聲原理

鋼琴背架上有一排鋼絲絃，有單根的纏弦，有兩根和三根的裸弦。共計二百多根。鋼琴發聲就是由琴鍵頂起擊弦機，又由榔棰敲擊弦列發出聲音。由於這些根弦的粗細、長短、張力不同，所以發出不同的音高。如果這些琴絃的張力發生一丁點變化，它的音高就相應改變。所以經常調律是必須的。

鋼琴的發音系統

鋼琴的發音系統大致包括琴絃、絃軸、絃軸板、後背支柱、鑄鐵板、弦枕、音板、肋木、琴碼等。

(1)琴絃

鋼琴發音的振動題是琴絃。琴絃是用含有純度非常高的碳素而製成的，被叫做“音樂鋼絲”。琴絃的材質非常重要，可以説琴絃材質的提高，是使鋼琴的性能能夠快速進步的最大、最重要的因素。

18世紀初所使用的琴絃，是由鐵絲或銅鋅合金製成的。由於這些材料的抗張強度很低，耐久力也小，還缺乏充分的張力，所以聲音是微弱的。

1819年，隨着鑽石與紅寶石的拔絲模的出現，得到了能夠經得起很強的張力又不會使鋼絲延長的琴絃。材質、拉絲技術的進步也是完成現代鋼琴的重要因素。現在使用的碳素鋼絲的原料是碳素含有率在0.85-0.95%的程度，它具有極其細微的粒狀組織。琴絃所要選擇的是具有均勻質量的沿着拉力方向只有一點點延長的結晶系。

琴絃不僅僅只是進行單純的物理實驗、化學分析等。它也決不可混入不純的物質，不能有創傷，還要求要有精準的尺寸，以及材質在整體長度上的均勻一致，橫斷面的整齊。有很強的抗張強度，抗折彎也很強的原材料。

為了檢查它的張力、硬度、彎曲度、扭曲度，還要使用顯微鏡技術，拍扁等多種的最高級的試驗。

琴絃的粗細號數常見的是最高音從13號(0.775mm)開始使用，共約20種號。

根據琴絃振動的理論，高音細而短，低音粗且長。在鋼琴的低音部隨着受到鋼絲的粗度與長度的限制，還需要把用於銅芯線的軟銅絲重複的纏繞在鋼絲上，以減少它的振動數。

什麼位置上配合使用怎樣粗細長短的琴絃，對音色、音量、均衡都有很大的影響。

還有，在中、高音部分是一個音3根弦，低音部是2根弦，而最低音部約一個八度的音只使用1根琴絃，其主要目的是為了音量均衡。一台88鍵的鋼琴，琴絃數量大約有220-230根，三角琴大約240根左右。

把琴絃拉緊後達到正確的音高時，1根弦的張力是80-90公斤，一台琴的張力加起來可達到20噸左右。

(2)絃軸

鋼琴的琴絃是被纏繞在絃軸上。絃軸的標準長度是62mm，直徑為7mm左右，掛弦眼的內徑為1.6mm，重量16克。(修理中用於更換的絃軸有7.2-7.5mm的)用調音扳子轉動絃軸，把琴絃拉緊，緩慢的把張力進行加減就是“調律”。

絃軸的頭部為了便於插入調音扳子而做成四角型，下半部分是帶有很細的螺紋被旋進木板裏。轉動絃軸的`時候如果軸眼太緊，就會使它斷裂。還有，為了絃軸表面能夠防鏽，要進行化學方面的處理，塗酸化膜擊實施鍍鎳等。

把琴絃的一端插進絃軸上的橫洞裏繞二又四分之三圈，另一端掛在掛弦釘上。在中、高音部分，一般在這個掛弦釘上回轉它的另一端，把迴轉後的另一端琴絃掛在相鄰的絃軸上。

絃軸的數量與琴絃是相等的，一台琴是220-230根琴絃。

絃軸墊圈是楓木材料製成的，用於堵塞絃軸與鋼板之間的間隙，使摩擦力增強，能更好的保持音準，看上去也美觀。

(3)絃軸板

絃軸是被擰入到絃軸板裏的，絃軸板是由數塊楓木以不同的木紋方向上粘合而成的。絃軸板的質量對音準的保持具有很重要的影響。如果幹燥不充分，會使絃軸逐漸鬆動，很容易跑音。即必須在能夠支撐1根弦的張力在100公斤以上時，絃軸也不能迴轉。三角琴由於更要增加音準的保持力，還要使用多層絃軸板。

(4)後背支柱、鑄鐵板

一個能夠支撐20噸的琴絃張力的主要部件是支柱和鑄鐵板。它們兩者一般被設計成一體和適當的相乘效果。

在鐵板鑄造技術進步後的今天，比起容易受到温度、濕度影響的木製支柱來説，近來見得多的還是以鋼板為主體的設計。

支柱的組成方式，三角琴採用放射狀，立式琴一般採用縱向式的排列。它主要的作用是增加抗扭曲的強度，像人的肋骨那樣，能把中心部微妙的隆起的技術需要最高的技術。

鑄鐵板不只是支撐琴絃的張力，也是為了輔助琴絃的振動。鑄鐵的質量、材質的硬度以及形狀、厚度都對聲音有着微妙的影響。

(5)弦枕

琴絃是靠絃軸與掛弦釘連接起來的，實際振動發音的是在弦枕或千斤與琴碼之間。琴碼是琴絃振動的支點，同時，還是傳導音板振動的重要部分。

在立式琴上，弦枕是鋼板上的一部分，它的作用=是把琴絃支起來，在絃軸與弦枕之間用壓弦檔把琴絃壓下去。三角琴的高音部分也是用弦枕與壓弦檔壓住，在中音和低音部則使用“千斤”。千斤是用銅鋅合金製作的，它是琴絃振動的支點的一端，在立式琴上也有全部都用千斤代替弦枕而使用的。

千斤是弦枕和壓弦檔的合併物，它能使琴絃的間隔、弦長、弦的高度均勻一致。不論是千斤還是壓弦檔與弦枕，它與琴絃的角度及接觸點的形狀，對於優質的發音都是極為重要的。

(6)音板

如果單單隻靠琴絃的振動，由於琴絃的表面積非常小，在空氣中傳出的聲波也就極其微弱，幾乎聽不到聲音。但是如果能夠讓很大的音板全部振動起來，由於有寬闊的振動面積，就能夠得到很大的聲音。不僅如此，音板還是支配琴絃、榔頭以及整架鋼琴音色的一大要素。