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调音常识

影响钢琴音准的因素

时间: 2017-05-27 14:39:28 阅读 87 次  作者: 上海柏通琴行
 
       钢琴的设计准则就是为了取得音准、音质、反应灵敏三项指标(外观装饰性等是大 多数产品的共性)这三项指标音准是基础。 任何一件乐器失去了音准就失去了使用价 值。因此,为了保证音准的稳定在张弦结构 系统采取了很多措施,现仅就音准方面分析如下:
 
1.铸铁支架对音准的影响
 铸铁支架是支撑弦列最重要的部分,以 立式琴为例,它要承受15-16吨的张力。在 铁支架上张力的分布也不是非常均匀的,受 力的情况是非常复杂的,在受力比较集中的 部位(例如中高音分档处)如果设计强度未 相应加大,或加工中与木背架装配的不十分 准确,就会在弦的巨大张力下向前倾斜变 形。变形越大,高音下降越多,当变形停止了 (超过变形的极限铸铁支架就将断裂),音高 下降才能停止。因此,铸铁支架的设计要素 是变形小,其抗张强度要远远大于弦的张 力,并能抵抗琴弦的振动。
2.木背架对音准的影响
 木背架的作用是:一方面加固铸铁支架,另一方面用来装配其他部件。它的稳固性如何,与铁支架的配合是否合理正确,对音准稳定性有很大影响。常见一些旧琴木背架略向前弯曲变形的状况(新琴有时也有这种情况)就是因抵抗琴弦张力及铁支架变形造成的,甚至会出现背架开胶等缺陷,如无木支架的支撑,铁支架就将因较大变形而断裂(专门设计的无背架琴是在铁支架上采取了措施)。木支架配制不合适就不能起到加固铁支架的作用,后果也是严重的。
 
3.弦轴板的配置对音准的影响
 弦轴板对音准稳定的影响极大,特别是 温湿度变化较大时极易造成音准变动。轴板应以优质硬木并按木材纹理的横、竖多层胶合,经干燥处理后加工而成,这是各制造钢琴的工厂都严格遵守的。易于忽略的问题是轴与孔的配合。弦轴是靠过盈配合紧固在轴 板上。正确掌握过盈量不是一件容易的事, 钻头磨得不正,会造成孔径加大,弦轴直径不准、镀层薄厚也都会影响过盈量,另外,弦轴加工滚扣深浅、螺距疏密、螺纹表面形状、 弦轴表面的油垢以及弦材质的不同,甚至钻孔的速度,钻头排屑的好坏都影响弦轴的紧固程度。弦轴过松会造成音高不能保持,弦轴过紧,近期影响是调音困难,远期影响将会促成轴板开裂。
4.音板对音准的影响
 音板的作用是将从琴弦振动得到的能 量增强并辐射到空气中去。为了使琴弦的 振动能量尽量少受损失的传导给音板,在布置弦列时就要求弦对音板有个角度(通 常0.5度-2度 ),弦的曲折角度通过弦马对音板产生压力,在正常的弦张力角度的状态 F对音板的总压力达到600kg。为了抵抗这个压力用略弯曲的肋木及边框来支撑音板, 使其达到适度的球面以抵抗弦的压力,使音板不致塌陷,肋木的截面尺寸,木材切向角 度,弯曲程度及年轮的疏密,对音板抗压强 度有影响。抗压强度小,音板易塌陷音质易变坏,抗压强度过大,受温湿度影响造成变形而改变了弦的角度,也就改变弦的张力, 音准即发生变化,要求肋木的抗压强度恰好 抵消弦的压力,要做到这一点对木材材质的要求就过于苛刻了,这在大量生产的过程中是不经济的。因此,琴弦对音板的压力与音 板抗压强度的不平衡必然引起音准的变化, 这在一定程度上是不可克服的。
 
5.低音码桥对音准的影响
 为改善低音区的音质,在立式钢琴上低音弦码,都设计有一排接板称为码桥板,其目的是为了避免弦码靠近音板边缘以增强低 频的振动及传播能力。上面说过弦的曲折角度对音板造成压力,这个压力是通过弦码传导给音板的,低音是通过弦传给码桥,码桥再传给音板的,所以码桥先于音板承受压力,这时码桥所受压力总值约130ks。在音板受外界条件影响而变形时,最敏感的是低音弦码角度的变化,其变化量与码桥的宽度成正比。当然这里还存在着码桥材质强度不同,弦的张力在不同型号琴有所不同,弦码配制的高低不同形成弦的曲折角度不一样,对码桥压力也不同,音准的变化也有不同影响。
6.压弦条、码钉对音准的影响
 为了取得理想的音质,在布置弦列时采取了一系列措施,这些措施即可看做是对保持音准稳定的有效措施,也可认为是对音准有影响的因素。 在立式钢琴上,中、高音弦每根弦都可以分为六部分,受力的顺序是第二段,第三段,第四段,第五段,第六段,其中第四段是工作部分,称为有效振动部分。在调音过程中,整根琴弦的张力往往是不平衡的,在弦紧张的过程中第二段张力值最大,因为弦在紧张过程中要克服压弦条及弦枕的摩擦力,压弦条角度越大,摩擦因数就越大,当弦拉紧到需要张力,加上压弦条摩擦因数,再加上弦枕摩擦因数,有效振动部分才能达到需要紧张程度,同样道理张力传到第五、六段,使整条弦张力趋于平衡。但是这种张力平衡实现非技术纯熟的调律师很难做到,致使弦的有效振动部分暂时达到要求,其他部分或大于或小于要求张力,整条弦的张力处于不平衡状态。时间稍长或弹奏振动后整条弦张力渐趋平衡,音准就会变化。当然高明的调律师正是利用这些原理使整条弦达到平衡。在一段时间内即使第二三五六弦段琴弦的张力有微弱的变化,由于各弦段结点的摩擦力,使音准也不会明显的变动。低音弦的受力情况与中、高音略有不同,但原理相同。
7.温湿度对音准的影响
 凡是有经验的调律师都曾亲身体会到,一台精心调准的钢琴,转瞬间音准就会有较大变化,特别是低音区的变化更为明显,例如在一个房间将琴调好后,将琴移到另一温度不同的房间去(相差5cC以上),冬季在有暖气的房间将琴调好后,将门窗打开半小时后,音准便会有显著的变化。当温度恢复到原来高度时,音准也会随之好转,但往往不能恢复原状,这是因琴弦各部分的张力平衡受到破坏造成的。湿度的变化对音准的影响也是不应忽视的,因钢琴的构成体绝大部分是木质的,虽然在加工中进行了干燥处理,却不能保证不受湿度的影响。根据1981年第4期《乐器》发表的缪龙杰同志编译的《相对湿度和钢琴音高》一文介绍,美国华盛顿大学曾对一台小型三角钢琴进行了为期三年的监测。监测期间既不弹奏也不调音,使琴任其自然地处于周围空气之中。其湿度变化30%-60%之间,音高的变化平均达到12音分,即使湿度变化仅发生在几天之中,钢琴的音高也会受到影响。文章的结论是“湿度变化范围越大就意味着钢琴音高的波动越大”。“湿度波动始终是钢琴音高的大敌,无论乐器使用与否都是如此”。
8.琴弦对音准的影响
 琴弦对音准的影响有多大,是确定合理的调音周期的关键因素,因此,多数技术人员对琴弦在张力作用下产生的物理性伸长非常重视,而这个课题以前未专门进行综合研究,所以没有可靠的数据可供参考,调音周期是依前人经验来稳定的。弦的品质与音准有关系,在国外琴钢丝已经作为一种专用材料来进行生产,专门供做琴弦使用。但即使是这种弦,在强大的张力作用下也会有所伸长,这种现象称“张弛”。是因钢丝的可塑性引起的不可避免的现象。弦的塑性变形导致弦的应力减小频率降低。这种塑性变形的时间长短是设置调音周期的理论根据,因为上述七种影响音准的因素前六种均为设计强度,加工精度,材料对自然环境的适应程度所决定的。如果设计强度不够,加工精度不良,温湿度条件的改变使音准受到影响,延长调音周期也不能保证音准的稳定。所以音准稳定是综合条件反映,调音周期只反映了音准稳定中的一个方面,这个方面又是以琴弦的塑性变形为主要方面,其他方面可以通过设计和加工工艺解决。