钢琴调律与调整教程

钢琴调律与调整教程1前言序言钢琴一一这一西洋乐器，19世纪中叶进入我国，20世纪初能进行组装生产，直至建国初期（1950年）我国才开始自行设计生产钢琴,但真正形成规模化产业，则是在1979年改革开放以后。由于钢琴制造业兼有手工业和音乐艺术性质，即使在钢琴制造业已有近300年发展历史的工业发达国家，其制造过程的机械化、自动化程度也远低于电子、汽车等工业，至今其手工作业成份仍占很大比重。特别是在钢琴长达五六十年使用中的调律、调修，仍完全依赖于钢琴调律师的手工技能。钢琴调律师的技能水平对钢琴的质量和使用效果有着直接的影响，因此，钢琴调律师的培养就成了当务之急。目前，我国在这方面尚未形成规范化、标准化、系统化的教学、培养模式。我国钢琴的年产量已由1980年前的不足万台，发展到现今的26万余台，据全国乐器信息中心统计，2001年全国钢琴年总产量为265969台，其中卧式（三角）琴11221台占总产量的4％；出口49559台占19％；另有进口74429，进出口相抵。2001年钢琴市场投入量为22.4万台。若以年平均投入25万台为基数计算，到2050年我国钢琴社会拥有量约为1500万台。按最保守计算，届时，城市人口4亿，家庭户数1.3亿（每户3人），钢琴调律师3000〜4000人，且绝大多数未受过正规的培训和教育。由此可见，扩大钢琴调律师队伍的重要性和紧迫性以及培训任务的艰巨性。目前，国家劳动和社会保障部正委托中国轻工业联欢会、中国乐器协会编制钢琴调律师国家标准。此次《钢琴调律与调整教程》的出版将对在全国范围内开展钢琴调律师的规范化、标准化培训大有益处。为此，我们对此套教材的出版、发行、寄予极大的关注和厚望。本书的编著者都是来自钢琴生产第一线，是有着丰富理论底蕴和实践经验的技术人员，其编委主任金先彬先生是一位从事钢琴事业44年，具有丰富钢琴修造经验和多年从事教学工作的高级钢琴技师。在他的主持下，编撰完成的《钢琴调律与调整教程》，将会是一本理论与实践紧密结合的好教材。希望此《钢琴调律与调整教程》能为我国调律师培训、教学乃至钢琴事业的发展做出贡献。中国乐器协会理事长王根田、八、•前言钢琴的历史，包括其发展的前身已有600年，现代钢琴也已近300年，然而，钢琴作为一种产业，作为一种较大规模的工业化生产模式只不过百年的时间。在中国虽然自上个世纪初在上海进行过组装式生产（主要部件来自英国），20世纪50年代初开始自行设计生产钢琴，但真正称得上工业化、规模化生产，仅始自20世纪80年代初，至今不过20年。虽然钢琴的工业化生产已有了百余年的历史，但即使在工业化最先进的国家，仍脱离不了大量的手工劳动，这是由于钢琴折椅产品的特殊性所注定的。因此，在钢琴产业中，工人劳动技能的培养就尤为突出。全过程中的质量监控，还涉及产品的长达约30年使用期中的质量保证。人们在社会生活中使用的产品，通常是在使用中出了毛病去找维修。而钢琴则是先进行调律、调整才能正常使用，因此，钢琴都在使用中的调律、调整应被视为钢琴质量保证体系中的重要因素。钢琴调律是以国际标准音高，以律学中的“十二平均律”为理论依据，以一定的生律程序，以听觉分辨“拍音”为判断依据，以特定的方法使用工具，对琴弦的张力及机件的合理运动进行调整的，带有艺术性的专业技能。特别是其带有“音乐艺术”性质不仅使调律师的培训成为必须，也使培训调律师较培训其他技工更为困难。钢琴是特殊产品，钢琴制造及维修行业是特殊行业。综观国外，虽有一些关于钢琴调律、调整的技术书籍，但作为系统的以培养钢琴技工、调律师为目的的较为系统的教科书尚属空白。由于钢琴工业发展对人才的需求，1998年北京钢琴厂与北京轻工业技术学院联合办学，在北京轻工业技术学院组建了钢琴调律专业，教材的需求成了当务之急。编写教材是一项极为严肃的事情，搞不好会误认子弟，因此我们吸收了国内一家与日本联合办调律专业的南京艺术学院爱乐学院的教学经验，组成了两校一厂的编委会，共同承担教材的编写工作。本书的编者除调律部分章节由南京艺术学院的教师编著外，其余均来自北京钢琴厂生产一线的工程技术人员及经验丰富的钢琴技师。著书立说不是我们的长项，书中的疏漏和错误可能不少，但是对本书的实用性我们充满了信心，它不仅能为高校培养高技能人员，也可作为中专中技及钢琴生产厂培训青工所选用，同时亦可作为社会从业人员的短期培训和自修的教材。希望本书的出版能为钢琴工业，专业学校，青工培训和调律师的培训考评起积极作用。本册书记曾经中央音乐学院于溟同志审阅。编者2002年1月第一章钢琴的发展简史通常人们认为钢琴的历史为300年，即由1709年意大利人B.克里斯托福里所研制。然而钢琴的整个演进发展过程可以追溯到600多年前，只是在1709年有了一个革命性的飞跃，若没有B.克里斯托福里之前300年古钢琴的基础作为“量”的积累，也就不会有1709年的“质”的突变。第一节钢琴的起源钢琴的起源，最早可以追溯到古埃及与古希腊的弦音计(一弦琴)。将弦音计增加琴弦的数量，发展成为多弦的乐器，他们有两种类型。一种是手拨式多弦乐器，13世纪时是欧洲广为流传的拨弦乐器。到14世纪与键盘结合形成拨弦古钢琴(herpsichord)。另一种形式是槌击式键盘乐器，在发展中形成多种击弦乐器，其中和键盘结合的一种，在15世纪初逐渐形成称为击弦古钢琴（clavichord）。这两种乐器是现代钢琴的前身，同时钢琴的发展也受竖琴和管风琴的影响。第二节古钢琴拨弦古钢琴和击弦古钢琴是以键盘演奏为共同特征，以琴弦振动为共同音源的乐器。古钢琴在古代的音乐舞台上活跃了300多年，其所以能在1709年有革命性的变革，也不是偶然的。一则是18世纪初叶的社会变革，民主思想不断增强，作为当时的社会精神作品的音乐，不满足与为少数达官贵人服务，不在只是宫廷乐池里的音乐工具，而越来越多的面向大众的需求，这就为乐器的改革奠定了精神基础。再则18世纪工业革命的发展，钢铁冶炼铸造工业的日益发展，为现代钢琴的出现提供了物质基础，古钢琴这一胚胎得以在母腹中成长发育成现代钢琴，也就成了历史的必然。当它呱呱坠地时并不完善，在人类社会一个多世纪的关爱、呵护下才成就了今天的乐器之王一一钢琴。拨弦古钢琴拨弦古钢琴（图1-1）除了音源键盘的演奏形式同现代钢琴有相似之处外，在外观同平台卧式钢琴大体相似。虽然拨弦古钢琴同为以键盘为演奏特征，但激发琴弦的方式有所不同，它是在键尾端装置由皮革裹制成的拨子，拨弦发音（亦有用羽毛作拨子的，故亦称羽管键琴），这种激发琴弦的方式，使其有不可克服的弱点。a．拨弦时产生噪音；b．音量太小且较少变化；c．声音短促。这些决定了它的音乐表现力的不足，但它的音色有其独特之处，在以宫廷室内乐盛行的古代，它有着不可替代的功能，其所以能存在300多年就足以说明这点。击弦古钢琴击弦古钢琴（图1-2）与现代钢琴有着更近似之处。它是在键盘尾端装置金属物，按动键盘击弦。由于他没有今天的击弦结构，金属物击弦后不能及时脱开琴弦，并影响了琴弦的自由振动，其音量较小，但它可以通过按键力度的变化来改变击弦的力度，因此弦的音量的变化较拨弦古钢琴稍好。令人称奇的是，击弦古钢琴可以在小范围内改变音高而产生如古筝柔弦的音响效果，它是以钢琴琴键尾端的金属物顶住琴弦，制音器止住琴弦的上半部分，琴弦的下半部分继续发音，通过改变手指对键的压力，使琴弦发生曲折，而使琴弦的张力改变，如同中国乐器的古筝、琵琶，通过手指压弦的力度的变化起到“柔弦”的。击弦古钢琴与拨弦古钢琴如同一家族的两姐妹，琴弦发音的共同特征，以及共同的演奏形式，以稍有不同音色的特点，在古代乐坛上风光了300多年。虽然自1709年新的钢琴问世，仍继续在乐坛上活跃了一个多世纪，才退出历史乐坛。但自19世纪中叶以来兴起了复古之风，古钢琴又引起了人们浓厚的兴趣。但可能是高速发展的现代之风，不得不使现代人停下脚步稍作喘息时，回过头去看看历史，原来钢琴发展史上留下了那么多美好的东西。巴洛克时期的音乐又激起了人们的兴趣，并且向往古色古香的古乐，被遗忘了近200年的古钢琴就又登上了舞台。如同今天我国少数民族的“纳西古乐”，出土的编钟，陶埙受到了不仅中国乃至世界各国的欢迎一样，这些古老的东西不应被遗忘，因为它们不仅能丰富我们的生活，也使我们能回过头去看看我们祖先所走过的历史。但是可以肯定，它们不会成为现代社会生活的主流，古钢琴在特定的环境下重新登上舞台，给我们今天的音乐生活添上了一笔夕阳的色彩的同时，更使我们看清楚了现代钢琴那如日中天的辉煌。第三节现代钢琴的发展人们所以普遍承认意大利人B.克里斯多福里为现代钢琴的创始人，是因为他所创制的“擒纵机构”即早期的击弦机。1.现代钢琴的产生击弦机的确是在古钢琴基础上的革命性进步，它有三大特征：(1)弦槌在离弦2〜4mm时脱离开推杆，使弦槌靠惯性击弦。这一机构使弦槌击弦时，与弦的接触时间大大缩短，而且击弦力度越大，弦槌与弦的接触时间就越短，这就使琴弦的振动能量得到了充分的释放，为增大琴弦振动幅度，即增大音量提供了条件。(2)弦槌击弦后由挡托木托住弦槌，使弦槌处于可连续击弦的位置。这一装置保证了钢琴演奏时的高速度，为拓宽钢琴的演奏技巧提供了条件(3)可以通过手指对琴键的控制，随心所欲地增强和减弱击弦的力度，使音质、音色得以控制，从而大大地丰富了现代钢琴的音乐表现力。击弦机的诞生虽然在1709年，但当时远不及今日完善，今日的击弦机是在100多年后，1821年法国人埃拉尔改进后才臻于完善。18世纪末，人们对音乐发展的需求，对当时仅有五组音域的钢琴感到不足。因此，英国的鲍罗德伍德钢琴厂推出了5组半键盘，不久6组、6组半的键盘出现，很快又发展到71/3组，88键，至此钢琴的音域几乎囊括了所有乐器的音域。2.踏瓣的出现15世纪末钢琴踏瓣出现，它大大地丰富了钢琴的音乐表现力。但莫扎特早期仍较少使用踏瓣，待到肖邦时代，踏瓣就成了不可缺少的演奏手段，乃至乐谱上也标记有踏瓣的记号，A.鲁宾斯坦更是将踏瓣视为钢琴的灵魂。在鲁宾斯坦、李斯特等钢琴家手下（和脚下）钢琴发出了从未有过的辉煌声音。到德彪西作品出现，踏瓣更被运用到出神入化的地步，演奏家可以使用明亮的音乐色彩蒙上一层薄雾，使音色有时明亮而又朦胧，有时轻柔如耳语，有时又清晰如空谷传声，踏瓣的功能被发挥到极致。当然这与这一时期的音乐体裁的发展是分不开的。立式钢琴的出现1811年立式钢琴的出现，又是一件在当时并未被充分认识的重大发展，因为，立式钢琴的出现使传统钢琴这一贵族阶层的宠物，放下了它几百年来的华贵身价，进入了寻常百姓家，为钢琴的广泛传播铺就了广阔的道路。1799年的钢琴尚不完善，键盘只有4组半。铁质支架，钢丝的诞生1825年使用铸铁支架的钢琴问世，这一改革对钢琴的发展也是极为重要的，铸铁支架（铁骨）的出现为钢琴使用钢丝弦提供了可能，也就是为了加大钢琴琴弦的张力奠定了基础，为改善音色、加大音量铺平了道路。随着琴钢丝问世，加长琴弦又成了钢琴技师们的新课题。不久现代钢琴向其完善化迈出了更高的一步――交叉排列的弦列出现。键盘的扩展在19世纪中末期现代钢琴在形式上的发展已趋于停止，虽然还出了8组键的钢琴，但由于没有钢琴家演奏的曲目的支持及钢琴音乐的需求，这种键盘则未被广泛采用。1860年产立式钢琴键盘已发展到7组、85键。笔者曾在20世纪70年代同我国钢琴家殷承宗先生谈起钢琴改革：“近来钢琴有什么大的改革吗？”殷先生问我。“您认为钢琴还有那些不完善的地方？比如声音短促？”“声音短促可以用轮指解决，若弹一下响半天怕不像钢琴了。”所以钢琴的改革是否还将延续取决于音乐的社会需求，取决于钢琴家对钢琴的更高要求。但钢琴的改进却从来没有停止过，钢琴技师们对钢琴的声学品质，多年来一直在不停的探索，钢琴的音色也在不断地改进、完善着，只是由于只在“量”上变化，没有“质”的突破，而引起钢琴家们的特别关注。不过近代钢琴的声音越来越好听，也是人所共识的。至于钢琴在材料上的改革，塑料的代用，化学纤维取代羊毛呢毡，轻金属及复合木制材料在钢琴上的应用一直在不停的进行着。

第四节钢琴造型的演变第四节钢琴造型的演变钢琴的外形、款式的变化，虽然对钢琴的音色、音质、演奏功能没有什么影响，但是人们却可以通过对钢琴造型的演变，考出不同时代人们的不同需求和人们的审美时尚。总体来说，古代的钢琴从简洁到繁复，反映了钢琴从功能到外形的成熟，发展到功能完善、外形完美，反映了19世纪以来宫廷贵族及资产阶级上层社会的需求，待到20世纪以来钢琴日益面向大众，社会的审美时尚又从繁复到简洁的方向变化。即使在大型音乐会上，人们也愿意接受一架简单外形的钢琴所发出的美妙声音，若舞台上是一架极具华美的钢琴，反而会使听众分神，到底是看眼，还是耳听？但是，由于人们生活水平的普遍提高，家具的装潢修饰及家具的复古，使古典式钢琴特别是古典立式钢琴又拥有了市场，这也在客观的反映着当代人的精神面貌和物质条件及审美情趣。第五节钢琴在中国钢琴作为有300年历史的西洋乐器，传入中国也已有近200年的历史。最早是在明朝，从英国传入我国。但是钢琴以一定的规模进入中国却是19世纪中叶。说来令人扼腕，如此美好的乐器，竟是伴随着洋人的坚船利炮，在鸦片战争的硝烟中进入中国，更由于国人对它的陌生，及其演奏技巧的艰深，更由于听惯了丝竹管弦的耳鼓，初闻钢琴之声，不免感到怪异和单调。然而钢琴毕竟是钢琴，它不仅在异国他乡的东方古国站住了脚跟，在20世纪初还在上海建立了钢琴组装厂，虽然主要的零件是从英国运来，毕竟说明了那时在我国钢琴有一定的需求量，并且在生产过程中为后来我国自己的钢琴工业培养了技术人才。中国的钢琴制造业始自中国建立之后的1950年。当时的北京新中国钢琴厂（北京钢琴厂的前身）于1950年10月制造了完全由自己生产的第一台国产立式钢琴。至此，钢琴在中国掀开了新的篇章。1980年全国年产钢琴不过万台，而自1980年始到2000年的20年间，全国钢琴产量已发展到26万台。与此同时，钢琴的教育得到长足的发展，每年都有数十万琴童通过各地举办的各种考级。中国琴童在国际钢琴比赛屡获大将也是平常事，18岁的李云迪更在新世纪初捧回了空缺两届的肖邦比赛大将。这一奖项的级别无异于电影界的奥斯卡、体育界的奥运会、学术界的诺贝尔，它证实了中国持续了近20年的钢琴热，不是一种盲动，不是一种风潮，而是中国人那含蓄而内向的性格，他使数十万琴童与钢琴融为一体。虽然他们不能都成为钢琴家，但钢琴对他们的性格的形成、素质的提高及未来生活的丰富多彩是大有益处的。第六节钢琴与电子琴20世纪中叶以来电子琴、电钢琴、合成器等乐器大量上市，它们以电子振荡为发声基础，由对传统乐器进行扩声，发展到能模拟各种乐器的声音，乃至合成出全新的如太空环境般的声音，又发展出自动演奏系统、合成电脑音乐、自动钢琴等等。电声乐器以其轻便、结构简单、音响效果丰富、相对较低廉的价格，很快在世界范围内传播普及，比起用了几个世纪才逐渐改进完善的钢琴来说，可以说是一蹴而就。由于电声乐器神速发展，第一代电扩声乐器刚为演奏家认识，第二代电子乐器又诞生了。由于其高速发展。未及形成自己的演奏风格，也未能形成自己特色的曲目，于是电声乐器便向钢琴靠拢，或称向钢琴发起挑战，人们便不能不怀疑钢琴与电子琴是否会出现历史上古钢琴与现代钢琴在音乐会上之竞争，最终电子琴会把现代钢琴挤出音乐舞台。但是我们清楚的看到了，古钢琴所以退出历史舞台，一则是古钢琴与现代钢琴基本是同一类乐器，再则是古钢琴确实存在着不可弥补的缺点，三则钢琴在300年发展中形成了极其诱人而艰深的演奏技巧，拥有了极为丰富的演奏曲目，形成了丰富多彩的钢琴文化，这才使得古钢琴退出了历史舞台。严格说来钢琴与电声乐器非同一类乐器，虽然它们有着共同的演奏特征一一键盘，但是它们却有着本质的不同。钢琴是靠手指的触键控制音量和音色来表达乐思，在钢琴家手指下（包括踏瓣）钢琴有了生命，有了灵魂，它不仅和钢琴家有了交流，成了钢琴家表达思想感情的工具，也同听众有了交流，使我们感受到钢琴家的情感，也感受到作曲家的心声。而电子琴不过是一排排列有序的开关，所不同的是每一个开关对应着一个固定的音高。虽然近年来靠手指来控制音量的电子琴也出现了，但从根本上说它是另一类乐器。电子琴是有着一排开关（键盘）的电子振荡发声器，这并非是对电子琴有贬低之意，而是指出它的特征。电子琴自有其高明之处，它可以把以多次演奏的曲调同时播放出来，使你可以同时拥有4只手的感觉，有多只手的演奏效果，乃至可以合成出交响乐的效果。电声乐器似应抛开模仿钢琴、模仿其它乐器的做法，应发挥自己的特色、特长，自成体系而成为乐器家族中的新成员。从历史发展的观点来看，乐器的生产与发展是时代的精神与物质相结合的产物，不同时代人们必有不同的精神需求，不同时代的人们拥有不同的物质手段，人们就会用这种手段去制造有时代特征的乐器。远古时代的人们没有制造钢琴的物质条件，同样远古时代生活也不需要钢琴。然而鼓就是他们不可缺少的传达信息的工具和歌舞庆典的节奏乐器。有趣的是一个时代结束了，历史前进了，很多东西随历史进化而被淘汰了，但那个时代遗留下来的文明之一的乐器，却保留了下来，因此我们今天才拥有了丰富多彩的乐器大家族。电子时代的到来，必然要产生电子乐器，电子乐器的产生，更丰富了我们的生活，但同时我们今天没有抛弃远古时代的鼓一样，我们没有理由相信，由于电子时代的到来，我们有了电子乐器，就会抛弃工业时代的钢琴。钢琴经历了600多年的磨砺，在工业时代才逐渐趋于完善，它无疑是人类宝贵的文化遗产磨工期将同其它乐器一样从昨天到今天，从今天到明天，为丰富我们的生活做出巨大的贡献，钢琴将同人类起永世长存。第二章钢琴结构概述钢琴制造业。从发明复式键盘机械和以共鸣盘的铁板做支架以及采用钢制琴弦以来，钢琴在设计和用材方面虽没有发生革命性的变化，但在制造过程中却发生了巨大的变革和发展。特别是在零件制造过程中，自动化程度越来越高，工序分工也更加明确。很多钢琴零部件已由专业零件加工厂制造，入击弦机、键盘及钢琴专用金属零件等。在高科技飞速发展的今天，曾经多以手工作坊式的钢琴产业，已经大量采用数控技术标准化，自动化和半自动化的加工方法已成为钢琴生产的基本方式。自动化数控机床对于切削加工工作来讲，创造了更加优良的加工条件。合金刀具及成型磨具的使用，大大提高了工件的加工精度，在大量使用这些先进设备的同时，减少了手工操作的加工环节，提高了零件的标准化程度，特别在使用电、气及高频技术方面更加节省了人力。随着钢琴工业的发展，我国现在已经出现了年产上万台的钢琴生产大厂，钢琴制造已进入了一个社会化大生产的环境，生产才用计算机辅助设计，产品流水化作业，将复杂操作分解为简单的分项操作，缩短了制作时间，缩短了生产周期，并获得了高质量的产品，同时工厂降低了成本，钢琴使用者获得了质优价廉的产品。钢琴生产一般分为单件制造和批量制造，目前单件制造已经极少，而批量制造又分为订货制造和存货制造，订货制造在今日普遍采用，按照销售商和用户的要求，设定钢琴的外观造型，木纹树种、颜色及外观涂饰（油漆）等协定条件，再完成加工，但每一厂家和品牌都有自己的独特风格，绝大多数厂家在订货的同时都要先拿出自己最优秀的不同规格及型号的产品让用户挑选认同。但无论什么新的型号的产品让用户挑选认同。但无论什么新的型号和规格，都不外乎在传统的卧式钢琴（三角钢琴）和立式钢琴两种形式上加以外观风格及规格尺寸的变化，其基本结构均无大的改变。第一节钢琴的类别及型号一、卧式钢琴（三角钢琴）卧式钢琴根据外壳的长度，一般分为三种规格：音乐会演奏型三角钢琴长度大于2.13m,为在演奏大厅、大剧院和广场使用。客厅型三角钢琴长度1.7—2m,为在中型客厅和音乐学校使用。小型三角钢琴长度小于1.68m,为家庭使用。二、立式钢琴立式钢琴根据琴体上沿至地面的高度可分为三种规格小型立式钢琴高度1.1m以下，为家庭、一般学校教学和练习使用。中型立式钢琴高度在1.1—1.25,为家庭使用中最普遍的一种。大型立式钢琴高度在1.25m以上，为专业人员练习及艺术院校教学使用。卧式钢琴和立式钢琴在乐器使用中用途很广,可用来独奏、重奏,可在交响乐团里使用，也可以为歌唱或其它乐器伴奏，特别是在音乐教学中，有着特殊的地位。在传统乐器中，除大型管风琴（A2—c5）以外，钢琴的音域是最广的并且能够与其他乐器做多种多样的配合。钢琴除普遍使用的71/4＋1组音域以外也有8组音域的大型三角钢琴。第二节钢琴结构卧式钢琴和立式钢琴的结构基本由四部分组成，各部分之间相互关联成为统一体。这些基本构件的零部件都是按照设计要求排列组成的。钢琴基本的结构由四个系统组成：①共鸣盘（张弦总成）；②键盘机械（键盘和击弦机两部分）；③踏瓣机构；④外壳。这四部分是钢琴的基本部分，缺一不可，按设计要求排列组装，不同的钢琴又尺寸不同的零件构成，但所有的钢琴基本部分的作用都相同。第三章共鸣盘第一节名词解释弦的振动：张紧的琴弦受到外力的作用，在平衡位置上往复运动。振幅：弦离开平和位置的最大距离。周期：完成一次全振动所需要的时间。频率：单位时间内振动的次数。单位：Hz。频率和周期的关系：f=l/T。音高：弦的振动频率决定音高。音量：弦的振幅大小决定音高。7.音量大小的条件：与敲击力、弦的质量、弦的张力、7.音板的性能、弦槌的弹性、击弦点的位置等有关。音量单位：dB分贝。音色：音的色彩。指该音里所包含的谐音数量及强度，由激发弦振动的方式和击弦的位置决定。在形容音色时我们一般以明亮、柔和、华丽、雄浑等词汇。音域：钢琴的频率范围。标准钢琴音域范围为88键，A2〜c5；频率范围27.5Hz〜4186.01Hz。每12个键为一组，88键共分成71/4+1组。全音域中同名音的振动频率互成倍数关系，每隔一组音的频率相差一倍。音准：标准音高。钢琴是以a1=440Hz为基准音。音高又分为绝对音高和相对音高。例：绝对音高是a1=440Hz,相对音高是以12平均律为依据的音程关系，每相邻两键相差100音分。击弦点：弦槌敲击琴弦的位置。十二平均律：每组12个音，全音域内任何两个相邻的音之间琴弦的振动频率比值完全均等的律制。弦列的涉及内容：a.弦的总数；b.弦的频率；c.弦的直径;d.弦的张力；e.弦的长度；f.弦的材料；g.击弦位置；h.弦的平面布置等。第二节弦列弦列是指按一定规律排列起来紧绷在钢琴铁板上的琴弦，而每组琴弦的振动频率和该键的音名相符。琴弦所对应的弦分别由一根、两根、三根或更多的弦组成。同一键上的一组弦叫做“同音弦组”。每一同音弦组中的弦振动的频率相同。弹奏者在弹奏时能改变音色和音量，但每个键上的音高是固定的。因此，弦列的作用就是在琴弦受不同力度激发琴弦产生振动时，能发出具有固定频率、不同响度、不同音色的音。一、琴弦琴弦是钢琴的音源，当音不准时可用调整琴弦的张紧力，使其达到理想音的高度。琴弦的工业名称为琴钢丝，是专门为钢琴和其它弦乐器生产而制造的特殊钢丝。1709年，意大利人克里斯多夫里制成了世界上第一架钢琴，从这个世纪开始，在钢琴和其它弦乐器上首先使用了金属丝作为琴弦。在金属丝中，铁丝和铜丝都具有较好的延展性，但抗拉强度低，发出的声音击微弱又难听。直到19世纪才开始全面使用高强度特种钢丝作为专用琴弦，这种钢丝比起其它金属弦丝抗拉强度提高了近一倍。1855年，德国波尔曼公司生产除了超越其它国家的高强度钢丝。经过不断发展，该公司在钢丝弦销售市场上占有绝对地位，因此，在当时就形成了一个以增加琴弦强度为特点的竞争局面。但优质琴弦还应具有其它品质特征，因为单纯的根据钢丝的抗拉强度试验数值判定琴弦额品质是不全面的。1882年，钢丝企业家波昂贾德建立了劳司楼炼钢厂并单独制造琴弦，成为至今闻名于世、备受大家喜爱的劳司楼牌琴钢丝。波昂贾德提出的论点是钢丝除了强度以外，仍需具备其它不能缺少的性能。例如：柔美的音色、音调的长久保持、声音的均匀和持久稳定，使其在使用中真正成为优质琴弦。制造出能满足各项规定要求的琴弦，至今仍然是很难的工作。大部分生产钢丝的工厂由于钢琴弦产品标准要求较高而没有能力生产，使得一些与琴弦外观相似的钢丝也混为钢琴弦，而影响了钢琴的声学品质。二、钢琴弦的材料钢琴弦的要求钢琴用的钢丝弦（裸弦，我国的标准编号是YB/T5218，材料标准号T8MnA），要求每根弦必须承受标准拉力而不变形。由于琴钢丝是一种较难生产的金属线材，虽然在当今金属材料的实验和冶金技术都有很大发展的情况下，仍有许多疑点不能解释。通过对一些最优良的钢琴弦样品的化学分析，说明不同材料弦的化学组成和元素含量差别很大，因此与钢琴丝的加工方法相比，化学成份可能不起决定性作用。但一般化学元素的含量都是在一定的范围内，如：碳（0.8％－0.9％），锰（0.3%-0.6%），硅（0.15%-0.35%），磷（不大于0.04％），硫（小于0.04%）。在材料成份及冷热或干湿的处理方法方面有未被察觉的偏差，或在进行继续处理时，因部分处理不当所造成的差异，其原因大部分无法断定，因此，制造厂对此问题的研究也各有差异，这给钢丝在投入使用之前的检测造成了很大的困难，即琴钢丝无法以材质而论，只能检测外观是否有瑕疵。这就不能保证琴弦全长的可靠均匀性，因此常有错误的结果。而这一点却对钢琴的发音非常重要，所以钢琴制造厂家所需的琴弦也只能依赖于一些名牌的产品，而不能就其品质本质做出本质判定。那么，什么样的琴弦才是理想的呢？简单的说，琴弦必须保证清亮的发音，能保持音准及持久性。最重要的指标是抗拉强度，必须满足琴弦在长期张力作用下不延伸不变形。刚度也不能过大，否则钢丝易折断且不利于琴弦振动。琴弦还应有一定的塑性，中高音琴弦要能大于90°的曲折，来满足琴弦要在线轴中缠绕而不被折断的要求。低音弦还要满足相互缠绕，（呈麻花状），做成直径6mm的圆环时不产生裂纹、折断的要求。以上这些都是缺一不可的。因此在购置琴弦时，首先要与生产厂协定琴弦的品质标准。如：要求琴声清亮持久、柔软、有力度、可以准确调音以及音调保持性能要求。当然也有些琴弦是因为设计尺寸、敲击点位置、琴弦直径与长度、拉力的比例计算上有错误，而失去了应有的效果。这些要素与琴弦能够适应上述因素所分不开的。琴弦断面的椭圆度、均匀的直径以及无疤痕而光华整洁的表面，都是琴弦材料达到优良发音效果的基本条件。琴弦的强度琴弦的强度是指琴弦的最大抗拉强度。好钢丝的抗拉强度能达到2000〜2600N/mm2。钢琴弦列中弦的张力设计值一般为70〜150N；弦经过弦枕的折角需增加6%〜10%；调音时拉得偏紧增加4%~5%；弦槌的敲击力增加5%，另外好友线轴与弦枕间15°左右的折角等，所以一根琴弦实际所受拉力可以达到1000~1600N。考虑到安全系数，琴弦的抗拉强度应该大于1800~2000N/mm2。弦的张驰钢琴音准的稳定性，与钢琴丝的性能有一定关系。弦张紧后在一定时间内应力下降，这种下降称为张驰。对弦来讲，张驰越小、身长变化结束的越快越好。张驰过程不应超过20个昼夜。这个期限过后，弦应支持住指定的拉力。琴弦的塑性要求在调音时琴弦会发生长度延伸，而琴弦的弹性延伸必须规定在一个适当的界限之内。延伸率不能过大，否则很难保持其音准稳定，发音效果也差。延伸率也不能过小，因为弹性界限与其极限强度太接近时，弦受到拉力后内应力增加而延伸过小，调律人员感觉不到，由于延伸小而造成的拉力过大，很容易断弦。因此，标准琴弦的拉力应在弹性界限之内。即使是受到一定的拉力，也不至于超越弹性界限，并且琴弦在一般性被扭拧时不应该折断。弦的椭圆度要求琴弦的截面应该是椭圆形，若为椭圆或在有效长度内直径偏差大（不圆），则在同一根弦上有两个振动基频，就会发出两个声音。因此，要求弦直径公差〈0.005mm。缠弦缠弦是在钢丝外面缠绕一到两层铜丝，用于频率较低的琴弦。在一架钢琴上不仅要使用裸弦，同时也要使用缠弦。目的是要用较短的琴弦，来达到较低的频率。方法是在钢丝外面缠上一到两层铜丝。因为，即使我们采用琴钢丝标准中最粗的直径1.6mm的钢丝弦，要达到钢琴最低的频率，弦还是太长了。例：设低音弦的张力为958.0N，弦长计算公式：由此可以看出弦的长度至少要5米长。如果按中等高强度钢琴的低音弦长121.8cm计算，那么直径为：F—弦的张力P—弦材料的密度L—长度f—频率l—弦长d—直径可见直径接近6mm。这已不是琴弦，而是金属棒了。这就违反另外制作钢琴弦必须柔软、均匀的基本条件，这样的金属棒用钢琴的弦槌打上去，产生不了振动。采用缠弦方法的就可以解决这个问题，在钢丝外面缠上不同直径的一到两层铜丝，琴弦的质量就增加了。由于质量和频率成反比，质量越大，频率越低，因此解决了低频率的弦径问题。采用缠弦的方法，还有一个更重要的优点是，在质量增加的同时，又不影响琴弦的挠度。采用外缠弦有较高的技术要求，这主要从两个方面考虑：（1）琴弦在缠上外层铜丝后，不能因为受负重而造成琴弦损伤和强度减弱。优秀的琴弦不但表面光滑，也要能被其它材料缠绕，同时还要能够弯转、能打结。过硬和有瑕疵的的钢丝都不能使用。因为经过弯转、打结后可能损坏其内部结构，导致断裂。（2）在缠绕琴弦时，应避免拉伸铜丝的拉力过大和过强的缠绕、过猛的敲击琴弦等，这样会导致弦芯扭转，影响音调的调整。在铜丝开始卷绕旋转时，也应将钢丝弦两边同时绕转。若钢丝只一端沿纵向轴旋转或两端旋转不同步，则形成钢丝扭转，外表难以觉察，但却存在很大的危险隐患。（3）琴弦应避免超越其允许拉力的负荷。这样容易接近断裂极限，而且发音效果也差。认为用较长的弦或较粗的琴弦可以产生较优美的音色是错误的。（4）缠绕低音弦，不能使用钢丝而要使用紫铜丝。因为钢丝较硬，不能与核心弦贴紧，且易生锈。用同时的目的是因为铜丝能与芯弦良好贴合，要求缠绕的金属丝在弦槌的重力敲击下不能松离芯弦，否则将会出现杂音。若缠绕的过紧，琴弦也不能振动，为了求得被缠绕的芯弦与外层缠弦有较严密的贴合。需将芯弦“刮毛”，以增加芯弦与外层缠弦之间的摩擦力而减少杂音。也有使用六角形的芯弦而代替圆形的，其目的只是为了利于与外层缠弦贴合，没有其它的作用。（5）缠绕铜丝时的牵引角度：铜丝与钢丝之间的缠绕角度很关键，角度大了，弦缠绕时相对铜丝较松，弦在振动的铜线之间有间隙，会产生“杂音”；角度小了，铜丝缠绕时相对较紧，弦缠得过紧，弦的柔韧性受到破坏，会产生“木音”。外层缠弦与芯弦的角度因外层弦的直径而变化，外缠弦（铜丝）越细，于芯弦的角度越接近90°。（6）缠弦时的牵引力：在缠绕时牵引铜丝的拉力大了，弦就会被缠得过紧，弦在振动时振动受到抑制，琴弦也会发出“木音”；牵引力小了，弦缠得过松，弦在振动时铜丝与铜丝、铜丝与芯弦之间会有间隙，同样也会发出“杂音”

综上所述，琴弦虽然是小型零件。但对钢琴音色的影响关系重大，并有许多加工和使用过程中应注意事项。钢丝规格见下表：钢每抗拉每直丝弦编米质量强度条弦张径（mm）号(g/m)(N/mm2)力（N）120.703.32600010825/2121500.733.52600011513750.763.725500120/2131000.804.02500012514250.854.224500130/2141500.824.52400013715750.894.724000145/2151000.965.024000152160.95.32400160

25501610.95.61672350/250400.95.917517235075401711.06.21822300/200501.06.519018230025701811.06.81972250/250901.07.220519225075201911.17.52152250/200601.17.922520225025102011.18.22352250/250701.18.624521225075302111.29.02250255/200001.29.326522225025802211.29.72752200/250701.310.290232150005602311.311.3052100/2503901.412.320242100002502411.413.3502100/2503401.514.370252100000602511.515.4002100/2500201.616.425262100000001.718.45027200000000281.820.2200510000000三、琴钢丝的保养为了使钢琴弦能够得到优美动听的音色，琴弦的护理是不可缺少的。其中特别要注意的是琴弦的保养和安装。安装琴弦时要使用恰当的设备和工具，琴弦表面受到的任何一点损伤及超越弹性界限之外的外力，都会使琴弦产生永久性形变，在琴弦上如有修饰的疤痕和受到高温、强烈的扭转、过度万卷等，都可使琴弦强度减弱而导致断裂。因此，我们要特别注意以下几点问题。（1）避免琴弦表面受到损伤。安装和调整琴弦时，琴弦不能与锐利的物体和锐利的工具接触。用过硬的工具校正琴弦，以及弦枕的锐利边缘都可能损伤琴弦。如果产生疤痕，琴弦在长时间使用时将可能发生断裂。（2）在生产过程中需要敲平琴弦时，应特别小心，使用恰当的工具是关键所在。不能使用过硬的工具，任何一种过重的敲打、挤压都可能导致琴弦断裂。（3）琴钢丝锈蚀使钢丝弦外表不洁，严重时可以使钢丝弦产生断裂。但从钢琴使用寿命长达50~60年来讲，锈蚀又是不可避免的，尽管琴弦锈蚀对钢琴音质音色没有什么影响，但防止锈蚀对钢琴仍然是必要的，因此应该注意防止任何一种潮湿侵入。在运输方面也需要加以保护，装卸、存库、拆开、包装、加工及在钢琴内都需小心保养。特别要注意琴钢丝或钢琴都不能突然低温室外或冷房间移入热房间，因为这样潮湿空气的冷凝可使琴弦生锈。（4）钢琴的存放环境也不可过于干燥。过分干燥对钢琴的影响较大，会造成木件开裂，线轴松动，个别粘接部位开胶等问题（主要发生在冬季暖气较热的环境）。一般保存钢琴相对湿度在50%〜70%较理想。钢琴是一件娇气又坚固的乐器，说娇气是因为钢琴的保养必须是经常性的，说坚固是指在正常使用和保养情况下，可以使用几十年。多数钢琴拥有者，对钢琴的了解并不多，认为只要能弹响就没有毛病，遇到琴键不起、音调不准时等就认为出了大毛病，而买了钢琴没有使用也不保养，损失更大。四、弦列的固定1、有效弦长部分的固定图55由计算确定的弦的长度，仅是琴弦的有效长度，这部分是按照一定的振动频率振动的。出这部分以外，还应有弦的无效弦长度部分。琴弦的支撑物越坚固，琴弦两端固定的越牢，弦振动在支撑物上的摩擦损耗就越小。2、弦马的高度弦马的高度因设计不同而各异，一般弦马高于铁板上弦的固定端，且这个高度是一条变化的弧线，在弦马的两端弦扣处高出2~3mm,在弦马的中间高出4.5mm,以达到给音板适度的压力，有利于琴弦振动能量的传导。为减小琴弦振动能量的消耗，两个弦马以相反方向顶在弦马上。有为了使振动着的琴弦不蹭弦马，沿马钉中心至弦马边缘：中高音弦马制成端面为阶梯形斜面，低音弦马制成端面为梯形的斜面。图56琴弦稳固在弦马上示意图弦马受到压力，并把压力传递给音板，压力大小，取决于琴弦的张力、折角和弦马高出琴弦水平面的程度，音板可承受的总压力达5500N，超过这个压力，音板就会被破坏。琴弦经过弦枕处需要要有一个折角（B角），目的是消除杂音并减小琴弦振动时能量的损耗。一般为12。〜15°。角度小了可能产生杂音；角度大了会给调音工作带来困难，还会增加弦枕上的压力和摩擦力，并有断线的危险。立式钢琴一般采用弦枕来支撑琴弦，优点是造价较低。由于制造相对简单，精度要求较低，当琴弦的位置稍有偏差时，可以通过移动琴弦来消除偏差。在于弦枕配合时，中高音区采用压弦条将琴弦固定，低音区采用在弦枕上配拨钉来固定琴弦。卧式钢琴的低、中、高音分别采用弦钮来支撑琴弦。琴弦通过琴弦上的孔，折成12°〜15°的折角。但在高音处，由于弦枕中心线与击弦点太近（一般2.5mm左右），放不下弦钮，因此这一段也采用弦枕来支撑琴弦。与采用弦枕来支撑琴弦相比，采用弦钮的优点是：能够非常准确的体现琴弦工作部分的长度和同音弦组各弦的位置以及相互间的距离，同时也使乐器的制造工艺更讲究。3、弦端的固定（1）裸弦是两个弦轴同用一根弦，琴弦的一端在弦轴上，在绕过反向弯曲的铁板销钉，另一端绕在排列好的另一个弦轴上。图57弦轴栽入弦轴板，靠弦轴与弦轴板间的摩擦力支撑琴弦的拉力。调音时，通过转动弦轴将琴弦拧紧或放松。成品琴弦轴扭矩大于1.3kN・cm。扭矩过小音准稳定性差，过大弦轴容易折断。（2）用铜丝缠绕的琴弦是一个弦轴对应一根弦，下端套在反向弯曲的销钉上，上端同样在栽入弦轴板的弦轴上4、弦的无效琴弦部分的共鸣琴弦被激发后，整根弦都会振动，虽然有支撑点可以阻断无效琴弦部分的振动，但这部分可能还有余振，会产生共鸣，需要在无效琴弦部分采用消音的方法。一般立式钢琴在上端弦轴的下面用毛毡垫在琴弦底下，下端在弦马和挂弦钉间用一呢条缠绕在弦上，阻止无效琴弦部分产生的共鸣。在大、中型三角钢琴中，弦马以下无效琴弦部分多配以金属垫条，以便音色更加明亮。五、弦的平面布置钢琴弦列采用双层交叉排列的方式，排列在两个平面上。这种排

列方式外壳尺寸可以相对缩小，而弦的长度相对增加。两个平面间的距离以弦振动时不互相干扰为准，一般立式钢琴（参考尺寸）7〜8mm,卧式钢琴8〜11mm。弦列布置应考虑每组琴弦的间距基本均匀，振动不互相干扰，并要空出铁板筋的位置。立式钢琴击弦位置设在弦列上端；卧式钢琴的弦列设在弦列的前端。按照击弦点到弦马的距离，设计中高音弦马的曲线。因琴弦是采用双层交叉排列的方式，所以弦马分为中高音弦马和低音弦马。为使弦马避开音板框边缘，保持一个有效的振动距离，低音弦马设计采用马桥板，这种方法为绝大多数立式钢琴和中小型卧式钢琴所采用。第三节铁板铁板又称铁骨。无论是卧式钢琴还是立式钢琴，其铁板的制作都是最为重要和关键的。铁板是琴弦张力的载体，承受着来自琴弦的全部张力，是整架钢琴的重要支撑。一、铁板的材料（1）制造铁板最好的材料是铸铁。灰口铸铁是钢琴铁板最恰当的材料，牌号：HT150。通过对钢琴铁板应力分析可知,灰口铁材料足以承担全部弦的张力，且灰口铸铁有硬度适中、容易钻孔、铸造表面容易清理等优点，为保证铁板受力均匀、平衡，在设计上应注意琴弦拉力的分布情况。2）2）为提高铁板的机械强度，需在铁水中加入废钢，比例100：4。为增加流平性，降低硬度，可适当加入锡，使板面变软，易于钻孔。二、铸造铁板铸造铁板首先要制作铁板的铸造模型，这项工作非常重要。制作时要注意各相接的断面之间厚薄相差不宜过大，由薄向厚的交接需逐渐过渡，折角处应采用圆角过渡，这样可在琴弦拉力增加使，减少断裂的危险。另外要有一点的脱模斜度，使铁板易于出模，而不至损坏砂型。立式钢琴的琴弦总拉力在180kN左右，而卧式钢琴的琴弦拉力还要再大点。如此大的拉力绝大部分是由铁板承担的，因此铁板是否有足够的抗压抗弯强度，是钢琴稳定的基本条件。因此在浇铸铁板前，应将此种铁水按抗拉抗弯国家标准铸成试棒，进行测试，合格后方可正式浇铸。浇铸铁板时，薄壁处比厚壁处容易冷却。冷却的薄壁由于析出少量石墨，使碳化物较高，形成硬性碳化铁。慢冷却的厚壁有较长的时间将铸件中的碳转变为石墨，而形成相对较软的铸铁，因此在筋杆与铁板的联结部分，要尽量采用均匀过渡的设计准则。浇铸铁板时必须排除存在于铸件中的气体。贴板中一旦有气泡出现就可能产生断裂，避免的方法是提高铁水温度。铁板因浇铸时的冷却过程不均，常可能产生裂缝，裂缝现象产生还可能有其它原因，如砂模太硬、砂模过于潮湿或者出模过早等原因吗。砂模上的浇口对浇铸铁板也很关键。浇口应在铁水不受阻的情况下流入砂模。不良的浇口可使铁板产生内应力，在挂弦拉紧时使铁板在强压力下变形而发生断裂。因此，要浇铸出好的铁板除有理论依据外，一定有丰富的实践经验。铁板出模后，在继续加工之前，应特别注意观察有无裂缝。完好的铁板需在进行弦枕位置的校对和铁板上各个孔位的校对，待合格后，再转入外观油漆涂饰。三、铁板的结构铁板的轮廓形状是由钢琴种类和弦列平面布置决定的。立式钢琴的铁板轮廓卧式钢琴的铁板轮廓以立式钢琴为例：1、中高音销钉板它是与中高音弦马曲线平行的一块铁板，上面栽着固定中高音弦的挂弦钉。2、低音销钉板位于低音弦马下面，也栽着固定低音弦的挂弦钉。低音销钉板高于中高音销钉板，距离即是两交叉弦面之间的距离。3、弦轴铁板这块铁板上要钻220个左右的孔，弦轴通过铁板上的弦轴孔，装在木制弦轴板上，弦轴铁板上的孔位与中、高、低销钉板上的位置挂弦钉的位置，共同决定弦列的准确位置，直接关系到钢琴的标准化安装工作的进行。在铁板的背后，还有一条方形筋板，作用是给弦轴板增加抵抗琴弦拉力做支撑，即防止铁板向后弯曲变形。4、铁板筋杆作用主要是承担来自琴弦的压力。用筋杆组成的特殊造型，尺寸和形状是以钢琴的平面布置和琴弦张紧的负荷力来决定的。为了减轻整个铁板的重量，采用筋杆结构支撑。四、钢琴铁板的应力分析钢琴铁板各筋杆结构承担载荷的实际分布情况是非常复杂的，因为铁板是由一系列的筋杆和型板组成，且上面有数百个孔，所以不把它当作一个平直的杆件系统。另外，力的作用面即弦的平面并不与铁板的中心轴吻合，铁板与背架之间的承载分布取决于许多因素，在很大程度上受诸如铁板和背架之间各部分装配准确性、螺丝拧得松紧程度的影响。所以进行钢琴铁板应力分析，不能依赖结构力学和结构理论所提供的准确性来完成应力分布的计算。为此，北京钢琴厂的工程师与北京钢铁学院（现在的北京科技大学）力学研究室的教授、研究生和老师们共同合作，以北京钢琴厂113立式钢琴铁板为实验铁板，将“钢琴铁板应力分析”作为专门课题，共同进行研究分析。其结果发表在1997年《乐器》第二期杂志上。钢琴铁板应力分析的方法是在对比分析了计算法、脆漆法、电阻应变测量法和光弹性贴片法等实验方法后选择了光弹性贴片法。1、光弹性贴片法简介光弹性贴片法结合了光弹性法和电阻应变法两者优点，可通过仪器观察到结构表面的应力分布，又可定量地测量结构表面应力大小。它是全场应力分析的一种，是将一种光敏涂层材料贴于构件表面，当构件受力时，则产生人工双折射现象。当偏振光射入弹性贴片后，经过构件的反光面，再次通过光弹性贴片，从而产生光程差，借助于反射式光弹仪测量光弹性贴片的等差线和等倾线参数，然后通过解析计算，便得到构件表面上任意一点主应变差和主应力差的大小和方向。对于结构尺寸大、受力复杂的薄壁壳体、曲面等都可以采取此法分析。2、测试工作步骤此次测试的工作步骤分为：铁板在不受任何外力的情况下初测；挂上弦后第一次调中音；第一次全面调音；第二次全面调音；第三次全面调音；第四次全面调音；松开中音弦；松开高、低音弦共9个不同阶段，间隔3天进行一次，得出各种不同条件下铁板的主应力差值。根据主应力差值的分布进行了系统研究、分析并得出结论。3、测试结果（1）在铁板的中、低音分档处的筋杆,中、高音分档处的筋杆都有薄弱部位。即中、低音分档筋杆上部，中、高音分档筋杆上部及两侧附加板的上部是薄弱部位，而中、高音分档筋杆及两侧附加板是危险区域。（2）第一次调音时铁板所受主要应力差值在调音过程中较大，以后逐渐减小。随着两次调音间隔时间的增加，主应力差值降低的幅度也增加。因此在张紧弦后，中高音分档筋杆及两侧附加板出现断裂（约在3%左右），说明铁板设计在此处处于抗压极限，如果不能改变设计造型，就要降低一点首次调音的音高，如降低20〜30音分，并适当增加每次调音的间隔时间，尤其是前两次调音时应该如此。其余筋杆功能足够。（3）从研究应力差值的变化，得出这样的结论：钢琴铁板在钢琴的主体中承担着基本荷重，木制背架在承担铁板平面应力方面没有充分利用，只是分担着铁板平面发生弯曲的负重。第四节音板振动的琴弦发出的声音通过弦马传递给音板，音板把振动得来的能量辐射到空气中，人耳以空气为媒介，所听到的这种弦槌激发的声音，就是钢琴所特有的的琴声。音板是关系到钢琴音质、音色、音量的重要部件。音板品质的优劣主要取决于音板的制作技艺及不同的结构，音板越坚固，音调越丰满，声音损失就越小，琴声大而持久。音板越弱，音调越散漫，发音不能持久，因此制造工艺十分重要。但音板从弦振动所得到的能量并不是全部传播到空气中，而是一部分能量首先用来克服输入音板的阻抗及内摩擦力等，剩下的能量才能转化成声能。因此，音板自身损耗能量越小，琴声就越响，越有力，越持久。那种认为只要扩大音板面积，就可以获得较大音量的说法是不全面的。卧式钢琴和立式钢琴的音板之间只有形状上的区别，它们的外观形状完全不同，但它们都是由共鸣板、弦马、肋木等相同名称的零件组成的。音板在制造时，必须呈弧面隆起，其凹面粘有多根木条称为“肋木”，目的是支撑音板音板弧面。在音板的凸起面装有弦马，弦马的作用是把琴弦的振动能量传递给共振板。弦马必须高于弦平面，以使琴弦紧紧贴压在弦马上。一、对音板的要求（1）音板要能将弦振动产生的能量加以扩大并辐射出去。（2）音板辐射出的音要优美，有足够的响度和持久性，没有杂音。（3）音板应均匀的增强音域内所有频率的辐射。二、音板的组成音板由共振板、肋木、音板框、中高音弦马和低音弦马等零件组成。1、共振板（1）制作共振板的材料：除结构和加工过程对钢琴的音色有影响外，制造共振板用的材料对音板的品质影响也很大。音板材质的优良对一架设计完整的钢琴具有优秀的音色是非常关键的。但只有好的材料，而配置不合理也不会有良好的音色。共振板木材要达到可用的标准就必须进行选材和干燥。板材经过一定的自然干燥和有规律的倒垛，然后在经人工干燥的方法进行处理后，方能作为音板的备用材料。共振板的材料须选用能高速传播声波且强度好，密度适中的木材。共振板材应为径切木材，因为径切木材有较好的弹性，是制作音板的首要条件之一。如我国东北产的雨林云杉（白松）等。制作音板的材料还要求木材纹理顺直、均匀、平均年轮宽度不大于4mm,不能有腐朽变色、死节、活节、树脂囊等缺陷。共振板的板材是由原木径切获得的。从原木半径锯开，锯下心板，把剩下的两半合在一起，再锯下心板，这是剩下四扇形木，按共振板和肋木的毛料厚度锯成板材。实木共振板是由不同长度的径切板拼粘而成的，大部分长度在500〜2300mm不等，宽度在100〜150mm之间。为了合理利用木材资源，中低档琴一般采用多层复合共振板。（2）共振板的厚度：为了提高木材利用率，目前大规模生产的普及琴音板一般采用多层复合板材。多层复合共振板厚度大约在7〜9mm。高档立式钢琴和卧式钢琴用的实木共振板厚度一般在8〜10mm。共振板过厚会增加质量，不利于振动。过薄会使板面共振时波峰、波谷相差过大而破坏阴德均匀性、协调性和延展性。（3）共振板的结构：整块实木音板是由一条条木板拼粘成的，尺寸从立式钢琴的1000mmX1400mm到卧式钢琴的1400mmX2300mm。音板是以尽可能接近椭圆形状来改善它的工作情况。但椭圆形的音板结构在制造时要比长方形复杂的多。为了简化工艺入土所示的共振板增加一个或两个“静角”（使其形状接近椭圆形），只要制造精确，效果很好，在小型立式钢琴中也有不设“静角”，其共振板是长方形的。（4）共振板的含水率要求：共振板的含水率为6%〜8%，此项指标直接影响音质音色，如果含水率过高，共振板在短时期内会出现开裂。需要说明的是，共振板开裂其实对音质不会造成本质影响，这一点从共振板上需要开的柱顶螺丝孔(直径大约①50mm)可以证实与不开孔的共振板比较没有太大差别。但是共振板开裂会造成客户心理影响，从而导致商业价格下降，因此对共振板的干燥应倍加注意。卧式钢琴和立式钢琴的共振板只有形状上的区别。2、肋木肋木的作用：肋木是音板不可缺少的组成部分，它可以加强共振板的强度，抵抗来自弦马的压力。由于声波在木材中顺年轮和横年轮方向上传播速度不同。我们从音板上可以感觉到，声波振动通过弦马上的任何一点，在顺年轮方向上的传播速度要比在横年轮方向上的传播速度要快。因此，在音板的横年轮方向要粘接肋木，它与共振板垂直胶粘，使声波从激发点顺着弦马传播，在遇到肋木时，声波就顺着肋木迅速把声波传向整块音板，使音板整体充分振动。多数旧琴共振板开裂音质不受影响，也使因为肋木对声波的传导作用。若肋木开裂、开胶，则音色就会变坏直至出现杂音。声波在音板上横越年轮时，肋木可起到克服内摩擦、减少共振板内部能量损耗的作用。肋木的材料：当声波在音板上横越年轮传播时，采用肋木可以克服内摩擦而减少能量损耗，因此肋木的材料与共振板相同，都是能够高速传播声波的材料来制造，如：径切的云杉等。含水率要求也是6%〜8%。肋木的数量：肋木的数量取决于共振板的尺寸，从立式钢琴9根到大卧式钢琴17根不等，普通立式钢琴肋木一般有11〜12根。肋木的排列方式：间距90〜140mm,高音区较密，为的是增加音板高音部分的硬度和传播高频的能力。低音区较疏。肋木总是和共振板的年轮方向垂直的方式配置,且每根肋木的长度不相同。肋木的结构：肋木在音板中承担着很大的拉应力。此力中间大、两端小,因此肋木两端设计成斜菱形,优点是增加了共振板的弹性。为使共振板呈球冠状,肋木与共振板的粘接面设计成微微凸起的弧形。在设计时,要将中、高音弦马和低音弦马的端头与肋木镶嵌。肋木要保证适当的厚度,厚度不够会影响音色。3、音板框音板框的材料：一般硬木。音板框的作用：增加音板的强度。音板框的结构：音板框粘接在共振板的四面上,因此,每根音板框的制造对音板的最终成为球面的正确形状有着非常重要的作用。如果音板框与共振板的粘接面是平面,整个共振板就不可能称为球面,而整个音板会因为没有弹性而影响音色。为确保肋木和共振板粘合后成为球面,音板框和共振板的粘合面要做成向外倾斜的斜面，倾角一般为2°~3°；大于这个角度，音板太鼓造成压力太大，就有开裂的危险。另外，音板框的四条框架沿长度方向粘接为中间高、两端低，把共振板粘接在这种形状的音板框上，可使共振板拱起。音板框与弦马一样重要，直接影响到弦压弦马和弦马压音板的压力。如果这个拱形面在弦的压力下被破坏或拱形面变成凹陷面，都将直接破坏钢琴音质。为增加音板框的强度，在共振板上增加斜框粘合为一个整体。4、弦马（1）弦马的作用：把弦振动的能量传递给音板，并起美化音质的作用。弦马在传递能量的同时，对声音也起过滤作用，因此整调弦马的尺寸及材质可以改变音色。（2）弦马的材料：一般有三种硬实木。因弦马有一定的曲率，一般用锼锯切成型。由于对木材的材质和纹理方向有要求，所以硬木材料的利用率较低。同时弦马的形状是一条曲线，因而木材的年轮多出被切断，破坏了弦马的坚固性，使声波沿弦马传播的条件变差。硬实木多层板。多层板的加工方法是用横竖交叉的单板，粘接成大板后，按弦马的曲率裁开，材料利用率可提高。但由于使用胶粘剂，堵塞了木材棕眼，使声波的传导受到了影响，尤其中、低音段传导损失较大，因此，若采用此种材料，弦马应相映改变几何尺寸，以减少中、低音的能量损失，另外在铲马花时，短向木层顺纹向易折断。单板顺纹曲面成型胶接。它可以使材料利用率进一步提高，可避免短向木层顺纹向易折断的缺陷。由于采用了曲面成型，曲面与音板垂直粘接，有利于声波的传导，是当今比较优质的弦马制造工艺。但曲面成型只能是一种形状，不同曲率的弦马，要使用不同曲面的成型模具，因此成本较高。适合同一设计产量较大的产品。（3）弦马的结构：双层交叉排列的琴弦有两个弦马：中高音弦马和低音弦马。弦马对声音的影响主要表现在马钉的配置的位置上。琴弦张紧时，上马钉承受弦压力，产生向右偏移的力；而下马钉承受向左的偏移力，左右的力同时作用于弦马，于是就形成一种使弦马顺时针旋转的力。因上下马钉距离较近，旋转力不大，且弦马已粘合在音板上并有螺丝固定，足以克服这种旋转力，因此使得弦马处于较稳定的状态。中高音弦马是一条曲线，曲率是根据有效弦长计算而成的，由于音板的有效工作部分接近椭圆形，中高音弦马的位置大致处于这个椭圆形的长轴线上，它可保证有效振动部分的长度。低音弦马形状有直形和弧形等设计，通过马桥和垫条与共振板粘合。低音弦马比中高音弦马的并面高度要高出30〜35mm。因琴弦张紧后有近200kN的拉力，所以弦马要有适当的宽度与共振板粘接，同时宽一点的支撑面能增加音的持久性，但宽度大了会减弱音的响度。弦马在铲马花前表面要涂润滑涂料，一般涂二硫化钼。一是与浅色木料对比美观，更重要的是为调音时减少琴弦在弦马上的滑动摩擦力。因为马钉有一定的角度，弦马又高于弦的平面，使琴弦紧压在弦马上。若弦马表面很涩，容易使通过上下马钉的琴弦张力不一致，而这种不一致经过一定时间可趋于一致，造成调好的音不久就跑调了。马桥的作用：在作弦列的平面布置时，为了保证低音弦的长度，不得不将低音弦马放在靠近音板的边缘处，但是越靠近音板的边缘越影响共振板的振动，导致钢琴低音部分的声音较差，为了解决这一问题，让弦马的位置与共振板的边缘尽量远一点，而又不缩短低音弦的长度，采用马桥作为琴弦延长的过渡件较为理想。采用垫板粘在共振板上，使琴弦的振动由弦传导弦马，在通过马桥传递给垫板，而垫板的位置离共振板边缘可远一点，在有效空间范围内，使弦的长度尽量的延长了。虽然马桥有上述优点，但也需要认识到采用马桥必定要比直接将弦马粘在共振板上损耗能量大。因此对大型三角钢琴来讲，宁可用加大琴体的外廓来增加低音弦马到共振板的距离，也使弦马直接粘在共振板上而不采用马桥。制作弦马的材料应以硬木为好，由于弦的压力，马桥垫板会出现弹性变形，其变化量的大小与马桥的长度和大小有关。弦马的含水率：6%〜8%三、音板的加工音板加工工艺过程各加工厂家各不相同，在此仅给大家介绍一种工艺思路。首先按样板打音板定位孔。1、支压肋木（1）配胶：按各厂家自己的选用胶种及工艺确定。（2）支压肋木：将打好定位空孔的音板放在压肋木的胎具上，放上肋木定位模板，插上定位销，使肋木胎具、音板肋木定位模板不能相对移动，把肋木按编号放在模板定位槽内。首先将中间的肋木涂胶，胶量以粘压后两边挤出1mm余胶为宜，放入模板内，压下气囊，打开压力开关加压。其余的肋木左右均放，粘压方法相同。待胶固化干透后，关闭阀门，检查粘接是否牢固。2、支压弦马（1）把粘好肋木的音板，肋木朝下放在压弦马胎具上，胎具应干净。把中高音弦马和低音弦马分别放在音板相应位置上，再用销钉插入定位孔，观察弦马与音板的配合情况，要求配合较严密，然后拔下定位销。（2）在中、高音弦马粘接面上涂胶，要求均匀一致，粘放在音板上，在插上很定位销，用支棍支压。（注意：从中间向两边逐步进行，支棍间距一般150mm。（3）刮掉弦马以外的余胶。（4）再把低音弦马涂胶放在音板上，插上定位销，用支棍支压。（5）支压时间根据胶种而定。3、音板整理（1）铲除掉肋木两侧余胶。（2）将音板垫圈、定位样板放在共振板上，用定位销定位。拧上音板垫圈，用砂纸（180目）砂磨共振板两面，用吸尘器吸净浮沫。（3）将共振板的四周黏上胶带纸，宽度与音板框一致或略大一点。4、音板涂饰（油漆）（1）喷聚氨酯打磨漆：可按聚氨酯打磨漆3份，硬化剂1份，适当的稀释剂的比例混合，要求漆的粘度在18〜22秒（涂4#杯）。调整好喷枪速度，喷涂压力：0.32〜0.38MPa。先喷有肋木一面，喷枪与工件距离30〜35cm，且与工件成45°夹角，要求喷涂均匀，不得流淌，喷后静置3小时待干。漆干后再喷涂有弦马的一面。（2）喷聚氨酯罩光漆：在打磨漆干后，用砂纸（240目）打磨平整光滑，除静浮粉，将聚氨酯罩光漆2份，硬化剂1份，及适量稀释剂的比例混合。要求漆的粘度在16〜18秒（涂4#杯），喷涂方法同上。第五节背架钢琴的木制支架称为背架。立式钢琴和卧式钢琴的背架的形状有很大区别，但零件名称相同。一、背架的作用（1）在过去没有使用钢板之前，主要靠背架支撑来自琴弦的拉力，立式钢琴背架立柱有6根甚至更多，现代钢琴铁板可以用作琴弦拉力的只要支撑体，背架的作用只是重量的载体，承担着钢琴全部零件的重量，因此背架立柱的数量和尺寸都已减少。（2）音板框是用胶和木螺丝紧固在背架上，因此背架坚固是音板稳定的基础。（3）钢琴外壳的主要支撑件侧板也粘在背架上，所以背架的稳定也影响到外壳结构和相应部件的稳定。二、背架的结构1、卧式钢琴背架卧式钢琴背架的外廓是曲线形，因此三角钢琴的背架木梁长短不一，其外围部分称为“弯背”。弯背是用多层胶合板相互粘合起来的，用事先准备好的弯形的胎模弯压成型。这种弯背既坚固又美观。过去压制弯背要用3〜4天的时间，现在采用高频微波技术只要15〜20分钟即可完成。2、立式钢琴背架立式钢琴背架一般是框架式结构，背柱包括上梁、下梁、边柱、立柱（又称中柱）、后背板、把手等。在满足功能的前提下，其加工工艺比较简单，普通立式钢琴立柱（中柱）只有2〜3根，有些小型立式钢琴甚至没有中柱，只有边柱。另外还有“米”字型背架等，作用相同，但加工工艺比较复杂。三、背架的材料1、立式钢琴背架的材料边柱、立柱用针叶树，如红松、白松等软质木材即可。边柱上安装搬运钢琴的把手必须用强度较高的硬木制作。上、下梁必须是硬质木材，如：水曲柳、山毛榉木等较硬的材料。因为铁板通过螺钉装在上、下梁上，为了便于移动钢琴，在下梁底面装有脚轮。所以要求木材有较强的握钉力和支撑力。2、卧式钢琴背架的材料背架一般采用1〜4mm厚的山毛榉、色木、械木、桦木等。长度依卧式钢琴的尺寸而定，不下于背架和外壳的展开长度，通过胶粘剂加压粘合。四、背架的用材要求（1）不能有腐朽、裂缝和较大的木节等。（2）为提高材料的利用率，背架用材可采用层压及指接工艺。由于层压过程中胶液渗入木材，能提高材质的强度，可选择的树种多，但腐朽严重的材料仍不能使用。（3）多数立式钢琴立柱上都有柱顶螺丝钉穿过音板，将铁板中部固定在背架上，起到制止铁板弯曲和减少震颤的作用。（4）背架木材的含水率6%〜8%。五、背架的木架组装加工背架的木架组装加工工艺过程各加工厂各不相同，在此仅给大家介绍一种工艺思路。1、使用设备背柱组装机。2、加工方法及要求榫与孔相对距离保证15~25mm,上、下、左、右都必须对齐。将榫头的四周均匀地用毛刷刷上乳胶，放在相对应的位置上。启动汽缸阀门，使榫头被挤进榫孔中，挤进速度为5~8mm/s检查榫肩有没有缝隙，成品不应有缝隙，同时还须检查对角线误差，要求误差不超过2mm。第六节弦轴板一、弦轴板的作用弦轴板的作用是保证钢琴音准的稳定。弦轴固定在弦轴板上，琴弦靠弦轴来张紧。如果在琴弦张力的作用下，在气候干燥影响下弦轴稍有收缩而使弦轴松动，钢琴的音准就会被破坏，钢琴有可能失去它的价值。二、弦轴板的安装配合要求弦轴与弦轴板的配合是靠摩擦力来维持的。在琴弦张力作用下，弦轴对弦轴孔产生压力，如果张力超过弦轴板的抗压强度，弦轴就会把木材孔壁压弯。如果弦轴和弦轴板的孔壁摩擦力小于弦的张力，弦就要松动。三、弦轴板的结构弦轴板是由山毛榉或色木多层薄板按横纵交叉排列粘合在一起的，弦轴在弦轴板孔内四周都有轴向纤维支撑，使弦轴板有较好的握钉力。多层弦轴板的层数，最少要3层，最多不应超过19〜21层，因为在弦轴板厚度一定的情况下，层数越多，胶层也越多，而胶粘剂无弹性，因此胶层过多，弦轴在刚拧入时扭力较大，反复拧几次后扭力就会降低。四、材料要求弦轴板的材料多用山毛榉、色木、槭木等多层板材经过热压粘合在一起，且密度大于0.65g/cm3。多层弦轴板不能有开层、脱层。多层弦轴板的层数、层厚度都必须执行相关标准。因为弦轴的长度一般是65〜70mm，栽入弦轴板里大约30mm，如果采用这么厚的独板，在不同气候变化情况下，定会发生弯曲变形或开裂，因此必须采用多层板，并要多层板的上下表层必须是横向旋切板。弦轴板的垫板不能有内应力。弦轴板的含水率要求6%〜8%。另外，木材是天然材料，即便采用人工方法进行精工制作，也不能保证弦轴板无缺陷，如每层薄板上可能有不易看出的裂纹，板的粘合也可能不严密等。如果这些缺陷正好发生在弦轴孔处，那么弦轴在弦的张力作用下就可能松动，因此不能保证音准稳定。五、多层弦轴板的热压工艺过程1、使用设备热压机。

2、加工方法及要求（1）热压胶种：一般用脲醛树脂胶或酚醛树脂胶。（2）固化剂：氯化氨。加入量为0.4%〜0.7%，胶中加入固化剂后应搅拌均匀。（3）涂胶量般为280〜300g/m2。（4）涂胶后的陈放时间：一般5〜15分钟。（5）热压温度105〜135°C，若热压温度不能显示，可观察蒸汽压力表，压力表调至0.12〜0.25MPa。（6）热压时间：35〜40分钟。（7）热压压力1.0〜1.5MPa.（8）组坯时应上、下、左、右对正。（9）卸下后原地码放48h后，再转下工序。六、背架组装1、粘压上下背板上下背板的主要作用是装饰，它使钢琴背面整齐。在背柱上下梁需要安装上下背板处，涂适量的胶粘剂（一般用乳胶），放上背板。上背板的上边缘与背柱上边平齐，下背板与背柱下边缘齐，再用钉钉牢。2、安装音板框（1）把音板框样板放在背架上，调整好位置，沿音板框孔位在背架上钻孔，将音板框与背柱用螺钉拧紧。（2）背柱音板框涂饰，先用240目砂纸打磨，曲调浮粉、先涂刷打磨漆，打磨漆的配比可按3:1的比例配制。然后涂刷罩光漆，其配比可按2:1的比例配制。3、支压音板将装有音板框的背架放到架子上，死去共振板上的胶带纸，在音板框上涂胶，放上共振板，将弦轴板用定位销与背架固定，让音板框上边与弦轴板靠严，右端与音板框右边对齐，支上支棍，间距大约100mm，胶干时间根据胶种而定。4、安装弦轴板弦轴板放在背架上，用销钉定位，沿弦轴板螺钉孔在背架上钻孔，吹净木屑，取下音板，在背柱粘接面涂胶，再放上弦轴板用销钉定位，用螺钉把背柱和弦轴板拧紧。5、铣背用铣背机将琴背四周削平整，要求方正、平直。第七节线轴、压弦条、马钉和销钉一、弦轴弦轴作用琴弦的一端通过弦轴孔绕在弦轴上，在调音时通过转动弦轴来提高（拧紧）或降低（放松）琴弦的张力，达到音准稳定的目的。弦轴的材料优质碳素钢。弦轴的直径6.75〜7.25mm

4.弦轴的结构4.弦轴的结构分外露和内埋两部分外露部分是四棱锥体，锥度一般1:10〜1:7.5；在锥体上有穿弦孔，便于琴弦缠绕。弦轴内埋部分是国际同用的多头螺纹，要求螺纹清晰规整，螺纹头数一般5〜7头。采用多头螺纹，利于调音时的微调。5.弦轴螺纹的加工方法（1）搓丝法：将搓丝板安装在专用设备上，将加工的半成品弦轴放在两块搓丝板中间，靠搓丝板相对平行运动在弦轴上挤出螺纹。（2）滚丝法：将加工的半成品弦轴卡在机床上使其绕弦轴的长轴旋转，用滚丝轮压出螺纹。（3）挑丝发：也是将加工的半成品弦轴开在机床上使其绕弦的长轴旋转，不同的是用车工挑出螺纹。搓丝法生产的弦轴，在将弦轴钉入弦轴板而不挂弦时，弦轴倒顺旋转的阻力基本一致；在张紧弦之后由于弦的拉力，在逆时针旋转时手感偏松。用挑丝和滚丝加工的弦轴。由于在进刀时纹牙的表面光洁度不同，倒转时阻力大于顺转，张紧弦后手感倒与顺基本趋于一致，更有利于音准稳定。不论采用哪种方法加工的弦轴螺纹，只要其倒退旋转的拉力能大于琴弦拉力的50%，就不会对音准稳定造成影响。弦轴与弦轴板过盈量的大小很重要，弦轴栽入弦轴板后，其扭转力矩不能低于1.3kN•cm。弦轴的扭转力矩来自弦轴与弦轴板之间的摩擦力，弦轴是以一定的过盈量栽入弦轴板的，过盈量的大小有一定的范围。一般情况下，弦轴孔与弦轴的过盈量（参考数据）在1.2〜1.3mm左右。过盈量增加，弦轴的扭转力矩增加，但过盈量增加到一定程度，即弦轴板的抗压强度达到了极限，孔壁就会被破坏，木材纤维就会破裂，摩擦力反而减小。反之过盈量太小，弦轴就会松动，不能维持应用的扭转力矩，音准就不能保证。弦轴与孔的过盈量是根据弦轴板的硬度、弹性和含水率等因素决定的，各制造厂家均有自己的经验数值。另外，弦轴的表面清洁也至关重要，尤其不能有油污，也不能为了漂亮在搓丝后再电镀，这样会使螺纹表面过于光滑而降低应有的摩擦力。二、压弦条1.压弦条的作用立式钢琴压弦条的端面为半圆形，其作用是将琴弦压低于铁板的弦枕，使琴弦在弦枕之间形成12°〜15°的夹角，将琴弦的有效振动截断于弦枕，以避免琴弦振动的能量损耗及杂音的出现。压弦条是用较大的木螺钉紧固在弦轴板上，是通过木螺钉的紧固程度来确定琴弦的折角的。琴弦在调整时，由于张力的改变琴弦与弦枕、压弦条的接触点即产生滑动，其滑动的摩擦力大小，取决于压弦条的下压深度。下压越深，琴弦折角就越大，摩擦力也越大，调音越困难。因为压弦条下压越深，压弦条以上的琴弦和压弦条以下的琴弦以及弦枕以下的琴弦，各段的张力就不容易一致。在调音时似乎调准了，但音不能保持持久。另外压弦条压得过低，当琴弦或弦枕生锈后，调音时琴弦折断的可能性就会大大增加。压弦条的弧面与琴弦接触每次调音都必定会产生滑动，因此弧面应较光滑，并且应