立式钢琴构造与维修.doc

立式钢琴构造与维修主讲教师：中央音乐学院乐器科 王德生 音乐会技师立式钢琴构造与维修教学大纲授课教师 王德生 一、课程性质与目的 立式钢琴构造与维修为中央音乐学院现代远程音乐教育学院“钢琴调律专业高中起点转科班”专业基础课教材。本课程的教学目的与任务在于使学生了解掌握立式钢琴的结构、所使用的材料，击弦机调整顺序和使用技术、音色调整技术、修理技术以及结合实际情况对立式钢琴出现的各种故障进行处理的方法。 二、教学原则与方法 （一）教学原则 本课程以立式钢琴的结构特点为主要内容，通过本课程的学习可以系统、完整地掌握立式钢琴的构造及发音原理，击弦原理。 （二）教学方式与考核 1、本课程与网上电子课件教学讲授为主。 2、配合与文字教材的阅读立式钢琴构造与维修。 3、在整个教学过程中通过网络积极回答学员门提出的学习问题。 4、每门课程考试前由各地认证课室面授辅导十学时。 5、考试方式为笔试。 6、本课程为1学期，共18周，4学分。讲授16周，复习1周，考试1周。 三、教学内容与进度 第1周 第一讲 绪论 一、钢琴发展简史 1、楔槌键琴 2、羽管键琴 3、古钢琴 4、钢琴 5、钢琴发展大事记第2周 第二讲 钢琴的机能与构造（一）二、钢琴的机能与构造 1、什么是最优质的钢琴 2、优质钢琴的必备条件 3、制造优质钢琴的条件 4、维持高品质的标准 （一）钢琴的构成 1、钢琴构成一览表 2、钢琴使用的材料 （1）木材 （2）金属 （3）合成树脂 （4）呢毡 皮革第3周 第三讲 钢琴的机能与构造（二）（二）钢琴的构造 1、发音系统 （1）琴弦 （2）弦轴 （3）弦轴板 （4）后背支柱 铸铁板 （5）弦枕 （6）音板 （7）肋木 （8）琴码 第4周 第四讲 钢琴的机能与构造（三）2、击弦机系统 （1）键盘 （2）击弦机 （3）切克 （4）榔头 （5）止音器第5周 第五讲 钢琴的机能与构造（四）3、踏板系统 （1）右、中、左踏板功能 （2）外壳 （3）触感 （4）音量 （5）音色第6周 第六讲 立式钢琴的调整三、立式钢琴的调整 1、调整的目地 2、调整所用的工具 3、调整前的准备 4、立式钢琴的调整顺序表第7周 第七讲 立式钢琴调整实用技术（一）四、立式钢琴调整实用技术 1、紧螺丝 2、调整键盘 3、中挡直线检查 4、击弦距离 5、榔头间隔 6、切克间隔第8周 第八讲 立式钢琴调整实用技术（二）7、调整卡钉 8、调整卡钉铁丝 9、调整键盘高度 10、矫正键盘间隔 11、卡钉再次调整 12、调整切克尖第9周 期中复习第10周 第九讲 立式钢琴调整实用技术（三）13、攀带铁丝左右调整 14、调整键盘深度 15、调整缩吊 16、调整连动“触感” 17、调整榔头停止位置 18、调整触头背挡 19、 调整止音器第11周 第十讲 立式钢琴调整实用技术（四）20、调整调更 21、调整止音器背挡 22、调整踏板 23、调整攀带铁丝前后 24、全面检查 五、立式钢琴调整十要素第12周 第十一讲 立式钢琴的故障与处理办法（一）六、立式钢琴的故障与处理办法（一） 1、故障举例（琴键不起，榔头发抖，多次击弦，琴键发软，沙音，杂音等） 2、处理办法第13周 第十二讲 立式钢琴的故障与处理办法（二）立式钢琴的故障与处理办法（二）第14周 第十三讲 调整立式钢琴的音色七、调整立式钢琴的音色 （调整击弦点，榔头整形，调整榔头位置，针刺听辨等）第15周 第十四讲 立式钢琴击弦机零件修理更换实用技术（一）八、立式钢琴击弦机零件修理更换实用技术（一） （更换键皮，更换键盘呢，更换切克尖呢，更换卡钉呢，更换生达呢，更换攀带、皮，更换榔头，更换止音呢，更换条更呢等）第16周 第十五讲 立式钢琴击弦机零件修理更换实用技术（二）立式钢琴击弦机零件修理更换实用技术（二）第17周 第十六讲 立式钢琴击弦机零件修理更换实用技术（三）立式钢琴击弦机零件修理更换实用技术（三） 更换琴弦 修补油漆 （更换高音弦，测量弦号，退弦轴，上弦，紧弦，调音；清理创面，调制油漆，打磨砂纸，抛光，打蜡等）第18周 期末复习第一讲 绪论 钢琴以其宽广的音域，灵活的触键弹奏，恢弘的的动态音响，被人们称作“乐器之王”。在音乐艺术中发挥着极其重要的作用。钢琴在乐器分类中属于弦乐器中的键盘乐器。现代钢琴一共有88个琴键，其中有52个白键，36个黑键，为7 1/3个八度。一个八度内是7个白键，5个黑键。它的1号键A按实际音高的频率是27.5hz，用五线谱表示为低音谱号的下加六线的下面。而最高音的88键C的频率是4186hz，是五线谱上高音谱号的上加九线。（还有的钢琴已经扩展到了97键，为完全的8个八度）这几乎涵盖了音乐中所使用的全部乐器。钢琴第49键的A是国际标准音440hz。打开钢琴的里面，你会看到很多的、各种各样的小零件。所以也有人说它更像一个机器，但就是这些其貌不扬的小零件，在把它们组合在一起之后，每一个零件都发挥着巨大的作用。一台优质钢琴的键盘可以轻松的让演奏家弹出每秒12次的声音，所以，它可以演奏非常快速的乐曲，并且可以很好的表达出音乐术语中的连音、断音、轮指音、颤音等。现代钢琴的音响的动态范围是很宽广的，它可以表现出从(ppp)到(fff)的任何音响效果。它可以弹走出单音、音程、和弦，可以充分发挥人的十个手指的作用。另外它的演奏方法也很丰富,除了独奏以外,它还可以进行四手连弹、八手连弹等。一台钢琴可以自己演奏一场独奏音乐会也不会显得单调。而其它乐器就很难做到，它们除了用乐队协奏外，其余大部分是与钢琴一起合作完成的。钢琴一般被分为三角琴（GRAND PIANO）和立式琴（UPRIGHT OIANO）。一台标准的演奏会用三角钢琴的长度是2.74m（九呎），其它还有2.27m (7.6呎) 2.00m (6.7呎) 1.86m (6.1呎)的以及更小一些的家庭用琴。三角琴的宽度一般是1.5m1.6m，高度是1m左右。立式琴一般是按高度分型号，如130型就代表它的高度为1.30m，其它的还有120 、110等型号。立式琴的宽度大约为1.5m左右，厚度为55cm65cm左右。世界上著名的钢琴品牌有史坦威（STEINWAY） 贝史坦（BECHSTEIN）蓓森多夫尔（BOSENDORFER）布鲁兹纳（BLUTHER）雅玛哈（YAMAHA）卡娃依（KAWAI）等。中国出产的钢琴主要是有北京的“星海”、广州的“珠江”、营口的“诺第斯卡”、上海的“聂耳”、“斯特劳斯”等。我国的钢琴质量大部分在国际市场上还属于低档产品，其整体质量还有待提高。一、钢琴的历史钢琴起源于欧洲。在欧洲有琴弦的乐器的历史可以追溯到很早以前，最早的是称作“测弦器”（MONO CHOD）。最早出现的键盘是使用在管风琴上，但当时的键盘不是像现在的音阶排列，它是在稍晚一些时候才变成现在的这种排列的。最早的既有键盘又有琴弦的乐器大约出现在十五世纪初，是一种叫做“楔槌键琴”的乐器。 1、楔槌键琴（CLAVI CHOD）楔槌键琴为一个长方形，琴上有一系列被绷紧的琴弦，琴键的后面有一个小铜片（它被称为楔槌）。按键时铜片压在琴弦上，从而把琴弦分为两段，一段可以自由振动，另一段则被一块小呢子压住，即它是通过楔槌压迫琴弦的不同部位而得到了不同的音高。声音是靠压力而发出的，因此它还可以发出像提琴揉弦那样的声音效果。那时的琴大概有两个半不完全的八度音高。（因为最低音只有三个左右的常用音，如C F G，而最上面的八度有的音之间也没有半音）刚开始这种乐器是单根弦的，后来发展到有多根琴弦，并且还带有踏板的。还出现过双层键盘，可以演奏出30多个音的琴。它可以独奏，还可以伴奏、教学等。楔槌键琴的缺点主要是它的音量太小，稍大一点的厅就听不清它的声音了。2、羽管键琴（HARPSI CHOD）与楔槌键琴同时代发展的还有一种乐器叫做“羽管键琴”。它最早在琴体里安装了机械装置的乐器，一般是被做成竖琴型或梯形。在琴体里键盘的上方有一个拨子，拨子的上方还有一个可以活动的小拨子，在小拨子上安装着一个用鹅羽毛的根部或厚皮革做成的拨片，拨片的上方还有一块小呢子。按压琴键，拨子向上移动，拨片拨动琴弦而发音，琴键抬起后拨子落下，小呢子把振动的琴弦止住。从事十五世纪到十九世纪初这种乐器非常流行，音乐家们也为它谱写了大量的乐曲。它的键盘一般是双层的，也有三层的。通过拉动音拴还可以分别拨动八呎琴弦或四呎琴弦，以得到高八度的音高。它的音高一般为五个半八度。在巴洛克时代，羽管键琴被用作独奏乐器，也可用在重奏中，还可以为歌剧伴唱。到了十八世纪后半叶，古钢琴逐渐取代了它的位置，但这种乐器却一直保存了下来。在今天，在演奏巴洛克时代的乐曲时，人们依然还是喜欢听羽管键琴的音色。羽管键琴的缺点是声音也比较小，而且声音的强弱无法控制，声音的延长量也很短。所以，从那时的乐曲中不难看出，要想得到一个长音，就必须得不断地连续弹奏一个小二度，也就是音乐术语中的颤音。3、古钢琴（PIANO FORTE）十八世纪初的1709年左右，意大利人巴托洛缪、克里斯托福里（16551731）在佛洛伦萨制造出了一种叫做PIANO FORTE的乐器，当时的键盘是四组，也就是现在所说的古钢琴。他是在羽管键琴的基础上，把拨子改成了用一块小木头上包了一层羊皮的榔头。用铰链与一根横档连接，这样它就可以不受琴键的牵制而能够自由起落。他还安装了一个触头装置，借助下面的杠杆抬起榔头。当榔头击弦后，它会马上把榔头放开。这种装置到今天还可以看到。这种装置的最大优点是在于，它可以很容易地做出音乐家们非常想得到的强和弱，PIANO这个词从字面上看就是弱的意思，而FORTE是强的意思。现在PIANO这个词在世界范围内都是对钢琴的统称。在音乐史中，从十八世纪到十九世纪末是古典音乐最辉煌的时期，同时它也是古钢琴发展最快的时期。在当时的欧洲出现了很多著名的钢琴制造作坊，像德国的西尔博曼和施泰因，英国的朱姆佩和勃罗伍德，法国的埃拉尔等。特别是勃罗伍德和埃拉尔，他们对钢琴的发展做出了很大的贡献。如勃罗伍德为钢琴加装了铸铁板，使得钢琴的音准得到了稳定。他扩大了音域，使音乐家扩大了音乐创作的空间。埃拉尔的最大贡献是发明了复震杆装置，它使得钢琴的弹奏速度有了很大的提高。古钢琴的出现使得作曲家们想听清自己的作曲的音响效果变得容易了起来。所以，当时的音乐家们都非常喜欢这种乐器，它们为钢琴写出了大量的、各种形式的乐曲。这其中包括著名的巴哈、莫扎特、贝多芬、李斯特等。音乐家在创作中不断地像制造者们提出新的要求，而制造者们也就不断地开动脑筋，改革创新。为钢琴的击弦机系统和发音机构以及踏板系统都作了很多的改进，使钢琴逐步向现代型迈进。 4、钢琴到了十九世纪中期，随着用钢丝制成的琴弦的出现，音域的不断加宽，以及铸铁板的广泛使用，钢琴走入了现代钢琴的时代。并且随着钢琴在社会上的普及，钢琴的生产量也在不断的扩大，逐渐地从家庭作坊式的生产变成了有专业分工的工厂化的生产形式。到了二十世纪中期，现代钢琴的型制基本上被确定了下来。钢琴进入中国是在十七世纪前期的明朝时期，最早是由欧洲的传教士带来进贡给皇帝的。后来逐渐地在教堂里出现，被中国人所认识。在中国，钢琴的制造史起始于二十世纪初的上海，当时是英国人在上海先开了几家钢琴的组装厂，规模最大的要数MOTHRE。后来才有一些中国人自己开的工厂，在组装的同时也制造一些钢琴，但生产量都很小。新中国成立后，钢琴制造业逐渐发展了起来，特别是近二十年，我国的钢琴生产量以位居世界前列。5、钢琴发展大事记1709年 意大利人巴特洛缪、克里斯托福里制造出了第一台钢琴1726年 巴哈第一次试弹钢琴1753年 普里德里奇制造出方形琴1765年 莫扎特第一次开钢琴演奏会 （9岁）1780年 开始分化出德国、英国击弦机系统1780年 英国人勃罗伍德制造出伍组半的钢琴1783年 勃罗伍德获得踏板专利1796年 法国人埃拉尔制造出六个八度的琴1800年 英国人霍金斯获立式琴专利1800年 键盘上的黑、白键发生了改变，此前与现在的相反1802年 托马斯拉维特获得交叉琴弦专利1808年 勃罗伍德尝试使用铁棒来固定音准1819年 开始使用钢丝制成的琴弦，此前是使用铁丝和黄铜琴弦1821年 埃拉尔发明了复震杆装置，使三角琴的击弦机有了改进1824年 李斯特在巴黎演奏七个八度的钢琴1826年 铸铁板被安装在钢琴上1835年 钢丝琴弦被大量使用，并出现了低音缠弦1840年 美国人奇卡林格获得全铸铁板专利1845年 奇卡林格制造出立式琴交叉琴弦1859年 史坦威获得双重缠弦专利二十世纪初，曾出现过机器钢琴，但留声机出现后，很快被淘汰第二讲 钢琴的机能和构造（一） 二、钢琴的机能与构造1、什么是最优质的钢琴钢琴作为乐器来讲被称为是一种非常出色的乐器。那么，什么是最出色的钢琴呢？它涉及到有什么样的制造条件，还有考虑怎样才能保持品质的状态。熟知这些事情，对于钢琴技术人员来说是极为重要的。2、优质钢琴的必备条件（1）音律作为乐器的生命，必须要让钢琴能够保持正确的音准。从钢琴的构造上讲，由于使用量的不同以及温度、湿度等的变化，音律也会发生变化。为了确保音律的正确，就必须要考虑，要有良好的材料和构造，优质的加工精度，以及正确的调律知识。（2）音色必须要能够传达出优美、光辉的音色，不管对于弹琴的人，还是听琴的人都可以强烈地感受到。（3）音量音量要能够有丰富的、良好的延伸，从最弱（ppp）到最强（ fff）都必须有广大的动态生命力。 （4）均衡 要取得全键盘的，让每一个音都像一个音那样优秀的均衡是必要的，它涉及到适当的材料和高度的整音技术。（5）触感 触感的好坏会影响到整个乐曲的整体表现，必须能够做出把手指的力量很敏感传达到琴弦上，能很自由地弹奏出演奏者想要表达出来的声音。它要求每一个零件都能够很顺畅地发挥出相对应的功作效率，不论是弹得很重还是很轻，整个键盘要始终能表现出均匀如一的触感。（6）耐久力要能够经得起长时间的使用，以及温度、湿度的强烈变化。（7）设计思想设计思想即要适应内部的要求，又要有非常讲究的，又很优美的外观是很有必要的。（8）维修 要考虑到能够很容易地进行调律、调整技术等售后服务的机能构造，即能够很容易的维修。作为乐器的付加值，价格也不能太高。3、制造优质钢琴的条件作为优质的钢琴必须满足下面的条件（1）设计研究把优秀的艺术感觉和高度的制造技术相结合，才能制造出优质的钢琴。对于钢琴制造的基本设计来说，需要涉及到整个钢琴工作的每一个人来参与解决。应考虑到的是各个部门为相乘的效果，必须是确实的，优秀的。为了达到这个目的，需要对音响、木工、金属、化学，加工机械等各部门范围的组织进行研究。在研究设施方面，需要有研究测定钢琴声音特性的消音室和残音室，耐气候变化室，耐久试验室等很多种设备。（2）材料经过严格挑选的优质材料、被使用在与材料相适应的地方。各种材料，做成了各个零件。在把它们全部地组合起来之后，必须要能够达到高品质、高精度。对于主要材料，有必要在世界范围去寻找。还有，对于新材料的开发及研究也是很重要的事情。（3）设备能够把高品质、高精度的材料生产出优质的零部件，需要有充分的、大规模的装置以及机械设备和现代设备是必备的条件。由电子计算机控制的木材干燥装置，工作机械和用自动程序铸造铁骨（钢板）的设备只是其中一部分。（4）熟练技术把优质的设计、材料，设备相加，把经历长时期在优良传统中培养出来的，有优势技术和实际经验的又很熟练技术者集中组会起来。再加上高度的现代技术力量，就能够制造出优质的钢琴。（5）与海内外音乐家的交流 与海内外一流的钢琴演奏家、专家们经常交流，收集所得到的贵重意见，对于制造出高品质的钢琴，是绝对不能欠缺的一个环节。4、维持高品质的标准（1）调律定期进行正确的调律、保持准确的音律。（2）调整遵守准确的尺寸，能够轻快容易的弹奏，保持良好的触感。（3）整音 保持优美的，均衡的音色。（4）保护考虑温度、湿度变化的影响，剧烈的环境变化以及注意虫害等，是钢琴良好状态的保证。（5）修理使用适合的纯正零件，恢复原有的性能。钢琴要根据使用情况的不同来制定定期调律、调整、整音的工作计划，同时操作者必须是一个优秀的技术者。 （一）钢琴的结构钢琴的结构从大的方面分为发音机构，击弦机构，以及踏板机构，另外还有外壳及支撑和保护这些机构的共鸣体等。1、钢琴构成一览表机构大项小项主要零部件发音机构弦弦、弦轴板、铁骨 、支柱弦轴、压弦档、千斤、共鸣弦枕、挂弦钉、共鸣箱、后背扳、音扳框音板音板、肋木 琴码码钉、琴码螺丝固定钮 键盘白键、黑键、键盘平台卡钉木、卡钉铁丝、键盘呢、键钉、垫头呢、大呢圈、大小纸圈 平衡盖木击弦机构击弦机榔头、中鼓、切克（三角琴切克）、止音器、中档、靠背档榔头呢毡、榔头柄（中鼓呢毡皮）、镐钴、生达针、弹簧、锄头、切克尖、触头、条更、缩吊、复振杆、音头、止音器长枪、长枪、弹簧、止音器抬杆踏板机构踏板右踏板、左踏板中踏板、（三角琴踏板）调节螺丝（蝶形）支架踏板杠杆、弹簧踏板棍、消音呢（踏板箱）外壳侧板、键盘托架、上门板、键盘盖、谱架、键盘底托、锁门档、拍子木、下门板、琴腿、支脚、踏脚横档、琴脚（轱辘）（侧板）（琴腿托垫木）（前框板）2、钢琴使用的材料（1）木材被钢琴所使用的木材要根据使用目的的不同而使用不同的木材，要掌握这些木材的特性而使用。在使用中要充分注意木纹的数目、方向，木纹是否顺直，当然还要弃除那些有虫害、腐蚀、锯开后的变形弯曲的。要根据各种用途考虑它们的强度、密度、硬度。还要根据所使用的位置，研究它们的弹性，振动的传播速度，衰减率等。钢琴使用的主要木材和用途。木材名用途木材名 枫木琴码、击弦机零件 弦轴板等普通木材外壳、背框、音板框云杉 红 松音板、肋木、键盘轴木、樱桃木、桃花芯装饰板、木皮木材加工过程木材以原木的形式放入贮木池中被保管起来，在需要时再从水中打捞出来，制材机根据尺寸制成各种板材。也有把圆木煮软之后用剥圆机制成薄板，再把单层板粘合后做成胶合板和多层板。被做成板材的木板又转回天然干燥。 干燥对于木材是极为重要的，有必要进行特别的研究和相应设备。未枯干的树一般含有%以上的树液和水份，因而不能使用原木。即原木随着干燥会出现变形、收缩、腐蚀，也会受到虫害。使用不正确的干燥方法会导致木材的开裂、弯曲、扭曲，使做好的制品发生变化，会对上佳的音响效果产生不良的影响。被制成后的板材用高堆、通风的方法堆垒起来，进行从数月到数年的自然干燥。木材在干燥之际，一边从外部把水份散发掉，一边把内部的水份向外部流动，逐渐变干。木材在经过长时间的徐徐干燥达后达到最干的过程中，由于会重复地遇到冷暖、晴雨的变化，就形成了所谓的季节枯萎状态，也没有了疯狂的开裂、变形等，形成了没有损失木材固有光泽的优质材料。使用天然干燥法一般可以使含水率降低到20%的程度。然而作为成品木材，它的含水率必须降低到89%以下。为了达到这个要求，还需要进行人工干燥。人工干燥室采用把蒸气加热的方法，送入干燥的热风使木材含水率下降，形成木材固有的收缩，去掉相反的作用力以达到永久的牢固。人工干燥之中的木材，在干燥过程中有必要接受进行从数日到数个月的木材变性，以使外界的气候对它不再影响。木材不是只使用一块大的原样木板，还有用许多小块的木头粘合在一起重新贴上装饰板的多层板，它的作用是为了防止木板的扭曲与弯曲。还有，用于击弦机上的精细零件要求要有5%mm单位的高精度。从木材的加工到技术设备以及完全的干燥，都是极为重要的工程。在钢琴上要使用大量的多层板，多层板有如下的长处：1、木纹没有方向性。2、突出了强度。3、有耐久力。4、能够容易的制作出弯面成形。5、作为表面上用的装饰板具有美感。6、伸缩性极少。7、制造使用周期短。8、具有防虫效果。（2）金属被钢琴使用的最重要的金属部份是琴弦。在后面有详细地叙述琴弦的各项内容。作为琴弦所使用的钢丝，它的材质会涉及到耐久性以及对调律的稳定性都会产生极大的影响。必须重复地进行所有的试验，挑选择其最高品质。主要支撑琴弦张力的是铸造出来的铸铁板（钢板）。铸件要在木型或金属型的砂模里操作，在模型的里面流入溶解的铸铁水，冷却凝固之后从砂模里取出，去掉毛刺抛光后使用。其它被使用的金属有铁、铜、黄铜、铝合金及电镀用的镍锌等。根据与木材零件相同的种类，需要各种各样有特殊性能的金属，特别是与音响有关的金属，需要制定化学的、物理的，经过充分研究后再确定规格。炭素钢琴弦（音乐钢丝）铸铁钢板、击弦机支架、三角琴左踏板棒状铸件、压弦档。热处理的钢丝弦轴铁丝卡钉铁丝、踏脚螺丝、挂弦钉铜锌合金触头弹簧、申达针、合页、踏板磷铜中鼓弹簧、长枪弹簧紫铜缠弦铝合金类轻金属中档、靠背档锌、镍电镀用铅键盘铅砣用（3）合成树脂（工程塑料）近些年来，人们投入了把木材变为使用合成树脂的研究力量，它被广泛地应用在各个地方。合成树脂比木材容易加工，成品对湿度的变化及耐久力都很高。即使长期使用表面也不会变糙，也不会变形，在接触点的磨擦也很少，有平滑的触感及长期保存的优点，它被使用在触头，卡钉以及其它零件上。（4）呢毡、皮革钢琴上要使用大量的毛毡、呢绒、皮革。特别是用于击弦的榔头所用的毛毡、止音器所用的止音毛毡。还有，各镐钴上用的申达呢以及键盘上使用的键盘呢，都是非常重要的，需要专门加工的毛毡和呢子。毛毡除了上述的榔头毛毡、止音毛毡之外，在击弦机部分还要使用很多的垫子。要严格地检查它们的柔软性，弹性及厚度的均匀。呢子是把羊毛缩绒后织成的，主要被使用在磨擦部分。呢子由于密织后变硬，富有弹性，必须让其厚度一致。特别是与金属磨擦的键盘呢，只能有很小的磨擦。一旦发生了与金属的磨擦，会产生很大的摩擦抵抗。（琴键弹下后起不来）长时间的磨擦还会使键盘呢逐渐变薄，很快的缩减呢子的寿命。为了防止金属对呢子的磨擦，有时还需要在磨擦部分涂抹一些硅油或石墨之类的东西以减少磨擦抵抗。皮革应按照各种零件的机能选择使用鹿皮、人造革、山羊皮、牛皮等。在击弦机上发生强烈磨擦的地方，因为必须要使用又柔软、又有弹性，耐压缩，又要有耐久力的材料，所以就要使用像鹿皮那样的最高品质的东西。近年来，由于开发了质量不亚于天然皮革的人造革，它也被广泛地使用了。材料主要使用零件毛毡榔头呢毡、止音呢毡、口松呢、切克尖呢、消音呢、大呢圈、靠背档呢、垫头呢呢子申达呢、条更呢、键盘呢、红薄呢、小呢圈、卡钉呢 鹿皮（人造革）锄头鹿皮、中鼓鹿皮、三角琴的切克尖鹿皮、攀带皮棉线弹簧绳、攀带第三讲 钢琴的机能和构造（二） （二）钢琴的构造1、发音系统（1）琴弦钢琴发音的振动体是琴弦。琴弦是用含有纯度非常高的炭素而制成的，被叫作“音乐钢丝”。琴弦的材质非常重要，可以说琴弦材质的提高，是使钢琴的性能能够快速进步的最大、最重要的因素。18世纪初所使用的琴弦，是由铁丝或铜锌合金制成的。由于这些材料的抗张强度很低，耐久力也小，还缺乏充分的张力，所以声音是很微弱的。1819年，随着钻石与红宝石的拨丝模的出现，得到了能够经得起很强的张力又不会使钢丝延长的琴弦。材质、拉丝技术的进步也是完成现代钢琴的重要因素。现在使用的炭素钢丝的原料是炭素含有率在0.85-0.95%的程度，它具有极其细微的粒状组织。琴弦所要选择的是具有均匀质量的延着拉力方向只有一点点延长的结晶系。琴弦不仅仅只是进行单纯的物理实验、化学分析等。它也决不可混入不纯的物质，不能有创伤。还要求要有精准的尺寸，以及材质在整体长度上的均匀一致，横断面的整齐。有很强的抗张强度，抗折弯也很强的原材料。为了检查它的张力、硬度、弯曲度、扭曲度，还要使用显微镜技术，拍扁等多种的最高级的试验。钢琴钢丝的直径（mm）钢丝号直径钢丝号直径钢丝号直径钢丝号直径130.77515.50.900181.025221.22513.5 0.800160.92518.51.050231.300141.82516.5 0.950191.075241.40014.50.850170.975201.125251.500150.78517.51.000211.175261.600琴弦的粗细号数常见的是最高音从13号（0.775m）开始使用，以后每次增加半号（0.025m）到19号以后每次增加为一个整号（0.05mm），而从23号（1.3m）之后到26号（1.6m）每号增加（1.0m）共约20种号。根据琴弦振动的理论，高音细而短，低音粗且长。在钢琴的低音部随着受到钢丝的粗度与长度的限制，还需要把用于铜芯线的软铜丝重复地缠绕在钢丝上，以减少它的振动数。什么位置上配合使用怎样粗细长短的琴弦，对音色、音量、均衡都有很大的影响。还有，在中、高音部分是一个音3根弦，低音部是2根弦，而最低音部约一个八度的音只使用1根琴弦，其主要目的是为了音量均衡。一台88键的钢琴，琴弦数量大约220-230根，三角琴大约240根左右。把琴弦拉紧后达到正确的音高时，1根弦的张力是80-90公斤，一台琴的张力加起来可达到20吨左右。 （2）弦轴 弦轴的制作钢琴的琴弦是被缠绕在弦轴上。弦轴的标准长度是62mm，直径为7mm左右，挂弦眼的内径为1.6mm，重量16克。（修理中用于更换的弦轴有7.27.5mm的）用调音扳子转动弦轴，把琴弦拉紧，缓慢地把张力进行加减就是“调律”。由于一根琴弦的张力最高时可以达到160公斤，所以必须使用能够经受得住强大琴弦张力的，有优质硬度的钢丝。弦轴的头部为了便于插入调音扳子而做成四角型，下半部分是带有很细的螺纹被旋进木板里。转动弦轴的时候如果轴眼太紧，就会使它断裂。还有，为了弦轴表面能够防锈，要进行化学方面的处理，涂酸化膜以及实施镀镍等。把琴弦的一端插进弦轴上的横洞里绕2又 3/4 圈，另一端挂在挂弦钉上。在中、高音部分一般在这个挂弦钉上回转它的另一端，把回转后的另一端琴弦挂在相邻的弦轴上。弦轴的数量与琴弦是相等的，一台琴是220-230根琴弦。弦轴垫圈是用枫木材料制成的，用于堵塞弦轴与钢板之间的间隙，使磨擦力增强，能更好地保持音准，看上去也美观。（3）弦轴板弦轴是被拧入到弦轴板里的，弦轴板是由数块枫木以不同的木纹方向上粘合而成的。弦轴板的质量对音准的保持具有很重要的影响。如果干燥不充分，会使弦轴逐渐地松动，很容易跑音。即必须在能够支撑1根弦的张力在100公斤以上时，弦轴也不能回转。三角琴由于更要增加音准的保持力，还要使用像右图那样的多层弦轴板。 （4）后背支柱、铸铁板一个能够支撑20吨的琴弦张力的主要部件是支柱和铸铁板。它们两者一般被设计成一体和适当的相乘效果。在铁板铸造技术进步后的今天，比起容易受到温度、湿度影响的木制支柱来说，近来见得多的还是以钢板为主体的设计。支柱的组成方式，三角琴采用放射状，立式琴一般采用纵向式的排列。它主要的作用是增加抗扭曲的强度，像人的肋骨那样，能把中心部微妙地隆起的技术需要最高的技术。铸铁板不只是支撑琴弦的张力，也是为了辅助琴弦的振动。铸铁的质量、材质的硬度以及形状、厚度都对声音有着微妙的影响。（5）弦枕琴弦是靠弦轴与挂弦钉连结起来的，实际振动发音的是在弦枕或千斤与琴码之间。琴码是琴弦振动的支点，同时，还是传导音板振动的重要部分。关于琴码在共鸣体的项目中有详细叙述。在立式琴上，弦枕是钢板上的一部分，它的作用是把琴弦支起来，在弦轴与弦枕之间用压弦档把琴弦压下去。三角琴的高音部分也是用弦枕与压弦档打弦压住，在中音和低音部则使用“千斤”。千斤是用铜锌合金制作的，它是琴弦振动的支点的一端。在立式琴上也有全部都用千斤代替弦枕而使用的。千斤是弦枕和压弦档的合并物，它能使琴弦的间隔、弦长、弦的高度均匀一致。不论是千斤还是压弦档与弦枕，它与琴弦的角度及接触点的形状，对于优质的发音都是极为重要的。（6）音板如果单单只靠琴弦的振动，由于琴弦的表面积非常小，在空气中传出的声波也就极其微弱，几乎听不到声音。但是如果能够让很大的音板全部振动起来，由于有宽阔的振动面积，就能够得到很大的声音。不仅如此，音板还是支配琴弦、榔头以及整架钢琴音色的一大要素，也可以说它是钢琴的心脏。 作为好音板的条件，必须满足一下条件：a、振动传播快；b、比重小；c、具有柔轫性，又富有弹性；d、能够给与优美的音色。以上4点是极为重要的。关于音板的材料，从古代时在欧洲就极为重视。有属于欧洲云杉的德国云杉被认为是最好的音板材料。现在使用很多的是美国的阿拉斯加松、德国松、日本松。国产琴大多是采用我国东北或四川的云杉。音板使用厚度约10mm，中间最厚，然后逐渐地向边缘变薄。它的幅宽为7-15cm。用数块木板顺着木纹的方向，从高音到低音侧斜着向从中间向两边拼贴。在音板的中央部分要向琴弦的方向翘起约10mm，使它有一个弧度。因为在音板的表面被琴弦压紧时，在它的里面是处于被压缩状态。如果失去这种在琴码下的压缩状态，就没有希望获得优良的发音，它需要有形形色色的加工方法和窍门。音板的材质要选择木纹的流畅直顺和木纹宽度的一致为好。（7）肋木一般来讲，木材的振动传播速度有顺着木纹的方向和与木纹成直角的方向之说。顺着木纹传播的速度比直角的传播速度快约3.5倍，弹性也相差约12倍。由于既要束缚住音板整体声音的传播，又不能使木纹的顺方向与直角方向变得不平衡，就要把肋木和音板的后面成直角粘合在一起，以使声音达到整体的均衡。肋木所使用的材料与音板相同，它是与音板的木纹成直角。肋木在与音板粘和的一面是被做成一个大的弧形。根据音板的尺寸裁成不同的长短，中间的最长。然后用十数根按一定的间隔依附在音板上。还有一种根据立式琴的机型，从次高音到高音，为了达到优质的音色、音量及扩展，在高音侧采用“乌爪式”的肋木安装方法。肋木是造成音板有必要的弯曲的辅助材料，另外它还能起到把安装在音板上的琴码支撑住所通过的琴弦的辅助作用。（8）琴码在音板的正面，振动琴弦的一端是由琴码当作支点的。琴码在把琴弦的振动传导到音板上的同时，还必须要把有强大的张力的琴弦保持在码钉上，所以必须使用有高度韧性的材料。在一台钢琴上有长码和短码共2根。长码是从高音连接到中音，短码被使用在低音的缠弦部分。琴码是粘接在与音板的木纹大致相同的方向上。在次中音部，由于要保证有必要的弦长，而低音短码又被安装在长码的下端。为了尽可能地让它在中间的位置上把振动的琴弦发出的声音传导到音板上，一般是采用让它弯上去的方式。另外，在琴码上的根码钉是起把琴弦屈曲后而固定住的作用的，对于振动的琴弦，也是防止它不稳定的界限。琴码增加了音板的固有振动，把音量增大，使音变得优美。可是如果使用了劣质材料，就会在音板中消耗很大的能量。还会使传播效果变坏，那就会变成不明亮的钢琴了。第四讲 钢琴的机能和构造（三）2、击弦机构作为钢琴的击弦机，必须满足以下5个条件。（a）按照键盘弹动的变化，榔头要有自由的速度变化。（b）榔头在接触琴弦之前，要能够与缩吊触头脱开。（c）榔头在接触琴弦之后，能立即返回。（d）榔头在弹完之后，还能立即作出下个动作。（e）键盘抬起后，声音马上停止。击弦机被称作钢琴的头脑，它是由5，000个以上的精密零件组成的。（1）键盘键盘是把手指的动作传达给击弦机的机构。作为键盘所使用的材料，要使用能够抗折弯，抗强烈撞击，也要能经得起长时间连续疯狂的敲击的材料。现在主要是以云杉为材料经过充分干燥后再使用。为了防止键盘由于吸湿、干燥的变化而使键盘的间隙变得不一样，就要把一块块高低一致的木板顺着木纹方向拼粘在一起，一次性的把钢琴的白键和黑键切割制作出来。整体白键前端（白键共52键）的宽度是1.220mm1.230mm。一个八度的宽度约为165.5 mm，单个白键的宽度22.322.8mm。白键皮粘贴的是合成树脂、丙烯（化学）或象牙等，黑键是由胶木（酚醛塑料）和乌木粘贴上的。 作为白键皮，人们从很早时就有喜欢象牙的倾向。它的触感、光泽很好，而且由于象牙可以吸收水份，在演奏时即使手指出汗也可长时间的不打滑。可是象牙的缺点是容易变色，还有如果不注意保护的话，它很容易剥离和断裂。再有经过长期使用磨擦，键皮会出现凹坑。用合成树脂等就不会出现这个缺点。最近，一种具有象牙的特长的合成树脂材料正在被开发，开始在一部钢琴上使用，它是由牛奶加工提炼出来的。看一个键盘的运动，在立式琴上是在整体长度的大约3：2的位置上（三角琴大约2：1）为支点，中键钉就成了这个运动的中心。键盘后面的卡钉上端是为了乘载击弦机的，使其重量落在这里。前键钉是为了防止键盘的左右摇摆，把这个位置向下按，力量通过卡钉向上传动，最后到达使整个击弦机开始运动。（图）为了使键盘重量平衡，立式琴在击弦机部分偏轻的情况下，需要在中键钉的后部加铅，使键盘后部变重。如果是击弦机部分偏重时，如三角琴，击弦机的重量相当于或大于键盘承载的时候，就需要在键盘的前端加铅，以使得一台琴的重量均衡。在前键钉的位置，在静止的时候放上法码，以达到键盘开始缓慢地下降时，法码的重量应为从低音60克到高音48克。返弹的重量为25克。键盘运动的距离，在白键前端是以10mm为基准，为了达到这个标准，需要把前键钉处的大呢圈下的大纸圈进行加减。（尺寸图）还有，在静止状态下，从键盘底托到白键上面的尺寸是64mm，黑键比白键高12mm。为了使榔头能够到达琴弦处，还关系到切克的运动程度。击弦机种类的不同，击弦距离也会有些不同。（参照立式钢琴调整）。根据键盘的深度为10mm，在8mm的程度时榔头是与琴弦最接近的时候，在剩余的深度里，切克触头必须完全从中鼓下脱开。键盘弹下时，卡钉与切克底托在运动中会有一定程度的磨擦。从切克镐古的中心点到中键钉的下端引出一条斜线，在切克底托与卡钉的中间部引出一条直线，在两条线相交的地方就是它们的交叉点，这个交叉点就成了最大的磨擦位置。（图）中键钉与前键钉是由黄铜（铜锌合金）经过电镀处理作成的。因为在键盘的磨擦面上粘有键盘呢，动作会很圆滑。如果键盘呢膨胀后键钉与键盘呢之间的间隙就会变小，琴键弹下去后就会不起来。如果键盘呢松旷，就会左右摇摆，还会出现很大的杂音。所以，键盘呢的特殊质量是很重要的，键盘的调整也是重要的。把前键钉作成椭圆形是使其与键盘呢的接触面积增大，而平时又可以减少对呢子的磨擦。（2）击弦机击弦机是承担中心点的旋转运动的集合体。是把键盘的弹动变成榔头急速击弦的构造。立式琴是以中档为中心，由中鼓、触头、切克、止音器、榔头等组成的击弦机构。让白键运动10 mm，榔头就会向前移动约50mm，就是说有大约5倍的运动。击弦机运动的关节全部是申达针，在它的周围靠申达呢支撑，以给与它圆滑的动作。申达针是由黄铜镀镍后被做成各种的粗细，最常用的有1.28mm1.30mm。（修理常用的还要粗一些）申达针尺寸（mm）NO直径NO直径NO 直径191.20021 1/21.325241.45019 1/21.225221.35024 1/21.475201.25022 1/21.375251.50020 1/21.275231.400 211.30023 1/21.425 这些中心轴是安装在起支撑作用的镐钴上。立式琴上有中鼓镐钴，切克镐钴，触头镐钴，止音器镐钴等。从立式琴的运动以及它的构成分解来看，把键盘轻轻地按下，在键盘后端的卡钉把切克底托抬起的同时，切克、触头、中鼓和榔头也开始启动。（3）切克切克是由切克镐钴在中档上固定，用触头镐钴支撑触头。切克的作用是把琴键传过来的力，通过触头再传给榔头，让榔头击弦。击弦后的榔头在琴键抬起时，切克又用自身的重量靠攀带铁丝将其拉回。琴键没有抬起的时候，用切克尖可以接住中鼓上的锄头，使榔头在中途停下来，在切克后端的条更是在琴键弹下到一定深度时，将止音器打开。观察一下触头，它的顶端是与中鼓鹿皮相接触。在键盘起动的同时，触头也向上顶动，中鼓、榔头也就开始运动。轻轻地让榔头向前与琴弦接触，在距离2-3mm之前，触头的下端和缩吊接触，触头的顶端从中鼓鹿皮下脱离。这个脱离也可以说是击弦机构成的最主要的思想。即榔头在触头从中鼓下脱离后再前进的距离，是用惯性去击弦，而使琴弦振动的。（4）榔头榔头是由优质的羊毛缩绒成毛毡后再与木材粘接而制作成的。在低音部它厚而较软，到高音部就变成薄而硬了。对于榔头来讲，它的形状、重量、弹性对音量、音色都会有很大的影响。因此，对于毛毡的选择和制造出与钢琴相适应榔头，需要有特别高度的研究和技术。另外，榔头打在琴弦上的位置叫作“击弦点”。根据击弦位置的不同，它所包含的各个泛音也会有种种不同。它对于音量、音色的支配就变成了重要的地点。一般是从中音到低音约在振动弦长的1/8处，高音向上逐渐与弦枕接近，在最高音大约是在1/20处。（弦长53mm，击弦点在2.8mm），所以，在最高音哪怕只有微小的尺寸变化，也会对音量、音色产生巨大影响。榔头柄的弹性与音量也很有关系。榔头柄使用枫木材料，要对它们进行弹力测定，低、中、高音要有区别，在低音侧偏强一些。榔头运动的距离叫作击弦距离（开门）。从榔头的最前端到琴弦的击弦点，应为46-48mm为标准。立式琴的榔头柄是依靠在靠背档上，榔头的击弦距离是由靠背档的位置来决定的。击弦后榔头停住的位置被叫做榔头停止位置。它们分别是在低音部为15mm，中音部14mm，高音部13mm，它是由切克尖把中鼓锄头接住的距离决定的。如果不是这样，在连续击弦时就会有困难。其它起辅助连续击弦作用的是触头弹簧。在立式琴上，由于榔头是前后运动的，所以“借力打力”很弱，它还需要靠中鼓弹簧和攀带的帮助。在弹奏时传到手指上的感觉被称作“触感”。它与键盘的深度，击弦距离、缩吊距离、榔头返回后的停止距离等密切相关，是使钢琴能够更加容易弹奏的关键工程。 （5）止音器 止音器的作用是由软而厚的呢子把振动的琴弦压住，制止琴弦发音。立式琴的止音器也是安装在中档上，止音弹簧向琴弦的方向用力，止音呢就可把琴弦压住了。在榔头去击弦前进到18mm时，被安装在切克后端的条更会压迫止音器长枪下面的条更呢，用这个运动把止音呢从琴弦上离开。而且还能使键盘在返回时止音呢又把琴弦压住，进行止音。另外，被安装在中档上的延音铁档的作用是在踩右踏板时使所有的止音器长枪一齐打开，让全部的止音呢从琴弦上离开。这时虽然键盘返回，可止音器却不回去。在踩着踏板的时间内，琴弦一直会在振动。止音呢的压弦位置是在接近击弦点最为有效。在立式琴上，因为不可能把它安装在击弦点上，所以只能把它放在离击弦点较近的地方。由于止音器的形状、大小、重量（止音弹簧的重量）以及琴弦的长短等条件各不相同，触感也会受到影响。在立式琴的低音部分，是在止音器音头滑座与音头板之间再放置一小块厚的呢子（合子呢），使其与弦接触时比较缓和，提高止音效果，以及在共同止音时防止杂音。不管是立式琴还是三角琴，都没有全键盘的止音器。一般是从最低音部开始共66键的普通型，大型琴约70键。在此之后的高音多少会有些余响，但因其衰减的时间很快，也为了让高音部的声音更具有华丽的色彩，所以就不使用止音器了。图解：AB：触头顶上中鼓后中鼓弹簧开始压缩。BC：止音器音头在榔头前进18mm时止音弹簧开始压缩，止音器开始打开。 CD：触头从中鼓鹿皮下顶动榔头，触头弹簧压缩至极限。DE：触头脱离中鼓下方，榔头开始返回。EF：切克尖接住锄头。AF：是手指感觉到的“触感”的运动过程。CF：的运动量是“效率”增加或减少各种抵抗就可得到不同的“触感”。第五讲 钢琴的机能和构造（四）3、踏板机构（1）右、中、左踏板功能左延音踏板（共鸣踏板）立式琴 中消音踏板（弱音器踏板）贝司音踏板、表现踏板右弱音踏板踩下延音踏板，止音器会同时离开弦。在这时键盘虽然返回，可声音不会停止。在演奏中可以始终断续地使用音乐术语中的连音、韵律、半音踏板。右踏板还有起使其它的琴弦产生共鸣而增大音量的效果。在立式琴上，右踏脚棍使延音铁条向上移动，止音呢从弦上离开。延音踏板在演奏上具有重要使命，为了使止音器能同时离开弦，必须仔细地调整每个与琴弦相关的止音器。左边的弱音踏板是为了把声音变得更加柔和。在立式琴上是靠背档向前移动，把榔头向琴弦的方向靠近15mm，使其击弦力量减弱，音量变小。3个踏板中右侧的叫作延音踏板，左侧的叫作弱音踏板。中踏板根据型号不同，具有以下几种功能：A、在榔头与弦之间有一层薄呢落下，让榔头先打在呢子上再击弦使其音量变得极弱的“消音踏板”。B、只有让低音部的止音器从琴弦上离开的“贝司音踏板”。C、先把琴键弹下（数个琴键也行）后再踩踏板，使所弹琴键音的止音器不下来，而先踩踏板则没有这种功能的与三角琴具有同样效果的“表现踏板”等。（2）外壳立式琴是由很多的盖子和框架以及支柱和铸铁板组成的。在它们的左右两侧粘接着侧板。在侧板上有键盘托架，支撑击弦机和键盘的键盘底托板被安装在这里，大部分琴是用琴腿再把它支撑住。键盘托架的高低决定着击弦机的位置，键盘的位