李 穎

(鞍山師范學院 音樂學院,遼寧 鞍山 114007)

鋼琴琴弦受力變化對鋼琴調(diào)律操作方法的影響

李 穎

(鞍山師范學院 音樂學院,遼寧 鞍山 114007)

鋼琴在使用過程中會出現(xiàn)一定程度上的損耗，諸如鋼琴的音準問題、琴弦會出現(xiàn)雜音等，不利于演奏者的演奏.鋼琴調(diào)律是一門應(yīng)用型的學科，是一個調(diào)整鋼琴琴弦張力的過程，通過調(diào)律使鋼琴的每一個音在彈奏時都能發(fā)出標準的音.調(diào)律方法研究的目的就是準確、穩(wěn)定地對鋼琴的音高進行調(diào)整.本文在充分研究分析鋼琴琴弦受力情況的基礎(chǔ)上，通過對左、右手傳統(tǒng)調(diào)律方法的比較，探索出一種更加科學、簡單、便捷的綜合調(diào)律方法.

鋼琴調(diào)律；修理；演奏

鋼琴調(diào)律的重點是對音準的控制，是一個調(diào)整鋼琴琴弦張力的過程，以使每一個音在彈奏時都能發(fā)出標準的音高.對調(diào)律方法的研究和討論,首先要研究的就是鋼琴琴弦的受力情況.鋼琴的張弦系統(tǒng)分為兩個部分，分別是“定位裝置”和“壓弦裝置”，這兩部分在鋼琴裝置中有5個主要受力點，分別是：弦軸、壓弦條、弦碼、別弦釘、掛琴釘.在進行鋼琴調(diào)律時，張弦系統(tǒng)的5個主要受力點各自承擔著自己的任務(wù).在接受外力時，弦軸是最直接的受力部分，弦軸部分的受力變化受鋼琴調(diào)律方法的影響最大，因此，當使用不一樣的操作方法時，弦軸部分的受力情況就不可能一樣，這樣的變化會直接影響音高的穩(wěn)定性.除弦軸部分外，其它4個受力點并不與外力直接發(fā)生接觸[1]，因此，采用不同的操作方法，對它們的受力狀況并沒有太多的影響.一般情況下，鋼琴調(diào)律分為左手和右手兩種操作方法，各有利弊.下面通過對琴弦和琴軸的受力情況進行分析，來探討左、右手調(diào)律方法的利弊.

1 鋼琴的發(fā)音原理與琴弦受力情況的分析

鋼琴是通過琴弦振動而發(fā)音的.弦的振動是張緊的琴弦受到弦槌的敲擊，在平衡位置上做往復(fù)運動.當琴弦受到外力的作用時，會產(chǎn)生以下3種形式的琴弦振動模式，即橫振動、縱振動和扭轉(zhuǎn)振動.弦槌在擊打琴弦時首先會產(chǎn)生橫向的振動，見圖1.

它的作用是使琴弦產(chǎn)生與掛弦方向垂直的橫向運動.當弦槌敲擊力大于與弦槌敲擊力方向相反的回復(fù)力時，琴弦做橫向的來回運動.此時，琴弦的受力情況就會隨著琴弦的運動幅度大小而變化.最后，當弦槌敲擊力等于與弦槌敲擊力方向相反的回復(fù)力時，弦恰好處于新的平衡位置.弦槌擊弦時，會同時產(chǎn)生縱振動，見圖2.

由于弦在受到力的作用時，它的有效長度會發(fā)生改變.所以，弦不僅有橫振動，同時它也在順著掛弦方向做縱向運動.根據(jù)弦的張弛性，它在受到敲擊后必然要恢復(fù)其變形，所以琴弦在縱向上也會進行往復(fù)運動.弦槌擊弦時不僅產(chǎn)生橫振動和縱振動，還會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，見圖3.

當弦槌在擊弦的瞬間，還有一種切向的外力施加給琴弦，使琴弦以自身為中心點產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動.但是這樣的扭轉(zhuǎn)力并不足以產(chǎn)生足夠的能量來影響音高[1].

弦和弦槌的相互運動不僅僅產(chǎn)生以上3種振動方式，同時，由于弦槌與弦碰撞在一起的瞬間還能產(chǎn)生一個摩擦力.弦槌對弦的摩擦運行的完成，是一個復(fù)雜的過程，當弦槌敲擊在弦上時，一開始，敲擊力大于回彈力，這使得弦彎曲變形，這時，弦槌與弦接觸的時候，一起作一個拋物線形式的位移，然后，回落時的分力會一點一點的增長，直到大于擊弦力的分力，這時弦槌才能脫開琴弦，動作才算完成[2].

這樣看來，弦張力的改變是以上3種振動和產(chǎn)生的摩擦力共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，在進行調(diào)律時就對調(diào)律者提出了較高的要求：首先要根據(jù)受力變化的規(guī)律，在設(shè)置調(diào)律幅度的同時，要想到琴弦自身所具有的張弛性和受到拉力后產(chǎn)生的影響，通過手上的功夫在對鋼琴進行調(diào)律時，使音高達到準確的位置；其次，還要根據(jù)擊弦的力度，也就是琴弦受力的情況判斷，對達到“純點”后的音高，進行“矯枉過正”的修正和檢驗[3].

2 弦軸受力情況分析

2.1 弦軸在靜止狀態(tài)下的受力情況分析

在調(diào)律進行之前，弦軸是處于靜止狀態(tài)的(見圖4)，也就是說弦軸在沒有受到外力作用時，露在弦軸板外部的拉力是來自于琴弦的(圖4B段).同時弦軸還有一個向左方向扭轉(zhuǎn)的力，與弦軸鑲嵌入弦軸板內(nèi)部的部分承受的相反方向的回轉(zhuǎn)摩擦力共同作用(圖4C段)，使弦軸的內(nèi)部和外部保持平衡，處于靜止的狀態(tài).

2.2 弦軸在調(diào)律時的受力情況分析

在調(diào)整音高時，主要依靠轉(zhuǎn)動弦軸來完成.有3種主要力在調(diào)律時作用于弦軸：扳子施加的外力(圖4A段)、弦拉力(圖4B段)、摩擦力(圖4C段).在此過程中，操作方式和運板方向的不同使琴弦的受力狀況不同.當音升高時，扳手向右轉(zhuǎn)動，拉力首先作用在弦軸(A)段上，這個方向的拉力要大于弦張力(B)段和克服(C)段的摩擦力，才能使音準穩(wěn)定.當音降低時，扳手向左轉(zhuǎn)動，施加的力量向左方向，這時(A)段與(B)段方向一致，形成合力，(AB)段要共同克服來自(C)段的靜摩擦力，當(AB)段的力量大于(C)段的摩擦力時，所聽到的音就降低了.當然，要想把音調(diào)到準確的位置上，需要正確的操作手法和長期的練習[4].

3 左、右手調(diào)律操作方法的比較

由于絕大多數(shù)人都是慣用右手，傳統(tǒng)的調(diào)律技術(shù)在進行訓練時，都是右手持扳，左手擊鍵的方式方法.最近幾年，人們逐漸使用左手持扳，右手擊鍵的調(diào)律手法.不同的操作方法，對琴弦的受力方式有著不同的影響.

3.1 調(diào)高時左右手操作方法的對比

右手持扳調(diào)高時的實踐經(jīng)驗表明，用右手握扳調(diào)高時，扳子對弦軸施加的外力較大，因此產(chǎn)生的向下的壓力也偏大，同時會產(chǎn)生兩個向下方向的彎力矩，這兩個向下方向的彎力矩相對較大，所以它們對弦軸孔的一端產(chǎn)生較大的壓迫力.如果長時間使用這樣的調(diào)律方法，就會使得弦軸孔的這一端由于外力擠壓而產(chǎn)生變形.因此，使用右手調(diào)律要講究方式方法，否則會造成弦軸折斷的情況發(fā)生.另一方面，來自扳子的外力所分解出來的向外方向的分力，會由于扳子施加的外力過大也變得相對較大，由此，會相對破壞弦軸的穩(wěn)定性，使弦軸松曠，而且在調(diào)律時的琴弦的張力也會因此而變化.

左手持扳調(diào)高和右手持扳有很大的不同，當調(diào)律者使用左手操扳時，向上方向的彎力矩和向下拉產(chǎn)生的彎力矩兩者能夠相互抵消.在這樣的情況下，弦軸板的兩個端點所受到的壓力就會大大減??；不僅如此，扳子施加的外力分解為弦軸板方向的分力有效地保證了弦軸在弦軸板內(nèi)的穩(wěn)定，這使得音高調(diào)準后弦張力變化幅度變得非常小，也就處于可控的范圍之內(nèi)了.

3.2 調(diào)低時左右手操作方法的對比

在一般的情況下，調(diào)低的操作都是相對調(diào)高操作的修正.也可以說是“矯枉過正”的修復(fù)，這也是一種調(diào)律手法.通過弦軸的受力分析，在調(diào)律時，為了音準的穩(wěn)定性更好，往往需要把音調(diào)高于純點，所以就有向下一點一點修正的調(diào)低的操作手法.

在使用右手操作扳子進行調(diào)低音高的工作時，扳子施加的外力分解出的分力會產(chǎn)生一個向下的彎力矩，會產(chǎn)生作用于弦軸板孔的下端的壓力，但此時扳子施加的外力是非常小的，所分解出的力也就更小，所以，對弦軸板孔的下端的擠壓是非常有限的.另外，右手運扳有兩種方式，分別是向下“拉扳”和向下“推扳”.在采用向下“拉扳”的操作方法時，來自扳子給的外力方向順著弦軸向外.在采用向下“推扳”的操作方法時，來自扳子給的外力方向是順著弦軸向里的，這個操作方法對弦軸起到了穩(wěn)定音準的作用.與這個相比較，采用向下“拉扳”的操作方法時所產(chǎn)生的順著弦軸方向向外的分力會對弦軸的平衡穩(wěn)定產(chǎn)生一定的負面作用，所以，從弦張力的穩(wěn)定性考慮，向下“推扳”的方式優(yōu)于向下“拉扳”的方式.

在使用左手操扳進行調(diào)低音高的操作時，與右手操作時對弦軸板孔的下端的影響相同，因為扳子施加的外力本身就很小，所以由它產(chǎn)生的向下的彎力矩也很小，所以對于弦軸孔的兩個端點的穩(wěn)定性不會產(chǎn)生什么影響.又因為左手拿扳子時一般情況下都會采用向下“拉扳”的操作方法，所以產(chǎn)生出的向外分力不僅小，而且和向內(nèi)方向的分力相互抵消，不會對琴弦軸在弦軸板內(nèi)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[5].

從這些情況不難看出，弦軸的受力情況因鋼琴調(diào)律者采用不同的操作方法而不同，由此也改變了琴弦的張力和穩(wěn)定性.通過對左、右手調(diào)律方法的比較不難看出：在調(diào)律過程中，使用左手操扳的調(diào)律方法，能使扳子對弦軸所用的外力產(chǎn)生的不利影響達到最小化，因此，調(diào)律師用左手操扳調(diào)律比右手操扳調(diào)律更加合理一些.

4 對“綜合調(diào)律”方法的探討

雖然使用左手調(diào)律相對傳統(tǒng)的右手調(diào)律更趨于合理，但是使用左手操作扳子調(diào)律的方法也不一定完美，特別是對于已經(jīng)習慣使用右手的操作者，尤其是初學者，用左手調(diào)律操控扳手和進行微調(diào)，沒有大量的長時間的練習是很難掌握的.現(xiàn)在最大的問題是，如何才能將左、右手調(diào)律操作的手法，以及它們各自的優(yōu)勢自然地結(jié)合在一起，既能使在調(diào)律時對弦軸和弦軸板結(jié)構(gòu)的影響最小，又能使一般的操作者快速掌握.一種“綜合調(diào)律方法”在學習和實踐過程中應(yīng)運而生.這種方法的優(yōu)點就是，通過改變傳統(tǒng)右手操作方法的插扳方向和運行軌跡，在不改變使用右手的習慣的同時，巧妙地將左手調(diào)律的特征和操作方法融合進去.綜合調(diào)律方法符合的是大多數(shù)調(diào)律者所使用的右手拿扳子習慣，但是改變了運行扳手的角度，這個角度與左手操作時相同，用大拇指來發(fā)力，帶動調(diào)律扳手運行，用力的方向傾向于弦軸板一邊.在這樣的操作方式下，弦軸的受力變化就和上文中論述左手操扳時相同，也就兼顧了左手操扳帶來的優(yōu)勢.在調(diào)低音高時，用食指接觸扳手的一側(cè)壓低扳手，如此運作，就好比翻版了右手往低調(diào)律的操作方法.這個新的“調(diào)律方法”，不僅順應(yīng)了大多數(shù)操作者的習慣，還將左、右手操作方法的優(yōu)勢結(jié)合了起來.在傳統(tǒng)調(diào)律方法的基礎(chǔ)上，“綜合調(diào)律方法”使得調(diào)律操作方法與張弦結(jié)構(gòu)特點和受力規(guī)律之間更加和諧.當然，新的調(diào)律方法還需要在實踐中得到完善，讓其更具有科學性和實用性.

總之，調(diào)律目的就是準確、穩(wěn)定地對鋼琴的音高進行調(diào)整，并在實踐之中不斷地探索新的、行之有效的、科學的操作技術(shù)和方法.對調(diào)律方法的探討和研究，首先要關(guān)注的就是琴弦的受力狀況.在調(diào)律過程中，弦軸是最先受力的部分，所以，采取不同的操作方法時，弦軸部分受到的拉力情況就明顯不同，這樣的變化會直接影響音高的穩(wěn)定性.左手和右手兩種調(diào)律方法各有利弊，“綜合調(diào)律方法” 通過改變傳統(tǒng)右手操作方法的插扳方向，在不改變使用右手習慣的同時，巧妙地將左手調(diào)律的特征和操作方法融合進去，使之符合張弦結(jié)構(gòu)特點和受力規(guī)律，起到保護鋼琴的作用，也能延長鋼琴的使用壽命.

[1] 容韓司．鋼琴制造[M].陳喜棠譯.臺灣：徐氏基金會，1977.

[2] 金先彬，陳重生，張茂林.鋼琴維修調(diào)整與鋼琴調(diào)律[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.

[3] 劉金壽.鋼琴走律諸因素力學分析[J].樂器,1993(3)：8-11.

[4] 陳重生.鋼琴調(diào)律原理與應(yīng)用[M].上海：上海音樂學院出版社,2006.

[5] 馬偉.鋼琴選購保養(yǎng)維修知識問答[M].北京：北京體育大學出版社，2008.

LI Ying

(SchoolofMusic，AnshanNormalUniversity,AnshanLiaoning114007,China)

(責任編輯：陳 欣)

The effect of stresson strings to the piano tuning

Wear and tear will appear in the playing on the piano which is a loss to the player.Piano tuning is a process of adjusting the stress on the strings.Through tuning we make every tone correct and clear.The aim of piano tuning is to adjust the tone of the piano.This paper tries to explore a more scientific and simple way of piano tuning by comparing the traditional ways of left-handed and right handed tuning through analyzing the stress on the strings of the piano. Key words piano tuning;repair;play

2015-07-11

李穎(1963-)，女，遼寧錦州人，鞍山師范學院音樂學院實驗師.

J619.4

A

1008-2441(2015)06-0078-04