裴振屹

摘 要：文章圍繞鋼琴音板的相關(guān)問題展開論述與分析，首先探討了鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)中鋼琴音板的基本原理以及特殊性，然后對(duì)鋼琴音板制作中的結(jié)構(gòu)選材問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，最后重點(diǎn)剖析了鋼琴音板與鋼琴音色之間的關(guān)聯(lián)性。希望能夠通過上述分析，進(jìn)一步肯定鋼琴音板在鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)中所發(fā)揮的重要作用，指導(dǎo)相關(guān)工作人員掌握鋼琴音板制造中結(jié)構(gòu)形式以及選材的主要方法與依據(jù)，同時(shí)通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝的方式，使生產(chǎn)加工的鋼琴音板品質(zhì)更高，以發(fā)出質(zhì)量更高的琴音。

關(guān)鍵詞：鋼琴；音板；結(jié)構(gòu)；音色

鋼琴是西洋古典音樂體系中非常重要的一種鍵盤類樂器，享有“樂器之王”的美譽(yù)。鋼琴的音域范圍寬廣，從A0至C8，基本覆蓋了樂音體系中的所有樂音，并且由于其音色美妙，在獨(dú)奏、伴奏、重奏等表演中均有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。而鋼琴的發(fā)聲主要來源于琴弦，琴弦在振動(dòng)過程中所發(fā)出的聲音經(jīng)弦碼傳遞至鋼琴音板，通過鋼琴音板將振動(dòng)作用力輻射至空氣中，以放大至人耳可聽到特有大小。在鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)中，如果沒有鋼琴音板作為共振使用，琴弦所引起的空氣振動(dòng)是難以符合樂音要求的。由此可見，鋼琴音板是鋼琴發(fā)聲的最根本原因。而有關(guān)鋼琴音板的選擇與運(yùn)用更會(huì)直接對(duì)鋼琴發(fā)聲的音質(zhì)、音色以及音量產(chǎn)生重要影響。本文即針對(duì)鋼琴音板展開一定的探討與分析。

一、鋼琴音板原理

鋼琴音板是整個(gè)鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)中非常重要的構(gòu)成要素，決定了鋼琴發(fā)聲的音色與音量。針對(duì)鋼琴音板的選材與處理決定著鋼琴音量的大小以及音色的好壞。鋼琴音板主要由弦碼、音板框、肋木以及共振板這幾個(gè)部分構(gòu)成。其中，以共振板所發(fā)揮的作用最為顯著。實(shí)質(zhì)上，共振板是一個(gè)厚度在8.0mm～10.0mm左右的薄片板。之所以對(duì)共振板的厚度有較高要求，主要是因?yàn)槠浜穸葧?huì)直接決定鋼琴音板的共振以及傳音效果。若共振板的厚度高于10.0mm，則會(huì)增加共振板自身重量，難以形成良好的共振狀態(tài)，對(duì)鋼琴音板最終呈現(xiàn)出的音響效果產(chǎn)生不良影響；反之，若共振板的厚度低于8.0mm，則會(huì)受到板面共振過程中較大峰谷差異的影響而導(dǎo)致鋼琴音板所呈現(xiàn)出聲音不夠協(xié)調(diào)與均勻。因此，在鋼琴音板制作中，通常建議選用厚度在8.0mm～10.0mm之間的小板條粘接而成，根據(jù)不同形式的鋼琴，共振板的結(jié)構(gòu)形式也會(huì)存在一定的差異性。如對(duì)于三角鋼琴而言，共振板的外形結(jié)構(gòu)與鋼琴音板外形結(jié)構(gòu)一致，均為曲線形；對(duì)于立式鋼琴而言，共振板的外形結(jié)構(gòu)則多為矩形。

鋼琴音板在鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)中長(zhǎng)期受力，且對(duì)所承受作用力的均勻性會(huì)較高要求。若不均勻力作用，可能導(dǎo)致音板發(fā)生變形問題，進(jìn)而對(duì)鋼琴發(fā)聲產(chǎn)生影響。在鋼琴音板背部粘貼有多根肋木，自左下至右上部有一條中～高音弦碼，而低音弦碼則粘貼于音板右下角，四周固定于音板框上。當(dāng)琴弦受力發(fā)生振動(dòng)時(shí)，鋼琴音板上所固定弦碼可傳遞振動(dòng)音板，使鋼琴音板開始工作。一般情況下，為滿足鋼琴音色要求，所選擇鋼琴音板對(duì)均勻共振的耐受力應(yīng)當(dāng)在27.0Hz～6000.0Hz范疇內(nèi)，故在針對(duì)鋼琴音板進(jìn)行選材時(shí)必須充分考慮這一問題。

二、鋼琴音板結(jié)構(gòu)選材

鋼琴音板主要由弦碼、音板框、肋木以及共振板這幾個(gè)部分構(gòu)成。其中，以共振板所發(fā)揮的作用最為顯著，主要原因是因?yàn)槠浜穸葧?huì)直接決定鋼琴音板的共振以及傳音效果。以下即分別探討鋼琴音板制造中對(duì)共振板、鋼琴音板主材以及實(shí)木音板粘接材料的選擇要求。

在鋼琴音板中，共振板的選材性能以及其厚度會(huì)直接決定鋼琴音板的共振以及傳音效果。一般情況下，為確保鋼琴發(fā)聲良好，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇具有良好強(qiáng)度，密度適中且具有較高傳播速度的木材。目前鋼琴制造領(lǐng)域中通常建議選用可產(chǎn)生共鳴的云杉木作為鋼琴音板主要材質(zhì)。我國可適用于鋼琴音板制作云杉木以東北地區(qū)特產(chǎn)魚鱗云杉木（白松木）為主，西方國家可適用于鋼琴音板制作的云杉木則以挪威云杉木為主。以云杉木為主材所制作的鋼琴音板共振板材質(zhì)偏輕，容積重小，且有較高彈性，故聲學(xué)性能理想。

在制作鋼琴音板的過程中，所選擇主材應(yīng)當(dāng)盡可能確保年輪疏密的一致性，同時(shí)盡可能確保年輪紋理的順直性，平均年輪寬度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在4.0mm范圍內(nèi)。還需要特別注意的一點(diǎn)是，鋼琴音板制作過程中所選擇主材必須安排專人進(jìn)行嚴(yán)格的外觀檢驗(yàn)，不得存在疤痕或節(jié)疤等缺陷。主要原因是，存在缺陷的板材彈性不足，聲學(xué)性能差，在聲音傳播過程中對(duì)傳播質(zhì)量有不良影響，最終可能導(dǎo)致鋼琴音板呈現(xiàn)出的音色不良。

一些品質(zhì)較高的鋼琴中，所應(yīng)用的鋼琴音板為實(shí)木材質(zhì)音板。這種實(shí)木材質(zhì)音板是由多個(gè)不同長(zhǎng)度徑切板以粘貼的方式組合在一起的。一般情況下，實(shí)木音板制作中所選擇主材規(guī)格應(yīng)按照500.0mm～2300.0mm標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，主材厚度則建議按照8.0mm～10.0mm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。同時(shí)，擋板相互間的拼接部位應(yīng)當(dāng)仔細(xì)處理，確保紋理的順直與嚴(yán)密，不得出現(xiàn)斜向紋理，以免對(duì)鋼琴音板傳遞音色的質(zhì)量效果產(chǎn)生不良影響。但實(shí)木材質(zhì)音板的成本較高，通常應(yīng)用于價(jià)格較為昂貴的高檔鋼琴中，而對(duì)于中低檔鋼琴而言，多建議選用多層復(fù)合共振板，在確保鋼琴音色的同時(shí)合理節(jié)約木材資源，降低成本。

三、鋼琴音板與音色的相關(guān)性

在樂器工業(yè)研究范疇中，大量鋼琴生產(chǎn)廠商均圍繞鋼琴音板與音色的關(guān)系展開過深入研究與分析。但有關(guān)根據(jù)鋼琴音板振動(dòng)狀態(tài)規(guī)律判定鋼琴音板品質(zhì)高低的研究并未取得成果。其主要原因是，無論對(duì)于何種規(guī)?；蛞院畏N材質(zhì)所制成的鋼琴音板而言，在實(shí)驗(yàn)室分析過程中均無法確保振動(dòng)狀態(tài)的一致性。即便對(duì)于與鋼琴音色相似的其他樂器而言，在音板振動(dòng)規(guī)律方面均存在較大的差異性。反之，對(duì)于一些與鋼琴音色差異較大的樂器而言，在音板振動(dòng)規(guī)律方面反而能夠探究到一定的規(guī)律與一致性。這一特性說明了不同樂器中音板在振動(dòng)時(shí)的復(fù)雜性。鑒于這一規(guī)律，在鋼琴樂器制造過程中，音板強(qiáng)度可以通過與音板木材紋理垂直分布的肋木結(jié)構(gòu)加以調(diào)整，任意一點(diǎn)被激發(fā)后，音色都會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)傳遞至整塊音板之上，一方面可獲得適度的音量，另一方面也能夠體現(xiàn)鋼琴樂器所獨(dú)有的音色。

在鋼琴振動(dòng)聲波的傳播過程當(dāng)中，若鋼琴音板所選用肋木質(zhì)量偏松軟或弦碼質(zhì)量偏大，則都有可能因內(nèi)摩擦作用力影響而導(dǎo)致部分自琴弦所獲取振動(dòng)能量發(fā)生的損傷。換言之，由于鋼琴音板的振動(dòng)關(guān)系復(fù)雜，以及肋木、弦碼的特殊性，也賦予了鋼琴獨(dú)特的音色，甚至也沒有音色完全一致的鋼琴。

為確保鋼琴發(fā)聲的正常，必須重視對(duì)音板的固定與安裝。若鋼琴音板安裝固定不牢靠，可能會(huì)導(dǎo)致鋼琴音板在振動(dòng)過程中的產(chǎn)生較大的振動(dòng)能量消耗，進(jìn)而對(duì)音色以及音質(zhì)產(chǎn)生不良的影響。鋼琴音板的“大薄片”這一特殊形狀，使音板在加工前即便已經(jīng)處于相對(duì)干燥的狀態(tài)（即含水量不足6.0%），但在加工中幾個(gè)小時(shí)含水量即可提高至10.0%左右，且隨著環(huán)境濕度的增加，音板材料含水量也會(huì)有一定程度上的提高。此時(shí)直接進(jìn)行鋼琴音板的油漆涂飾環(huán)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致這部分水分封閉在鋼琴音板內(nèi)部，導(dǎo)致鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)最終所呈現(xiàn)出的音色偏沉悶，尤其對(duì)于實(shí)木材質(zhì)的鋼琴音板而言，試用期間還可能發(fā)生開裂問題。但開裂對(duì)于鋼琴發(fā)聲而言并非完全不利，即在不發(fā)出雜音的前提下，開裂部分可以使封閉于鋼琴音板內(nèi)部的水分達(dá)到散失，以降低鋼琴音板含水率，并在鋼琴音板木材拼接異向應(yīng)力因素的影響下，使鋼琴音板開裂程度得到緩解，同時(shí)也能夠一定程度上緩解鋼琴音色的沉悶感，使鋼琴發(fā)聲偏向清澈與高昂。通常情況下，大多數(shù)樂器的音板均呈凸起的弧型，如古琴、古箏、提琴等，而對(duì)于鋼琴而言，鋼琴音板看起來是平板，實(shí)則也呈弧型，不過弧型較小不易覺察。這一特性的主要原因是根據(jù)抵抗弦碼壓力而設(shè)置。在鋼琴演奏發(fā)聲的過程中，琴弦為取得穩(wěn)定的支撐，要求弦碼上平面要高于弦水平面，以使琴弦振動(dòng)時(shí)，不會(huì)脫離弦碼而影響聲音的傳播和額外消耗能量。弦對(duì)音板的壓力取決于弦的張力及弦碼高出弦面的角度。弦碼對(duì)音板形成的壓力，會(huì)使音板塌陷音質(zhì)變壞，因此必須在實(shí)際生產(chǎn)中加以規(guī)避。

四、結(jié)語

總的來說，鋼琴音板對(duì)于鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)而言是非常重要的。為了能夠使鋼琴奏響清澈且優(yōu)美的音色，就必須嚴(yán)格要求鋼琴音板的品質(zhì)。本文上述分析中首先探討了鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)中鋼琴音板的基本原理以及特殊性，然后對(duì)鋼琴音板制作中的結(jié)構(gòu)選材問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，最后重點(diǎn)剖析了鋼琴音板與鋼琴音色之間的關(guān)聯(lián)性。認(rèn)為鋼琴音板必須具備擴(kuò)大弦振動(dòng)所產(chǎn)生能力并輻射至空氣中的能力，必須具備足夠的響度以及值，且應(yīng)當(dāng)能夠均勻增強(qiáng)鋼琴發(fā)聲系統(tǒng)全音域范圍內(nèi)頻率音輻射。只有滿足以上條件，才能夠確保鋼琴音板的質(zhì)量性能，使所制造出的鋼琴達(dá)到合格且高品質(zhì)的要求。

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作者單位：

安徽師范大學(xué)音樂學(xué)院