鋼琴的構(gòu)造及發(fā)聲方法
鋼琴是西洋古典音樂中的一種鍵盤樂器，有“樂器之王”的美稱。以下是專門為你收集整理的鋼琴的構(gòu)造及發(fā)聲方法，供參考閱讀！
鋼琴的構(gòu)造及發(fā)聲方法
一、鋼琴的基本構(gòu)造
踏板
踏板(Pedal)是指鋼琴下面用足踩的踏板而言。它是鋼琴中除鍵盤外最重要的配件。1711年意大利樂器制造家克理斯多佛利(Bartolommeo Cristofori)在改造鋼琴時發(fā)明的。主要分為三個部分。(其中最常用的是延音踏板)
延音踏板(Damper Pedal)：右踏板，也叫做延音踏板，又叫共鳴踏板。是英國人布勞馬(John Broadwood)于1783年發(fā)明，通常是鋼琴下最右內(nèi)側(cè)的踏板，也有書上稱之為“增音器”，當(dāng)延音踏板被壓時下，平時壓在弦上的制音器(Damper)立即揚起。使所有的琴弦延續(xù)震動，將踏板放開后，所有的制音器又全部壓在琴弦上制止發(fā)音。由于按下制音踏板會使琴聲在一定程度上擴大，故又稱強音踏板(Loud Pedal)。
柔音踏板(Soft Pedal)：左踏板，也叫做弱音踏板(ulna cord)。在平臺式鋼琴里，踩下柔音踏板時，琴槌會立刻向旁推移，使音量減少，并使聲音變得非常清純、柔和。而立式鋼琴，踩下柔音踏板時，琴槌移近琴弦，藉以減輕沖力，減少打擊的長度與強度，使音量變小。它的作用就不僅是幫助演奏者彈得更弱，也是為了增加聲音的柔和，并除掉音質(zhì)中任何敲擊的成分。左踏板往往被比作"旋樂演奏者的弱音器"。
消音踏板(Sostenuto Pedal)：中踏板、選擇延長音踏板(sostenuto)。具有特殊性能的踏板。三角鋼琴中間踏板的用途是“特定連音踏板”，用法是先彈下琴鍵并保持，踩下“特定延音踏板”不放，剛才所彈鍵會繼續(xù)延音，其他鍵不受影響。大部分現(xiàn)代立式鋼琴的中間踏板被踩下時，一塊活動的絨布會夾在琴槌和琴弦之間，使音量變得極低。通常只使用于夜間或清晨彈奏鋼琴之時，以免驚擾鄰居的安寧。所以有時候也稱為也有稱之為倍弱音踏板。
調(diào)音釘
調(diào)音釘(Tuning Pins)是一些能夠用特制扳手扭動旋轉(zhuǎn)的釘狀螺栓。它的旋床是有鎖口的特制高碳鋼，因而琴弦能牢固地繞在弦軸釘上，致使音準在琴弦高強度拉力作用下能長期保持并穩(wěn)定下來。
琴槌
琴槌(Hammer)外包著高品質(zhì)的毛氈或絨布，由于這層“皮膚”多是羊毛造的，因而又稱羊毛槌。它本身連著琴鍵，當(dāng)琴鍵被按下時，琴槌便會打落琴弦上并借著琴弦的振動使鋼琴發(fā)出聲音。因此，它的作用是用來敲擊被調(diào)音釘緊扣著的琴弦。
制音器
制音器(Damper)制音器是與弦緊貼著，用來阻止弦的震動。例如當(dāng)鋼琴上的琴鍵被按下時，鋼琴內(nèi)部的琴槌會打在一條條用銅制造的琴弦上，借著琴弦的震動發(fā)出聲音。
擊弦機
擊弦機(Action)擊弦機連接著琴鍵和琴槌，是整部鋼琴的靈魂和最重要的配件。
音板
音板(Soundboard)音板位于鋼琴內(nèi)部的一塊大木板，高檔鋼琴用楓樹實木板拼成，現(xiàn)代低端普及琴有用密度板。它連著調(diào)音釘，緊貼著琴弦，當(dāng)琴弦振動，音板會使聲波高效率耦合到空氣中，即將聲音透過響板反射以及擴大出來。
琴鍵
琴鍵(Keyboard)整個琴鍵都是由黑鍵和白鍵組合而成。黑鍵36個，白鍵52個，共88個。
二、鋼琴的發(fā)聲原理
鋼琴背架上有一排鋼絲弦，有單根的纏弦，有兩根和三根的裸弦。共計二百多根。鋼琴發(fā)聲就是由琴鍵頂起擊弦機，又由榔棰敲擊弦列發(fā)出聲音。由于這些根弦的粗細、長短、張力不同，所以發(fā)出不同的音高。如果這些琴弦的張力發(fā)生一丁點變化，它的音高就相應(yīng)改變。所以經(jīng)常調(diào)律是必須的。
鋼琴的發(fā)音系統(tǒng)
鋼琴的發(fā)音系統(tǒng)大致包括琴弦、弦軸、弦軸板、后背支柱、鑄鐵板、弦枕、音板、肋木、琴碼等。
(1)琴弦
鋼琴發(fā)音的振動題是琴弦。琴弦是用含有純度非常高的碳素而制成的，被叫做“音樂鋼絲”。琴弦的材質(zhì)非常重要，可以說琴弦材質(zhì)的提高，是使鋼琴的性能能夠快速進步的最大、最重要的因素。
18世紀初所使用的琴弦，是由鐵絲或銅鋅合金制成的。由于這些材料的抗張強度很低，耐久力也小，還缺乏充分的張力，所以聲音是微弱的。
1819年，隨著鉆石與紅寶石的拔絲模的出現(xiàn)，得到了能夠經(jīng)得起很強的張力又不會使鋼絲延長的琴弦。材質(zhì)、拉絲技術(shù)的進步也是完成現(xiàn)代鋼琴的重要因素�，F(xiàn)在使用的碳素鋼絲的原料是碳素含有率在0.85-0.95%的程度，它具有極其細微的粒狀組織。琴弦所要選擇的是具有均勻質(zhì)量的沿著拉力方向只有一點點延長的結(jié)晶系。
琴弦不僅僅只是進行單純的物理實驗、化學(xué)分析等。它也決不可混入不純的物質(zhì)，不能有創(chuàng)傷，還要求要有精準的尺寸，以及材質(zhì)在整體長度上的均勻一致，橫斷面的整齊。有很強的抗張強度，抗折彎也很強的原材料。
為了檢查它的張力、硬度、彎曲度、扭曲度，還要使用顯微鏡技術(shù)，拍扁等多種的最高級的試驗。
琴弦的粗細號數(shù)常見的是最高音從13號(0.775mm)開始使用，共約20種號。
根據(jù)琴弦振動的理論，高音細而短，低音粗且長。在鋼琴的低音部隨著受到鋼絲的粗度與長度的限制，還需要把用于銅芯線的軟銅絲重復(fù)的纏繞在鋼絲上，以減少它的振動數(shù)。
什么位置上配合使用怎樣粗細長短的琴弦，對音色、音量、均衡都有很大的影響。
還有，在中、高音部分是一個音3根弦，低音部是2根弦，而最低音部約一個八度的音只使用1根琴弦，其主要目的是為了音量均衡。一臺88鍵的鋼琴，琴弦數(shù)量大約有220-230根，三角琴大約240根左右。
把琴弦拉緊后達到正確的音高時，1根弦的張力是80-90公斤，一臺琴的張力加起來可達到20噸左右。
(2)弦軸
鋼琴的琴弦是被纏繞在弦軸上。弦軸的標準長度是62mm，直徑為7mm左右，掛弦眼的內(nèi)徑為1.6mm，重量16克。(修理中用于更換的弦軸有7.2-7.5mm的)用調(diào)音扳子轉(zhuǎn)動弦軸，把琴弦拉緊，緩慢的把張力進行加減就是“調(diào)律”。
弦軸的頭部為了便于插入調(diào)音扳子而做成四角型，下半部分是帶有很細的螺紋被旋進木板里。轉(zhuǎn)動弦軸的時候如果軸眼太緊，就會使它斷裂。還有，為了弦軸表面能夠防銹，要進行化學(xué)方面的處理，涂酸化膜擊實施鍍鎳等。
把琴弦的一端插進弦軸上的橫洞里繞二又四分之三圈，另一端掛在掛弦釘上。在中、高音部分，一般在這個掛弦釘上回轉(zhuǎn)它的另一端，把回轉(zhuǎn)后的另一端琴弦掛在相鄰的弦軸上。
弦軸的數(shù)量與琴弦是相等的，一臺琴是220-230根琴弦。
弦軸墊圈是楓木材料制成的，用于堵塞弦軸與鋼板之間的間隙，使摩擦力增強，能更好的保持音準，看上去也美觀。
(3)弦軸板
弦軸是被擰入到弦軸板里的，弦軸板是由數(shù)塊楓木以不同的木紋方向上粘合而成的。弦軸板的質(zhì)量對音準的保持具有很重要的影響。如果干燥不充分，會使弦軸逐漸松動，很容易跑音。即必須在能夠支撐1根弦的張力在100公斤以上時，弦軸也不能回轉(zhuǎn)。三角琴由于更要增加音準的保持力，還要使用多層弦軸板。
(4)后背支柱、鑄鐵板
一個能夠支撐20噸的琴弦張力的主要部件是支柱和鑄鐵板。它們兩者一般被設(shè)計成一體和適當(dāng)?shù)南喑诵Ч?/p>
在鐵板鑄造技術(shù)進步后的今天，比起容易受到溫度、濕度影響的木制支柱來說，近來見得多的還是以鋼板為主體的設(shè)計。
支柱的組成方式，三角琴采用放射狀，立式琴一般采用縱向式的排列。它主要的作用是增加抗扭曲的強度，像人的肋骨那樣，能把中心部微妙的隆起的技術(shù)需要最高的技術(shù)。
鑄鐵板不只是支撐琴弦的張力，也是為了輔助琴弦的振動。鑄鐵的質(zhì)量、材質(zhì)的硬度以及形狀、厚度都對聲音有著微妙的影響。
(5)弦枕
琴弦是靠弦軸與掛弦釘連接起來的，實際振動發(fā)音的是在弦枕或千斤與琴碼之間。琴碼是琴弦振動的支點，同時，還是傳導(dǎo)音板振動的重要部分。
在立式琴上，弦枕是鋼板上的一部分，它的作用=是把琴弦支起來，在弦軸與弦枕之間用壓弦檔把琴弦壓下去。三角琴的高音部分也是用弦枕與壓弦檔壓住，在中音和低音部則使用“千斤”。千斤是用銅鋅合金制作的，它是琴弦振動的支點的一端，在立式琴上也有全部都用千斤代替弦枕而使用的。
千斤是弦枕和壓弦檔的合并物，它能使琴弦的間隔、弦長、弦的高度均勻一致。不論是千斤還是壓弦檔與弦枕，它與琴弦的角度及接觸點的.形狀，對于優(yōu)質(zhì)的發(fā)音都是極為重要的。
(6)音板
如果單單只靠琴弦的振動，由于琴弦的表面積非常小，在空氣中傳出的聲波也就極其微弱，幾乎聽不到聲音。但是如果能夠讓很大的音板全部振動起來，由于有寬闊的振動面積，就能夠得到很大的聲音。不僅如此，音板還是支配琴弦、榔頭以及整架鋼琴音色的一大要素。
【拓展內(nèi)容】
鋼琴樂理基本知識
一、基本音級
在樂音體系中，具有獨立名稱的7個音級叫做基本音級。這7個音級表就是現(xiàn)在鋼琴上白色琴鍵所發(fā)出的聲音。
基本音級的名稱有音名和唱明兩種標記方法，每個音級的音名是用字母來標記的。唱名則利用讀音來表示。(關(guān)于音名和唱名的關(guān)系，我們將在后面的調(diào)式與調(diào)性的部分具體講解。)以C大調(diào)為例：C大調(diào)基本音級的音名從低到高分別標記為：C、D、E、F、G、A、B與其對應(yīng)的唱名則是do、re、mi、fa、sol、la、si 七個讀音。
在樂音體系中7個基本音級的標記(音名和唱名)是循環(huán)使用的。即C、D、E、F、G、A、B之后又回到c、d、e、f、g、a、b或do、re、mi、fa、so l、la、si之后還是do、re、mi、fa、sol、la、si……如此循環(huán)往復(fù)。
但是，每一個循環(huán)中的音級是音高不同的，也就是說，雖然音名(或唱名)相同但音高是不一樣的。在標記音名時時采用大寫、小寫，或者是在大寫字母后加入下標、小寫字母后加入上標的方法加以區(qū)別。如：C、a、a1(后面的數(shù)字“1”應(yīng)為上標形式)、B3(數(shù)字“3”應(yīng)為下標形式)。其中兩個相鄰的、具有同樣名稱的音的關(guān)系叫做“八度”。
二、變化音級
在七個基本音級中，除了E和F(C調(diào)唱名為mi和fa)、B和C(C調(diào)唱名為si和do)之外，其他的兩個相鄰的音級之間還可以得到一個音，也是人耳可以明顯分辨出來的。
我們舉一個例子——在C音和D音之間還可以得到一個音高既不同于C又不同于D的音，也就是說這 個音要比C音高但是又比D音低。我們可以認為這個音是升高C音或者說是降低D音得來的。這種升高或降低基本音而得來的音，叫做變化音級。變化音級表現(xiàn)在鋼琴上就是黑色琴鍵所發(fā)出的聲音。變化音級的標記方法是在基本音級的前面加入#(升號)或b(降號)。如C音和D音之間的音，我們可以說它是升高C音而得來的，這樣就把它標記為#C(讀做“升C”)，同時，我們也可以認為它是降低了D音而得來的，因此也可以把它標記為bD(讀作“降D”)。
由此可見，#C和bD實際上是一個相同的音，只不過標記方法不同罷了。這種標記方法不同、實際音高相同的音叫做“等音”。
三、音的分組
前面我們講過，在樂音體系中七個基本音的名稱是循環(huán)重復(fù)使用的。因此就會產(chǎn)生許多音名相同而音高不同的音，為了加以區(qū)別，我們將音列分為許多個“組”。
最中央的一組叫做“小字1組”，用小寫字母并在右上方加數(shù)字1來表示，如c1、d1、e1、f1……(字母后的數(shù)字應(yīng)為上標形式，下同)比小字1組高的音組依次命名為“小字2組”、“小字3組”、“小字4 組”、“小字5組”，其中，小字2組的標記方法是——用小寫字母并在右上方加數(shù)字2。其他各組的標記方法依此類推。
比小字1組低的音組依次命名為“小字組”、“大字組”、“大字1組”、“大字2組”
小字組的音用不加數(shù)字上標的小寫字母來標記，如c、d、e、f、g、a 、b;
大字組的音用不加數(shù)字下標的大寫字母來標記，如C、D、E、F、G、A 、B;
“大字1組”和“大字2組”的音用大寫字母并在右下方加數(shù)字下標來表示：如F1、G1、B2、A2……
同名變化音級的標記方法只要在基本音級的前邊加上#(升號)或b(降號)即可，如#A1、#e、#f2、bA、bg3……
下面以鋼琴為例，介紹一下兒音的分組(只列出基本音級的分組)—— 在鋼琴上，由低到高基本音級(白鍵)的分組依次為：
大字2組：A2、B2
大字1組：C1、D1、E1、F1、G1、A1、B1
大字組：C、D、E、F、G、A、B
小字組：c、d、e、f、g、a、b
小字1組：c1、d1、e1、f1、g1、a1、b1
小字2組：c2、d2、e2、f2、g2、a2、b2
小字3組：c3、d3、e3、f3、g3、a3、b3
小字4組：c4、d4、e4、f4、g4、a4、b4
小字5組：c5、
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