鋼琴是一種貴重而精密的樂器,總體有二百二十多根琴弦,其中每根琴弦所承受的張力約 90 公斤 ,經過一段時間的彈奏振動和受溫濕度變化的影響,張力會下降,影響音準,即常說的「變音」。這樣勢必會影響到我們的聽覺感受。尤其初學兒童,需要一開始就建立一個良好的固定音準概念。因此,鋼琴每年需要調律及機械整理1-2次。
.

  如果相隔較長時間調音,會導致音調偏離過大,「鋼琴宜小動,不宜大動」對鋼琴本身及琴弦都有好處。若調試時音準偏離太多,即使調到了標準音,由於張力的增加,鋼琴在新的平衡狀態下會有一個適應的過程,音會下降得很快。要多調上幾遍才能使音保持穩定。這樣就增加了鋼琴調試的難度,從而使調試費用增加。

 

 

鋼琴的製造過程

自一七○九年克氏發明槌擊鋼琴後,鋼琴先後經初期、中期、後期等三個階段一百多年的研究改進,直到一八五○年,真正的鋼琴才算製造成功。時至今日,除了在質料及手工方面有所差異之外,其餘有關構造、組織原理等都甚少有所改變。鋼琴不僅締造了歐洲十九世紀音樂史上最輝煌燦爛的黃金時代,更是今最受重視、最受歡迎的樂器。

鋼琴的構造如果要更具體、更專門來分類的話,可分為支撐部分的支柱和鐵骨等,打擊部分的鍵盤和打弦器,有關音色和音律部分的弦、響板、響棒、調律釘,以及外殼等部分。就鋼琴製造者來說,有七個部分是最主要的,即支柱、鐵骨、響板、弦、打弦器、鍵盤以及外殼等七部分。製造一架鋼琴所需的材料,除了纖維材料、樹脂及塗料外,最主要的還是木材及金屬材料。響板和鍵盤大都使用雲杉釘板則多使用北美楓木。一般來說,鋼琴質地較堅硬的部分都是使用楓木;而支柱則多使用南洋柳安木製成的積層合板或鐵杉、柳安木等實木;外殼是使用積層合板或粒片板(又稱纖維板,由雜木混合製成)。至於使用金屬的部分,主要是在鐵骨、弦和踏板等。而纖維材料、樹脂及塗料等,則主要用於打弦器上的琴槌、外殼及裝飾等部分。鋼琴的製造過程可分為兩個部分,首先是木材的加工,其次是鋼琴的組合。前者是將製造鋼琴所需的木材進行乾燥處理。乾燥處理可分為天然乾燥及人工乾燥兩步驟,依木材質地(厚、薄、軟、硬)的不同而需不同的時間。天然乾燥包括室內和室外,約需一年的時間,人工乾燥則有三種方法,即地熱法、蒸汽法及電氣法三種。質地較軟(如針葉木)或薄的材料,約需三天~一個禮拜的時間,質地較硬(如楓木)或厚的材料,則需十五天~一個月的時間,至於合板由於已是經過處理的材料,所以不再需要乾燥處理的過程了。接下來就是鋼琴組合的部分,首先是支柱的組合,然後再將已接合好響棒和琴橋的響板與支柱接合,接合後再裝上鐵骨、打上調律釘,接著便是張弦的工作,張好弦後進行第一次的調音,調音後再裝上部分的外殼如鍵盤擱板、腳輪等,鋼琴便可直立起來。待鍵盤及打弦器安裝好後,便進入調音室進行第二次調音,以及調整和整音的工作,最後再加裝上所有的外殼,至此鋼琴的製造便告一段落。

 

 

決定鋼琴好壞的因素

通常評價一部鋼琴的重點是放在音色、音量、音律、彈觸性、耐久力及美觀與否等六項要素上,而鋼琴構造中的每一部分對此可說都有決定性的影響,但如果我們要更嚴格分析的話,對音色與音量最有影響的當屬弦、響板、響棒等;對音律會產生影響的則是釘板、調律釘、支柱和鐵骨等,就彈觸性來說,鍵盤與打弦器的好壞有很大的關係。而耐久力和美觀方面,則在於材料、塗料、外型及品質管制等條件上。現在我們就針對鋼琴構造中幾個主要的部分來分析,探究它們如何對鋼琴的好壞造成影響。

 

響板與響棒

 

在鋼琴中,響板與鐵框架、琴背支架等張弦系統的主體結構,共同承載著來自琴弦巨大壓力。當琴弦受到激發而振動時,通過黏貼在音板上的弦碼,將弦的振動傳導至響板,響板對來自琴弦的振動產生響應,並且發生共振,大面積增強聲波的輻射,使音量得以加強,也能使鋼琴的音色得以潤飾。鋼琴響板主要是由共振板、響棒(ribs bar)、響板框和弦碼組成。共振板為一塊薄的板片,邊緣通過板框緊固於外殼上,邊緣的響板可予削薄,以補正因兩邊琴橋所引起的附加剛度,或者在高音琴橋附近的響板厚度削薄,也可得到較好的效果。它的背面粘貼著依一定間距排列開來的木條響棒,黏接在響板底下,與板條方向垂直。整塊響板是由板條拼接而成的,木紋與琴橋的方向相同。在黏接肋力時,響板受壓變形,黏接好之後整塊響板呈現上凸狀。背面的周邊還粘貼著音板框,將響棒的兩個端頭牢靠地卡住,使之粘連到共振板上更穩固。響棒依照一定間距和傾斜度粘貼在共振板背面,主要作用是改變響板傳聲速度不均勻狀況,使聲波能夠在響棒的作用下盡可能地傳遍響板。弦張於鐵骨上,琴橋略高於弦列,弦與響板藉由的琴橋來傳遞振動,調節鐵骨的高低,則可使琴弦跨過琴橋所折成的角度,其所形成的壓力可以改變。

 

響板之厚度,在設計之際,約在 79 mm之範圍。一般較薄的響板以最弱的 Pianissimo 音演奏,可得柔和之聲音,但對於強音是缺乏張力。而較厚之響板則對於音量之細微差異〈Nuance〉難於分辨,聲音較為堅硬。音質並非僅依響板厚度而定者,其亦會受到弦引張力與響板曲面之程度的影響,所以何種厚度者較佳則不能一概而論。

 

響板之製造:當響板接合成一塊板後,先使其在乾燥室內極端乾燥,再與響棒相膠合後,使其吸濕至原來狀態,而自然的反翹,響板之邊緣使固定在周圍之固定框時,便會形成球面。響棒為達上述之功用盡可能使用與響板同材質之木料,而響棒之寬、厚、形狀、支數等則依與響板之平衡而決定。響棒幫助共振板形成一個向上隆起的拱面,以抵禦來自琴弦的巨大壓力、呈現工作的穩定性,使響板在保持一定工作彈性的基礎上呈現一定剛度。響棒的數量和在響板上分佈的間距(疏密程度),是決定響板工作彈性和剛度的重要因素之一,同樣每根響棒的截面形態與截面尺寸,及兩端由圓弧連接起的下凹端頭尺寸,也是影響響板彈性和剛度的不可忽視的因素。

 

琴槌敲擊而產生振動,將這種振動轉變成樂音的便是響板,響板的好壞對音色、音量、音的傳遞、音的平衡等有非常大的影響,所以響板在鋼琴製造中是極重要的一環。響板使用的木材要輕、富於彈性,同時為了有利於音的傳導,還要選用年輪密度精密(10mm間有5~6條年輪為佳)、木紋筆直、材質富彈性的徑切板。在製造響板時,為使弦振動能在瞬間迅速傳遞至整個響板,必須將徑切板以對角線的方式排列組合;此外,為了要與高音部至低音部各音域的振動特性配合,在高音部為使發生較多之倍音,使成響亮之聲音的目的,高音響板設計較厚,低音部的板需薄。但因弦馬之位置是接近於響板之固定部分,所以響板會變成不易於振動,聲音有變成太硬之傾向,因此在設計之際,是將高音部之響板固定框加寬,使其振動成容易。響棒是與響板的木紋成垂直的方式配置在響板上的,響板與響棒的配置,使由琴橋傳達過來的弦振動,能隨著木紋而快速、忠實地傳遞至整個響板。