鋼琴琴弦受力變化對(duì)鋼琴調(diào)律操作方法的影響

李 穎

(鞍山師范學(xué)院 音樂(lè)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

鋼琴琴弦受力變化對(duì)鋼琴調(diào)律操作方法的影響

李 穎

(鞍山師范學(xué)院 音樂(lè)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

鋼琴在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定程度上的損耗，諸如鋼琴的音準(zhǔn)問(wèn)題、琴弦會(huì)出現(xiàn)雜音等，不利于演奏者的演奏.鋼琴調(diào)律是一門(mén)應(yīng)用型的學(xué)科，是一個(gè)調(diào)整鋼琴琴弦張力的過(guò)程，通過(guò)調(diào)律使鋼琴的每一個(gè)音在彈奏時(shí)都能發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的音.調(diào)律方法研究的目的就是準(zhǔn)確、穩(wěn)定地對(duì)鋼琴的音高進(jìn)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(guò)對(duì)左、右手傳統(tǒng)調(diào)律方法的比較，探索出一種更加科學(xué)、簡(jiǎn)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(diǎn)是對(duì)音準(zhǔn)的控制，是一個(gè)調(diào)整鋼琴琴弦張力的過(guò)程，以使每一個(gè)音在彈奏時(shí)都能發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的音高.對(duì)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(gè)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(gè)主要受力點(diǎn)，分別是：弦軸、壓弦條、弦碼、別弦釘、掛琴釘.在進(jìn)行鋼琴調(diào)律時(shí)，張弦系統(tǒng)的5個(gè)主要受力點(diǎn)各自承擔(dān)著自己的任務(wù).在接受外力時(shí)，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(dāng)使用不一樣的操作方法時(shí)，弦軸部分的受力情況就不可能一樣，這樣的變化會(huì)直接影響音高的穩(wěn)定性.除弦軸部分外，其它4個(gè)受力點(diǎn)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(duì)它們的受力狀況并沒(méi)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(guò)對(duì)琴弦和琴軸的受力情況進(jìn)行分析，來(lái)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(guò)琴弦振動(dòng)而發(fā)音的.弦的振動(dòng)是張緊的琴弦受到弦槌的敲擊，在平衡位置上做往復(fù)運(yùn)動(dòng).當(dāng)琴弦受到外力的作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生以下3種形式的琴弦振動(dòng)模式，即橫振動(dòng)、縱振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng).弦槌在擊打琴弦時(shí)首先會(huì)產(chǎn)生橫向的振動(dòng)，見(jiàn)圖1.

它的作用是使琴弦產(chǎn)生與掛弦方向垂直的橫向運(yùn)動(dòng).當(dāng)弦槌敲擊力大于與弦槌敲擊力方向相反的回復(fù)力時(shí)，琴弦做橫向的來(lái)回運(yùn)動(dòng).此時(shí)，琴弦的受力情況就會(huì)隨著琴弦的運(yùn)動(dòng)幅度大小而變化.最后，當(dāng)弦槌敲擊力等于與弦槌敲擊力方向相反的回復(fù)力時(shí)，弦恰好處于新的平衡位置.弦槌擊弦時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生縱振動(dòng)，見(jiàn)圖2.

由于弦在受到力的作用時(shí)，它的有效長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生改變.所以，弦不僅有橫振動(dòng)，同時(shí)它也在順著掛弦方向做縱向運(yùn)動(dòng).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(huì)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng).弦槌擊弦時(shí)不僅產(chǎn)生橫振動(dòng)和縱振動(dòng)，還會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，見(jiàn)圖3.

當(dāng)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(diǎn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng).但是這樣的扭轉(zhuǎn)力并不足以產(chǎn)生足夠的能量來(lái)影響音高[1].

弦和弦槌的相互運(yùn)動(dòng)不僅僅產(chǎn)生以上3種振動(dòng)方式，同時(shí)，由于弦槌與弦碰撞在一起的瞬間還能產(chǎn)生一個(gè)摩擦力.弦槌對(duì)弦的摩擦運(yùn)行的完成，是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，當(dāng)弦槌敲擊在弦上時(shí)，一開(kāi)始，敲擊力大于回彈力，這使得弦彎曲變形，這時(shí)，弦槌與弦接觸的時(shí)候，一起作一個(gè)拋物線形式的位移，然后，回落時(shí)的分力會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)的增長(zhǎng)，直到大于擊弦力的分力，這時(shí)弦槌才能脫開(kāi)琴弦，動(dòng)作才算完成[2].

這樣看來(lái)，弦張力的改變是以上3種振動(dòng)和產(chǎn)生的摩擦力共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，在進(jìn)行調(diào)律時(shí)就對(duì)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(shí)，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(guò)手上的功夫在對(duì)鋼琴進(jìn)行調(diào)律時(shí)，使音高達(dá)到準(zhǔn)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(duì)達(dá)到“純點(diǎn)”后的音高，進(jìn)行“矯枉過(guò)正”的修正和檢驗(yàn)[3].

2 弦軸受力情況分析

2.1 弦軸在靜止?fàn)顟B(tài)下的受力情況分析

在調(diào)律進(jìn)行之前，弦軸是處于靜止?fàn)顟B(tài)的(見(jiàn)圖4)，也就是說(shuō)弦軸在沒(méi)有受到外力作用時(shí)，露在弦軸板外部的拉力是來(lái)自于琴弦的(圖4B段).同時(shí)弦軸還有一個(gè)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(shí)的受力情況分析

在調(diào)整音高時(shí)，主要依靠轉(zhuǎn)動(dòng)弦軸來(lái)完成.有3種主要力在調(diào)律時(shí)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(guò)程中，操作方式和運(yùn)板方向的不同使琴弦的受力狀況不同.當(dāng)音升高時(shí)，扳手向右轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力首先作用在弦軸(A)段上，這個(gè)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(zhǔn)穩(wěn)定.當(dāng)音降低時(shí)，扳手向左轉(zhuǎn)動(dòng)，施加的力量向左方向，這時(shí)(A)段與(B)段方向一致，形成合力，(AB)段要共同克服來(lái)自(C)段的靜摩擦力，當(dāng)(AB)段的力量大于(C)段的摩擦力時(shí)，所聽(tīng)到的音就降低了.當(dāng)然，要想把音調(diào)到準(zhǔn)確的位置上，需要正確的操作手法和長(zhǎng)期的練習(xí)[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(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，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(duì)琴弦的受力方式有著不同的影響.

3.1 調(diào)高時(shí)左右手操作方法的對(duì)比

右手持扳調(diào)高時(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，用右手握扳調(diào)高時(shí)，扳子對(duì)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(shí)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)向下方向的彎力矩，這兩個(gè)向下方向的彎力矩相對(duì)較大，所以它們對(duì)弦軸孔的一端產(chǎn)生較大的壓迫力.如果長(zhǎng)時(shí)間使用這樣的調(diào)律方法，就會(huì)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(huì)造成弦軸折斷的情況發(fā)生.另一方面，來(lái)自扳子的外力所分解出來(lái)的向外方向的分力，會(huì)由于扳子施加的外力過(guò)大也變得相對(duì)較大，由此，會(huì)相對(duì)破壞弦軸的穩(wěn)定性，使弦軸松曠，而且在調(diào)律時(shí)的琴弦的張力也會(huì)因此而變化.

左手持扳調(diào)高和右手持扳有很大的不同，當(dāng)調(diào)律者使用左手操扳時(shí)，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(gè)端點(diǎn)所受到的壓力就會(huì)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(zhǔn)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(shí)左右手操作方法的對(duì)比

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

在使用右手操作扳子進(jìn)行調(diào)低音高的工作時(shí)，扳子施加的外力分解出的分力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下的彎力矩，會(huì)產(chǎn)生作用于弦軸板孔的下端的壓力，但此時(shí)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(duì)弦軸板孔的下端的擠壓是非常有限的.另外，右手運(yùn)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(shí)，來(lái)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(shí)，來(lái)自扳子給的外力方向是順著弦軸向里的，這個(gè)操作方法對(duì)弦軸起到了穩(wěn)定音準(zhǔn)的作用.與這個(gè)相比較，采用向下“拉扳”的操作方法時(shí)所產(chǎn)生的順著弦軸方向向外的分力會(huì)對(duì)弦軸的平衡穩(wěn)定產(chǎn)生一定的負(fù)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(jìn)行調(diào)低音高的操作時(shí)，與右手操作時(shí)對(duì)弦軸板孔的下端的影響相同，因?yàn)榘庾邮┘拥耐饬Ρ旧砭秃苄?，所以由它產(chǎn)生的向下的彎力矩也很小，所以對(duì)于弦軸孔的兩個(gè)端點(diǎn)的穩(wěn)定性不會(huì)產(chǎn)生什么影響.又因?yàn)樽笫帜冒庾訒r(shí)一般情況下都會(huì)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(huì)對(duì)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(guò)對(duì)左、右手調(diào)律方法的比較不難看出：在調(diào)律過(guò)程中，使用左手操扳的調(diào)律方法，能使扳子對(duì)弦軸所用的外力產(chǎn)生的不利影響達(dá)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(duì)“綜合調(diào)律”方法的探討

雖然使用左手調(diào)律相對(duì)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(duì)于已經(jīng)習(xí)慣使用右手的操作者，尤其是初學(xué)者，用左手調(diào)律操控扳手和進(jìn)行微調(diào)，沒(méi)有大量的長(zhǎng)時(shí)間的練習(xí)是很難掌握的.現(xiàn)在最大的問(wèn)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(shì)自然地結(jié)合在一起，既能使在調(diào)律時(shí)對(duì)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(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程中應(yīng)運(yùn)而生.這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是，通過(guò)改變傳統(tǒng)右手操作方法的插扳方向和運(yùn)行軌跡，在不改變使用右手的習(xí)慣的同時(shí)，巧妙地將左手調(diào)律的特征和操作方法融合進(jìn)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(xí)慣，但是改變了運(yùn)行扳手的角度，這個(gè)角度與左手操作時(shí)相同，用大拇指來(lái)發(fā)力，帶動(dòng)調(diào)律扳手運(yùn)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(shí)相同，也就兼顧了左手操扳帶來(lái)的優(yōu)勢(shì).在調(diào)低音高時(shí)，用食指接觸扳手的一側(cè)壓低扳手，如此運(yùn)作，就好比翻版了右手往低調(diào)律的操作方法.這個(gè)新的“調(diào)律方法”，不僅順應(yīng)了大多數(shù)操作者的習(xí)慣，還將左、右手操作方法的優(yōu)勢(shì)結(jié)合了起來(lái).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(diǎn)和受力規(guī)律之間更加和諧.當(dāng)然，新的調(diào)律方法還需要在實(shí)踐中得到完善，讓其更具有科學(xué)性和實(shí)用性.

總之，調(diào)律目的就是準(zhǔn)確、穩(wěn)定地對(duì)鋼琴的音高進(jìn)行調(diào)整，并在實(shí)踐之中不斷地探索新的、行之有效的、科學(xué)的操作技術(shù)和方法.對(duì)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(guò)程中，弦軸是最先受力的部分，所以，采取不同的操作方法時(shí)，弦軸部分受到的拉力情況就明顯不同，這樣的變化會(huì)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(guò)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(xí)慣的同時(shí)，巧妙地將左手調(diào)律的特征和操作方法融合進(jìn)去，使之符合張弦結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力規(guī)律，起到保護(hù)鋼琴的作用，也能延長(zhǎng)鋼琴的使用壽命.

[1] 容韓司．鋼琴制造[M].陳喜棠譯.臺(tái)灣：徐氏基金會(huì)，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(guó)輕工業(yè)出版社，2002.

[3] 劉金壽.鋼琴走律諸因素力學(xué)分析[J].樂(lè)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(lè)學(xué)院出版社,2006.

[5] 馬偉.鋼琴選購(gòu)保養(yǎng)維修知識(shí)問(wèn)答[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，2008.

LI Ying

(SchoolofMusic，AnshanNormalUniversity,AnshanLiaoning114007,China)

(責(zé)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(xué)院音樂(lè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師.

J619.4

A

1008-2441(2015)06-0078-04