
鋼琴的工作原理
您彈過原聲鋼琴嗎?如果答案是否定的,那麼我鼓勵您嘗試一次,因為這將是一次非常值得的體驗!原聲鋼琴帶給您與其他電子樂器完全不同的體驗,甚至是像吉他這樣的小型原聲樂器,因為鋼琴的聲音會充滿房間的每個角落,根據您按下琴鍵的力度,將您包裹在悠揚的旋律中。這也是有助於區分鋼琴和羽管鍵琴或擊弦古鋼琴的因素之一。或者換句話說,這種樂器的名稱「piano」(pianoforte 的縮寫,義大利語的意思是「平滑/聲音」)就體現了它的所有特徵。
然而,自從 Bartolomeo Cristofori 於 1700 年設計第一架鋼琴以來, 鋼琴的技術結構基本上沒有變化:一系列琴鍵的運動導致琴槌敲擊鋼弦,每個琴弦代表一個特定的音符,產生放大的振動由音板 - 一個大型木製共鳴器,設計用於在很寬的頻率範圍內發出響亮的聲音。這當然是對鋼琴運作原理的簡化描述。在本文中,我們將更深入地了解按下按鍵和聽到聲音之間的幾微秒內發生的情況。
行動
基本上,按下琴鍵時琴槌擊打琴弦的機制稱為鋼琴動作。品絲只是充當槓桿的長木頭。當它向下移動時(由於衝擊),它會產生連鎖反應,一系列複雜的部件將琴槌推向琴弦。克里斯多福里最初的鋼琴設計包括擒縱機構,讓琴槌「擺動」到琴弦上。儘管這是一項偉大的創新,但在不釋放所有琴鍵的情況下重複音符對於鋼琴家來說是不可能的。這個問題後來被塞巴斯蒂安·埃拉爾(Sébastien Erard) 在1800 年代早期發明的雙擒縱系統解決了。在機械裝置的整個剩餘時間內的部件。使用雙擒縱機構(現在最常用於現代三角鋼琴,包括所有雅馬哈鋼琴),演奏者每秒最多可重複音符 15 次。
阻尼器
除了最高音(由於琴弦較短,最高音通常隨後會變得更柔和)之外,每根鋼琴弦上方都有一個制音器。如果沒有製音器,每次我們按下任何琴鍵時,所有琴弦都會同時振動,這肯定會產生嘈雜、混亂的聲音。這種聲音效果可以透過踩踏鋼琴踏板來產生,儘管在大多數情況下很少使用。當按下琴鍵時,制音器會抬起相應的琴弦,使琴弦振動並發出聲音。一旦您將手從琴鍵上抬起,制音器就會回到原來的位置,立即將琴弦保持靜止狀態。制音器是為什麼您只能在按下琴鍵時才能聽到吉他發出聲音的原因。
踏板
鋼琴有三個踏板,每個踏板都以不同的方式設計,以不同的方式改變聲音的音調。如上所述,右側的製音踏板(俗稱延音踏板)透過將整個制音器從琴弦上抬起來延長樂器的聲音,讓琴弦自由振動。在三角鋼琴上,中間的延音踏板充當選擇性制音器,允許已升起的製音器(透過按下琴鍵)保持懸浮狀態;其餘的阻尼器將保持在固定位置。因此,即使您的手指離開鍵盤,踩下踏板時彈奏的音符也會繼續產生共鳴,同時不會影響任何新音符的音高。最後,右側的 una corda 踏板透過抬起整個指板並將動作向右移動來改變吉他的聲音,因此琴槌不會觸及所有琴弦。這也造成了琴槌用不同且較軟的琴槌敲擊琴弦的效果,影響了樂器的聲音。通常,經驗豐富的鋼琴家會使用此踏板來創造各種不同的音質,而作曲家將使用整個踏板組來創造壯觀的效果。請記住,在直立式鋼琴上,兩個踏板具有不同的名稱和功能。踩下左踏板(通常稱為柔音踏板)會使琴槌靠近琴弦,從而柔化吉他的聲音。同時,踩下中間踏板(通常稱為消音器或練習踏板)會啟動插入琴槌和琴弦之間的薄氈片,從而使聲音靜音(右側延音踏板的作用就像三角鋼琴一樣)。
細繩
當受到錘子的撞擊時,鋼琴弦振動產生聲音。音符的低音或高音取決於琴弦的長度、密度和張力。高音弦通常較短且較細,而低音弦通常較長且較粗。長度、直徑、拉力的規格稱為尺度。與其他設計方面一起,所有這些都使鋼琴的聲音獨一無二。現代鋼琴雖然有88個鍵,但內部的琴弦卻不只88根。事實上,一架標準鋼琴最多可以有 230 根琴弦。這是因為大多數高音需要同時振動三根弦,而中音和低音則需要兩根弦,只有最低音符需要一根弦。大多數音符使用多根琴弦是鋼琴聲音的一個組成部分,因為即使由技術精湛的專業人員正確地進行調音,也不可能將兩根(或三根)琴弦調得完全相同。兩或三根演奏的琴弦之間的細微差別具有擴展和豐富聲音的效果。
音板
在許多不同方面,鍵盤被認為是鋼琴的心臟。它是一塊薄木(在雅馬哈鋼琴上,它們由精選的阿拉斯加西特卡木、日本雲杉或羅馬木製成),在將琴弦的振動能量轉化為共鳴聲音和多樣性方面發揮著重要作用。鋼琴的音板由木材(不是金屬或其他材料)製成,因為自然地,木材具有放大低頻聲音同時減少高頻聲音的能力。換句話說,音板有助於增強溫暖的聲音振動,同時限制不必要的振動。多麼奇妙的發明啊!
鋼琴技師的角色
鋼琴技師接受過鋼琴調音、基本維護以及診斷和解決問題的訓練。他們的技能不僅會對可演奏性產生重大影響,還會對鋼琴的音色產生重大影響——例如,鋼琴無法保持音調的原因。
「訓練有素且專注的技術人員可以真正幫助延長鋼琴的使用壽命,」美國雅馬哈公司首席鋼琴服務專家 David Durben 說。 “幫助你做到這一點的人應該仔細考慮他們執行必要的調整和維護任務的能力,並且還應該能夠與你進行良好的溝通,幫助有效地滿足你的需求。”
複雜的結構 - 精緻的聲音
從上圖可以看出,鋼琴是一種非常複雜的樂器,由數千個零件組成,每個琴鍵就有數十個零件!當優質材料與專業工藝結合使用時,原聲鋼琴會發出獨特且具有音樂吸引力的聲音。