文/吳紅江
(接上期)
延留制音器裝置(Renner 模型)
延留制音器裝置(Kawai up)
四踏瓣裝置(Fazioli)
踏瓣功能分別為:抬起全部弦槌,減少擊弦距離;右移鍵盤、擊弦機(jī),減少弦槌擊弦數(shù)量;延留制音器回落;開啟制音器。
四踏瓣裝置(海倫)
海倫諧振踏瓣裝置的琴內(nèi)部分
相關(guān)鏈接:海倫諧振踏瓣
踏瓣分兩級(jí)。第一級(jí)制音器全部打開,每彈一個(gè)音之后,此音的制音器會(huì)下落制住此音,但是其它音的制音器仍處于打開狀態(tài),被制住的音的能量會(huì)帶動(dòng)其它未制音的琴弦振動(dòng)產(chǎn)生諧音。繼續(xù)踩下踏瓣會(huì)將下落的制音器再次打開,鋼琴處于全部共振的效果。
鋼琴琴弦的激發(fā)振動(dòng)需要滿足這樣一些條件:音色能夠產(chǎn)生變化,琴弦能夠充分振動(dòng)并能夠被不間斷地?fù)舸颉?/p>
呢氈包裹木芯的外柔內(nèi)剛的結(jié)構(gòu)使得現(xiàn)代鋼琴的音色表現(xiàn)豐富多彩。木芯的形狀、槌頭的形狀、槌氈的毛質(zhì)及加工工藝無不對(duì)鋼琴所產(chǎn)生的音色施加影響。
弦槌(左:Renner;中:Renner-Baldwin;右:Abel)
相關(guān)鏈接:鋼琴的槌氈
鋼琴弦槌用毛氈是以純羊毛制成的,不但要求彈性好,還要求纖維梳理的方向符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。
弦槌纖維方向
直的毛纖維易于梳理,彎曲的毛纖維有彈性,要想兼顧就要找到合適的接合點(diǎn)。實(shí)踐證明,產(chǎn)于澳大利亞和英國的綿羊毛是制造弦槌最理想的材料,其毛纖維既有合適的波浪形曲線,又較易于梳理。根據(jù)德國貝希斯坦鋼琴廠的技術(shù)人員實(shí)驗(yàn)分析:
弦槌毛纖維分層排列時(shí)呈現(xiàn)波浪形彎曲狀,若以3500倍的放大照片觀察,其波浪形彎曲結(jié)構(gòu)就像歐洲屋頂上的瓦棱形狀。當(dāng)無數(shù)根彎曲的羊毛被壓成氈以后,呈波浪形狀的毛纖維交錯(cuò)疊加,相互牽連。彎曲疊加的毛纖維部分支撐著雙方,由于是不規(guī)則的曲線接觸,形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均衡性,從而儲(chǔ)存大量動(dòng)能,其內(nèi)部產(chǎn)生了強(qiáng)大的內(nèi)應(yīng)力,就構(gòu)成了毛氈的彈性。這就是毛氈的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)原理。
弦槌木芯壓粘工藝過程示意圖(引自《鋼琴鍵盤機(jī)械的原理與工藝實(shí)踐》)
上圖中,為了易于觀察到毛氈受力以后產(chǎn)生的扭曲變形狀況,特意在圖中毛氈部分畫上棋盤格線。在不受力的情況下,棋盤格是正方形的;受力后,棋盤格將發(fā)生相應(yīng)的扭曲。
弦槌應(yīng)力分布示意圖
“琴弦能夠充分振動(dòng)”要求弦槌擊弦要有一段慣性行程,擊弦后即刻脫開琴弦?!扒傧夷軌虮徊婚g斷地?fù)舸颉币笸苿?dòng)弦槌擊弦的部件能夠在弦槌擊弦后即刻復(fù)位于弦槌之下使之具備連續(xù)推動(dòng)的可能。這兩項(xiàng)要求使得現(xiàn)代鋼琴具備了區(qū)分于古鋼琴的重要標(biāo)志——擒縱裝置。
“縱裝置”就是使弦槌發(fā)生慣性行程的裝置——脫進(jìn)調(diào)節(jié)鈕。它使推動(dòng)弦槌擊弦的部件——頂桿,在上升推動(dòng)弦槌的過程中受阻外揚(yáng)并脫離弦槌裝置,使弦槌依靠慣性繼續(xù)前行并擊打琴弦。由于沒有固定支撐,擊弦后的弦槌受到琴弦的彈力作用回返而脫離琴弦,琴弦得以充分振動(dòng)。
“擒裝置”就是在弦槌擊弦并回彈后接托住弦槌,使頂桿獲取復(fù)位時(shí)間的裝置。對(duì)于平臺(tái)鋼琴,是震奏杠桿和托木;對(duì)于豎式鋼琴,僅是托木。
擊弦機(jī)鍵盤模型(Renner)圖中:1脫進(jìn)調(diào)節(jié)鈕,2震奏杠桿
擊弦機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀況大致如下兩圖所描述。
平臺(tái)鋼琴擊弦機(jī)工作示意圖(引自《鋼琴與鋼琴音樂》)
立式鋼琴擊弦機(jī)工作示意圖(引自《鋼琴與鋼琴音樂》)
鋼琴的機(jī)芯部件大多采用單端“軸架—鳥眼”杠桿結(jié)構(gòu)。軸架將杠桿固定到對(duì)應(yīng)的總檔上。軸釘穿過軸架軸釘孔和對(duì)應(yīng)的連結(jié)部件的鳥眼。軸釘孔內(nèi)圍繞軸釘?shù)妮S襯起到軸承的作用。連結(jié)部件以軸釘為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
單端“軸架—鳥眼”杠桿結(jié)構(gòu)(圖中“◎”處;Renner擊弦機(jī)模型)
Steinway 弦槌總檔 脫進(jìn)調(diào)節(jié)鈕總檔 聯(lián)動(dòng)器總檔
鳥眼凸起的邊緣始終倚靠著對(duì)應(yīng)的軸架臂,二者間必須留有適度的端隙。鳥眼的形狀很重要,決定二者接觸的表面積,為部件運(yùn)動(dòng)保留適度的摩擦力。
為避免摩擦過度,關(guān)聯(lián)部件要做潤(rùn)滑處理。
豎式鋼琴制音器杠桿和頂柱的潤(rùn)滑處理(圖中黑色的部分)
采用軸架軸襯作為“軸承”使用的最主要的原因是因?yàn)樗哪湍p及減噪性能。琴鍵也用軸襯作此功用,軸襯同時(shí)為琴鍵運(yùn)動(dòng)保持適度的摩擦力。為了鍵尾回落減噪,后檔粘有氈條。
鋼琴的琴鍵是標(biāo)準(zhǔn)的杠桿結(jié)構(gòu),靜棲于鍵架前、中、后三檔之上。中檔上的圓銷起支點(diǎn)作用,被稱作平衡銷;前檔上的扁銷決定鍵桿指向,被稱作導(dǎo)向銷。
琴鍵杠桿阻力臂的長(zhǎng)度計(jì)算一般是從卡釘/頂柱到平衡銷;動(dòng)力臂的長(zhǎng)度計(jì)算一說是從平衡銷到導(dǎo)向銷,一說是從平衡銷到琴鍵前端。琴鍵杠桿比,豎式鋼琴一般滿足“3:2”的條件,平臺(tái)鋼琴一般滿足“2:1”的條件。
彈奏過程中,琴鍵前端(琴首)沿導(dǎo)向銷下滑,琴鍵后端抬起,卡釘/頂柱推動(dòng)擊弦機(jī)部件運(yùn)動(dòng)。
鍵盤(Otto Heuss)
(待 續(xù))