钢琴结构及工作原理

二、击弓玄机 在钢琴的结构中，击弦机被喻为钢琴的心脏，也是影响演奏触感的重 要部分之一。击弦机结构复杂，零件多达8000多个，绝大部分零件安装在 击弦机总档上，主要由联动器、转击器与制音器三大部分构成。三部分由 顶杆、勺钉相互连接、制约，从而达到力的传导效果。 (一）联动器

联动器是键盘机械的第二级杠杆，由轴架将其连接在击弦机总档上。主要由船型底座、攀带钩、档托木、顶杆以及勺钉五部分组成。联动器通过卡钉接收键盘的运动能量，并利用顶杆将能量传递给转击器与制音器，继而完成完整的弦植击弦运动。对照左图， 分别有： 1.船型底座是联动器的主要部分。由联动杆、联动杆轴架、联动杆底座、联动杆底呢构成。联动杆是联动器各部分的承载主体；联动杆底座用于接收键尾卡钉所传导的运动能量，底呢则起到消除杂音的作用。 2.攀带铁丝/攀带钩——挂攀带之用，由低碳钢制成，是联动器与弦槌部分能够正常配合的零件。 3.档托木 由托木毯、托木、托木杆三部分构成。弦槌完成一次击弦运动后，托木咬住制动木，从而使弦槌停靠于指定位置。 4.顶杆——由顶杆、顶杆弹簧以及顶杆轴架构成，作用是将来自键盘的运动能量传递给转机器凸轮，从而传导至键盘机械的各部分；顶杆弹簧的材料由磷铜丝或不镑钢丝制成，它的弹力决定了顶杆能否迅速复位；顶杆轴架用来衔接船型底座与顶杆，它同击弦机上的其他轴架类似，都是充当着固定连接的作用。 4.勺钉——主要用于连接联动器与制音器，并决定了制音器的开拢距离。 (二）弦槌部分

弦槌部分是键盘机械上的第三极杠杆，是钢琴击弦发声的激励体，同样也是影响钢琴音质最为重要的零件之一。对照右下图，弦槌部分的结构分别有： 1.弦槌一一由弦槌毛毡、木槌楦、弦槌柄构成。弦槌毛毡分为内层毛毡和外层毛毡两种。贴近木槌楦的是内层毛毡，为红、绿等颜色的羊毛织物。其硬度介于木槌楦与外层毛毡之间。外层毛毡的品质和弹性会直接影响钢琴的音质。因此，弦槌上内外层毛毡的硬度在一定的条件下可以决定声音是否干净透明。木槌楦是固定弦槌毛毡的基体，并连接着弦槌柄。由于钢琴型号的不同，木槌楦与弦槌柄的偏向角度也有所不同，这同钢琴整体的弦列设计有关。此外，由于演奏者的强力演奏会使弦槌柄产生扭曲的应力，所以弦 槌柄的材质必须选用色木或山毛榉等硬木。柄的安装角度应控制在88°?89°,且弦槌柄的长度在6厘米左右为宜。 2.转机器——由转击器凸轮、钩簧、转击器鹿皮、可松呢、轴架、制动木、制动木柄、攀带等结构构成。转击器连接着联动器和弦槌，使键盘机械上的物理杠杆能量传递至弦槌上，进而完成击弦运动。确切地说，联动器上的顶杆首先接触的是转击器鹿皮，并在弦槌击弦后回落到可松呢上，保持静止。钩簧的弹力决定了弦槌击弦速度。弦槌和攀带则是起到弦槌击弦地复位作用，弦槌最后会落到联动器的档托木上。 (三）制音器部分 制音器的主要作用是控制琴弦的自由振动，当弦槌运行至击弦距离的一半时，制音头全部整齐抬起；琴键恢复原状时，制音头回位，抑制琴弦振动。此外，钢琴的右踏板具有控制制音器开拢状态的作用，从而达到延音的效果。 对照下图，分别有：

(1)制音头—由音头呢、红薄呢、音头木、音头扭、音头螺钉构成，音头毡的大小与形状因不同音区的琴弦长度而有所区别：低音区单弦为M呢，双弦为三角呢，中高音区三弦同音弦组使用平板呢。由于高音区琴弦短，声音衰减快，为使三个音区音量平衡，制音器一般最多是安装到高音区的。 (2)制音丝杆——连接制音头和制音杆的低碳钢丝，其角度的调整决定了制音头止音的效果，因此调试制音丝杆时应格外谨慎，应以整个音头呢完全对准贴附于琴弦为标准，相邻琴键的制音头应整齐一致、开拢程度与时间也应保持一致。 (3)制音杆——由制音弹簧、制音轴架、制音杆呢等构成。通过联动器上的勺钉使制音杆运动，带动制音头离开琴弦，使琴弦自由振动。制音弹簧由磷铜丝或不镑钢丝制成其力度对于制音器复位有影响。弹力也随制音头的形状大小由低音区到高音区递减。 (四）调节器部分

击弦机上除了联动器、转击器以及制音器三大主要结构外，还有能够产生弦槌“断联”的调节器部分，它是影响触感很重要的零件，主要由缩调钉、缩调钮等构成。 2.缩调钉——缩调钉被固定在缩调档上，通常有螺钉式和螺环式两种形式，也由低碳钢制成，通过调节缩调钉，可以改变缩调钮的高低，从而影响联动器顶杆下端凸部与缩调木钮的接触时间，进而影响弦槌的击弦运动而出现“无法击弦”和“连击”的现象。 3.缩调钮——由缩调木钮与缩调钮呢构成，它直接与顶杆脚接触。 (五）    击弦机上的安装档

(1).击弦机总档—安装联动器、转击器。制音器三大部分的木档，因此可以很清晰地看到三排螺丝孔。 (2)弦槌靠背档——为了防止弦槌击弦后复位程度不统一而设立的木档，主要用于限制弦槌复位状况。

(3)制音器抬档——制音踏板工作时，踏板支棍作用的制音器抬档，它安装于总档的后面，直接作用于制音杆呢，是控制制音器整体开拢时间的金属档。 制音器限位档——主要作用是限制制音器因过度开放，可能会与弦槌相互碰撞而产生摩擦，同时也起到了规定制音器形成距离的作用。 (4)缩调档——安装缩调钉的木档，其螺钉孔应与击弦机上螺孔间距一致。 (5)缩调限位档一-用于限制顶杆与缩调钮接触时的位置，否则顶杆与转击器鹿皮的接触时间和位置就会受到影响，从而使弦槌的击弦历时和力度发生变化，影响键盘的触感。三角钢琴的击弦机较立式钢琴要复杂很多，由于三角钢琴共鸣盘的设计是卧式的，弦槌的运动是从底部向上敲击琴弦发声。所以，结构的特殊性和击弦机的特殊构造，使三角钢琴的触感要好于立式钢琴。

四、铁支架 (一）铁支架

铁支架是整台钢琴非常重要的支撑部分，由销钉板、弦轴铁板、筋杆构成。是稳定整台钢琴包括220多根琴弦产生的18吨张力，以及所有零部件的承载体。如果铁支架结构不稳定，钢琴的音准稳定性也会降低。钢琴铁支架采用的是工业灰口铸铁制造工艺，并分为传统的“翻砂”工艺和现代真空铸造工艺两种。 传统铸铁制造工艺要先做一个铝模，在砂箱里分上下两箱逐次造型，型箱里刷上耐高温涂料后将其吊起对 扣固定，留出浇筑口和排气孔，再用融化的铁水进行浇筑。铸件退温后取 出工件，对飞边毛刺进行打磨，最后等待时效静止。传统铸铁制造工艺由 于砂箱造型困难，容易塌陷，使铸件表面粗糖或有缺陷，因此对铸铁支架 的形状尺寸设计与铝模的制作要求非常严格。 真空铸造技术是目前较先进且具有发展前途的铸造法，它是利用塑料 薄膜抽真空使干砂成型的造型法。这种方法生产出的铸件稳定性好，抗变 形能力强。另外，由于现代电子科技的发展，如今可用计算机技术进行辅 助模拟，预测铸造缺陷的产生。从而大大提高了生产效率、降低了生产成 本。因此这种铸造法成为国内外钢琴铁支架制造的宠儿。 (一）木背架 木背架是承担琴弦张力的重要承重部分，负重大约在170000~180000牛顿。背架通常由硬木制成，主要有三种形式： 1.箱型背架：这种背架成本低廉且制造简单，但在钢琴的对角线处的坚固性欠佳。

2.人字形背架：这种背架提高了对角线方向的稳固性，主要用于三角钢琴，但制作成本偏高。

3.米字型背架：其对角线的稳定性最好，保证了各个音区的稳定性。制作成本最高。 弦轴板是铁支架结构中的重要组成部分，起固定弦轴的作用。制作弦轴板的材料必须由质地较硬的木材加工而成，弦轴板的制作工艺主要有三种：经过特殊加固处理的硬木弦轴板、三层复合弦轴板以及多层复合弦轴板。