钢琴琴弦受力变化对钢琴调律操作方法的影响

李 颖

(鞍山师范学院 音乐学院,辽宁 鞍山 114007)

钢琴琴弦受力变化对钢琴调律操作方法的影响

李 颖

(鞍山师范学院 音乐学院,辽宁 鞍山 114007)

钢琴在使用过程中会出现一定程度上的损耗，诸如钢琴的音准问题、琴弦会出现杂音等，不利于演奏者的演奏.钢琴调律是一门应用型的学科，是一个调整钢琴琴弦张力的过程，通过调律使钢琴的每一个音在弹奏时都能发出标准的音.调律方法研究的目的就是准确、稳定地对钢琴的音高进行调整.本文在充分研究分析钢琴琴弦受力情况的基础上，通过对左、右手传统调律方法的比较，探索出一种更加科学、简单、便捷的综合调律方法.

钢琴调律；修理；演奏

钢琴调律的重点是对音准的控制，是一个调整钢琴琴弦张力的过程，以使每一个音在弹奏时都能发出标准的音高.对调律方法的研究和讨论,首先要研究的就是钢琴琴弦的受力情况.钢琴的张弦系统分为两个部分，分别是“定位装置”和“压弦装置”，这两部分在钢琴装置中有5个主要受力点，分别是：弦轴、压弦条、弦码、别弦钉、挂琴钉.在进行钢琴调律时，张弦系统的5个主要受力点各自承担着自己的任务.在接受外力时，弦轴是最直接的受力部分，弦轴部分的受力变化受钢琴调律方法的影响最大，因此，当使用不一样的操作方法时，弦轴部分的受力情况就不可能一样，这样的变化会直接影响音高的稳定性.除弦轴部分外，其它4个受力点并不与外力直接发生接触[1]，因此，采用不同的操作方法，对它们的受力状况并没有太多的影响.一般情况下，钢琴调律分为左手和右手两种操作方法，各有利弊.下面通过对琴弦和琴轴的受力情况进行分析，来探讨左、右手调律方法的利弊.

1 钢琴的发音原理与琴弦受力情况的分析

钢琴是通过琴弦振动而发音的.弦的振动是张紧的琴弦受到弦槌的敲击，在平衡位置上做往复运动.当琴弦受到外力的作用时，会产生以下3种形式的琴弦振动模式，即横振动、纵振动和扭转振动.弦槌在击打琴弦时首先会产生横向的振动，见图1.

它的作用是使琴弦产生与挂弦方向垂直的横向运动.当弦槌敲击力大于与弦槌敲击力方向相反的回复力时，琴弦做横向的来回运动.此时，琴弦的受力情况就会随着琴弦的运动幅度大小而变化.最后，当弦槌敲击力等于与弦槌敲击力方向相反的回复力时，弦恰好处于新的平衡位置.弦槌击弦时，会同时产生纵振动，见图2.

由于弦在受到力的作用时，它的有效长度会发生改变.所以，弦不仅有横振动，同时它也在顺着挂弦方向做纵向运动.根据弦的张弛性，它在受到敲击后必然要恢复其变形，所以琴弦在纵向上也会进行往复运动.弦槌击弦时不仅产生横振动和纵振动，还会产生扭转振动，见图3.

当弦槌在击弦的瞬间，还有一种切向的外力施加给琴弦，使琴弦以自身为中心点产生扭转振动.但是这样的扭转力并不足以产生足够的能量来影响音高[1].

弦和弦槌的相互运动不仅仅产生以上3种振动方式，同时，由于弦槌与弦碰撞在一起的瞬间还能产生一个摩擦力.弦槌对弦的摩擦运行的完成，是一个复杂的过程，当弦槌敲击在弦上时，一开始，敲击力大于回弹力，这使得弦弯曲变形，这时，弦槌与弦接触的时候，一起作一个抛物线形式的位移，然后，回落时的分力会一点一点的增长，直到大于击弦力的分力，这时弦槌才能脱开琴弦，动作才算完成[2].

这样看来，弦张力的改变是以上3种振动和产生的摩擦力共同作用产生的结果，在进行调律时就对调律者提出了较高的要求：首先要根据受力变化的规律，在设置调律幅度的同时，要想到琴弦自身所具有的张弛性和受到拉力后产生的影响，通过手上的功夫在对钢琴进行调律时，使音高达到准确的位置；其次，还要根据击弦的力度，也就是琴弦受力的情况判断，对达到“纯点”后的音高，进行“矫枉过正”的修正和检验[3].

2 弦轴受力情况分析

2.1 弦轴在静止状态下的受力情况分析

在调律进行之前，弦轴是处于静止状态的(见图4)，也就是说弦轴在没有受到外力作用时，露在弦轴板外部的拉力是来自于琴弦的(图4B段).同时弦轴还有一个向左方向扭转的力，与弦轴镶嵌入弦轴板内部的部分承受的相反方向的回转摩擦力共同作用(图4C段)，使弦轴的内部和外部保持平衡，处于静止的状态.

2.2 弦轴在调律时的受力情况分析

在调整音高时，主要依靠转动弦轴来完成.有3种主要力在调律时作用于弦轴：扳子施加的外力(图4A段)、弦拉力(图4B段)、摩擦力(图4C段).在此过程中，操作方式和运板方向的不同使琴弦的受力状况不同.当音升高时，扳手向右转动，拉力首先作用在弦轴(A)段上，这个方向的拉力要大于弦张力(B)段和克服(C)段的摩擦力，才能使音准稳定.当音降低时，扳手向左转动，施加的力量向左方向，这时(A)段与(B)段方向一致，形成合力，(AB)段要共同克服来自(C)段的静摩擦力，当(AB)段的力量大于(C)段的摩擦力时，所听到的音就降低了.当然，要想把音调到准确的位置上，需要正确的操作手法和长期的练习[4].

3 左、右手调律操作方法的比较

由于绝大多数人都是惯用右手，传统的调律技术在进行训练时，都是右手持扳，左手击键的方式方法.最近几年，人们逐渐使用左手持扳，右手击键的调律手法.不同的操作方法，对琴弦的受力方式有着不同的影响.

3.1 调高时左右手操作方法的对比

右手持扳调高时的实践经验表明，用右手握扳调高时，扳子对弦轴施加的外力较大，因此产生的向下的压力也偏大，同时会产生两个向下方向的弯力矩，这两个向下方向的弯力矩相对较大，所以它们对弦轴孔的一端产生较大的压迫力.如果长时间使用这样的调律方法，就会使得弦轴孔的这一端由于外力挤压而产生变形.因此，使用右手调律要讲究方式方法，否则会造成弦轴折断的情况发生.另一方面，来自扳子的外力所分解出来的向外方向的分力，会由于扳子施加的外力过大也变得相对较大，由此，会相对破坏弦轴的稳定性，使弦轴松旷，而且在调律时的琴弦的张力也会因此而变化.

左手持扳调高和右手持扳有很大的不同，当调律者使用左手操扳时，向上方向的弯力矩和向下拉产生的弯力矩两者能够相互抵消.在这样的情况下，弦轴板的两个端点所受到的压力就会大大减小；不仅如此，扳子施加的外力分解为弦轴板方向的分力有效地保证了弦轴在弦轴板内的稳定，这使得音高调准后弦张力变化幅度变得非常小，也就处于可控的范围之内了.

3.2 调低时左右手操作方法的对比

在一般的情况下，调低的操作都是相对调高操作的修正.也可以说是“矫枉过正”的修复，这也是一种调律手法.通过弦轴的受力分析，在调律时，为了音准的稳定性更好，往往需要把音调高于纯点，所以就有向下一点一点修正的调低的操作手法.

在使用右手操作扳子进行调低音高的工作时，扳子施加的外力分解出的分力会产生一个向下的弯力矩，会产生作用于弦轴板孔的下端的压力，但此时扳子施加的外力是非常小的，所分解出的力也就更小，所以，对弦轴板孔的下端的挤压是非常有限的.另外，右手运扳有两种方式，分别是向下“拉扳”和向下“推扳”.在采用向下“拉扳”的操作方法时，来自扳子给的外力方向顺着弦轴向外.在采用向下“推扳”的操作方法时，来自扳子给的外力方向是顺着弦轴向里的，这个操作方法对弦轴起到了稳定音准的作用.与这个相比较，采用向下“拉扳”的操作方法时所产生的顺着弦轴方向向外的分力会对弦轴的平衡稳定产生一定的负面作用，所以，从弦张力的稳定性考虑，向下“推扳”的方式优于向下“拉扳”的方式.

在使用左手操扳进行调低音高的操作时，与右手操作时对弦轴板孔的下端的影响相同，因为扳子施加的外力本身就很小，所以由它产生的向下的弯力矩也很小，所以对于弦轴孔的两个端点的稳定性不会产生什么影响.又因为左手拿扳子时一般情况下都会采用向下“拉扳”的操作方法，所以产生出的向外分力不仅小，而且和向内方向的分力相互抵消，不会对琴弦轴在弦轴板内的稳定性产生影响[5].

从这些情况不难看出，弦轴的受力情况因钢琴调律者采用不同的操作方法而不同，由此也改变了琴弦的张力和稳定性.通过对左、右手调律方法的比较不难看出：在调律过程中，使用左手操扳的调律方法，能使扳子对弦轴所用的外力产生的不利影响达到最小化，因此，调律师用左手操扳调律比右手操扳调律更加合理一些.

4 对“综合调律”方法的探讨

虽然使用左手调律相对传统的右手调律更趋于合理，但是使用左手操作扳子调律的方法也不一定完美，特别是对于已经习惯使用右手的操作者，尤其是初学者，用左手调律操控扳手和进行微调，没有大量的长时间的练习是很难掌握的.现在最大的问题是，如何才能将左、右手调律操作的手法，以及它们各自的优势自然地结合在一起，既能使在调律时对弦轴和弦轴板结构的影响最小，又能使一般的操作者快速掌握.一种“综合调律方法”在学习和实践过程中应运而生.这种方法的优点就是，通过改变传统右手操作方法的插扳方向和运行轨迹，在不改变使用右手的习惯的同时，巧妙地将左手调律的特征和操作方法融合进去.综合调律方法符合的是大多数调律者所使用的右手拿扳子习惯，但是改变了运行扳手的角度，这个角度与左手操作时相同，用大拇指来发力，带动调律扳手运行，用力的方向倾向于弦轴板一边.在这样的操作方式下，弦轴的受力变化就和上文中论述左手操扳时相同，也就兼顾了左手操扳带来的优势.在调低音高时，用食指接触扳手的一侧压低扳手，如此运作，就好比翻版了右手往低调律的操作方法.这个新的“调律方法”，不仅顺应了大多数操作者的习惯，还将左、右手操作方法的优势结合了起来.在传统调律方法的基础上，“综合调律方法”使得调律操作方法与张弦结构特点和受力规律之间更加和谐.当然，新的调律方法还需要在实践中得到完善，让其更具有科学性和实用性.

总之，调律目的就是准确、稳定地对钢琴的音高进行调整，并在实践之中不断地探索新的、行之有效的、科学的操作技术和方法.对调律方法的探讨和研究，首先要关注的就是琴弦的受力状况.在调律过程中，弦轴是最先受力的部分，所以，采取不同的操作方法时，弦轴部分受到的拉力情况就明显不同，这样的变化会直接影响音高的稳定性.左手和右手两种调律方法各有利弊，“综合调律方法” 通过改变传统右手操作方法的插扳方向，在不改变使用右手习惯的同时，巧妙地将左手调律的特征和操作方法融合进去，使之符合张弦结构特点和受力规律，起到保护钢琴的作用，也能延长钢琴的使用寿命.

[1] 容韩司．钢琴制造[M].陈喜棠译.台湾：徐氏基金会，1977.

[2] 金先彬，陈重生，张茂林.钢琴维修调整与钢琴调律[M].北京：中国轻工业出版社，2002.

[3] 刘金寿.钢琴走律诸因素力学分析[J].乐器,1993(3)：8-11.

[4] 陈重生.钢琴调律原理与应用[M].上海：上海音乐学院出版社,2006.

[5] 马伟.钢琴选购保养维修知识问答[M].北京：北京体育大学出版社，2008.

LI Ying

(SchoolofMusic，AnshanNormalUniversity,AnshanLiaoning114007,China)

(责任编辑：陈 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

李颖(1963-)，女，辽宁锦州人，鞍山师范学院音乐学院实验师.

J619.4

A

1008-2441(2015)06-0078-04