調理音質的基本要求是,使鋼琴在全音域內音色均勻連貫,使全音域內音色不出現個別過於明亮或過於沉悶的音色,同時使全音域音量均衡,不出現過強過弱現象。在此要強調的是:均勻連貫是基本要求。
調音師在實踐中往往積累了不少實踐經驗,以至往往形成自己的風格,所調出的音色也體現他本人對音色的好惡和判斷標準。在那些專門從事生產高級鋼琴的工廠裏,往往由於這些技師的風格,而形成了某種品牌鋼琴的風格。
有人說,“鋼琴的良好音質25%在於弦槌”。在鋼琴製造的實踐中,無法用一個量化的數值來證明哪一部分是重要的,重要程度是多少。但弦槌對鋼琴音色確實是極為重要的。沒有好的弦槌,可能會使“前功盡棄”;反之,一副好的弦槌可以使鋼琴的音色大大改善的事實是常見的。可以說,鋼琴上好的共振係統,最後總是靠弦槌來實現的。要調整好弦槌就要對弦槌有所了解。
一、弦槌的結構
弦槌是由專用槌氈、槌芯氈、槌木楦、槌釘組成。
立式琴弦槌與三角琴弦槌僅在木楦上有區別:立式琴弦槌“木楦”尾端無切口、無弧型,如虛線所示。弦槌在鋼琴的早期是用麂皮包裹木楦來製作的。現代鋼琴的弦槌是製氈廠專門為鋼琴製作的特殊呢氈。呢氈的厚度、硬度(密度)各廠均有嚴格的標準,但這些標準並非理論計算取得,而是鋼琴技師多年經驗積累的結果。現代鋼琴的弦槌雖有很大差別,裝在琴上音色差異也很大,但這多數是由毛氈的質量和加工弦槌的工藝方法所決定的,並非有不同的理論依據。
二、弦槌擊弦的基本特征
弦槌擊弦的運動需要有一定的質量和速度。擊弦後以高速度離開琴弦,使琴弦自由振動。弦槌擊弦時將弦槌的運動能量傳給琴弦,使琴弦振動。弦槌的質量越大、擊弦速度越快,弦所獲得的能量越大;反之亦然。與此有關的還有弦槌的彈性。在特定的條件下(適當的質量和彈性),弦槌擊弦的力度越大,弦的振幅越大,音量(響度)越大,通常在弦被充分激發時,其諧音也較豐富。
三、弦槌擊弦曆時
弦槌擊弦曆時是指弦槌擊弦時與弦接觸的時間。弦槌與琴弦接觸的時間長短是音色不同的本質。弦槌質量大,硬度大時,擊弦曆時就短,弦就會被充分的激發,弦在充分振動時,諧音得以充分釋放,高次諧音明顯,使音色聽起來“刺耳”,反之弦槌硬度小(軟),擊弦曆時就長,而使琴弦不能被充分激發,高次諧音被抑製,甚至基音音量也相應減小。因此適當的弦槌質量,適度的彈性加上適當的硬度是保證適當的擊弦曆時的重要條件。
擊弦曆時長於弦的振動周期,弦的振動就會被抑製而不能充分振動,諧音即部分或大部分被抑製,音色即弱而沉悶。擊弦曆時短於弦的振動周期,弦即得以充分振動,諧音被充分釋放,音色明亮,其中的高次諧音則會有刺耳的感覺,即通常所說的“聲音太炸”。適度的擊弦曆時,會得到剛柔相濟的音色。適度的擊弦曆時來自適度的弦槌質量和硬度,調理音質工作的目的盡在於此。
鋼琴作為鍵盤樂器與其它鍵盤樂器最大的差別在於鋼琴的音色是靠手指控製的,換言之不同的運指方法,會產生不同的音色,能表達不同的樂思。通常力度與速度成正比,即速度越快力度越大。鋼琴的弦槌在鋼琴家的手指控製下卻可以做到、速度力度不成正比,例如賀綠汀的“牧童短笛”、輕盈而快速的旋律,肖邦的很多夜曲悠長而深沉……就體現了力度與速度的不同而產生的樂思。了解這些特性對調整弦槌至關重要。
四、弦槌的質量與弦的波阻抗
1.弦槌質量
弦槌質量越大,弦所獲得的能量越大,弦的振動越充分。弦槌的質量與鍵盤的運動有著密不可分的關係。弦槌的擊弦運動,是鍵杆運動帶動擊弦機係統的一係列杠杆運動來實現的。弦槌質量的加大,則鍵盤係統必加強才能適應其運動的需求,鍵盤運動的阻力也將相應增加,擊弦曆時也將相應加長,使音色變壞,槌柄的變形也將加大,從而帶來一係列問題。如此看來弦槌質量小些,似應會取得滿意的音色。當弦槌質量過小,弦受激發的力度將受到影響,弦所獲得的能量也相應減少,尤其是低音區較長、較粗的琴弦,沒有一定質量的弦槌將無法激發使其振動。由此我們知道了弦槌的質量應該有一個適量的值,一個對應各個琴鍵(弦組)不同的值。還應知道,鋼琴的各個鍵都對應有一個弦組,這些弦組構成了弦列。在弦列中,各組弦的長度、頻率都不同,這就要求找出各個弦槌的質量與擊弦曆時之間的關係。當擊弦曆時接近弦的振動周期時,弦槌的質量就不能再加大。在低音區琴弦較長,弦的振動周期較長,弦槌的質量就相應大些。弦的振動周期越短,頻率較高,弦槌的質量就相應減小,以縮短弦槌在弦上的停留時間,即減小擊弦曆時。琴弦的振動頻率與琴弦的長度有一定比例關係,即頻率越低琴弦越長。因此,鋼琴的弦列就構成由低至高音,琴弦由較粗、較長漸次變細、縮短的規律性變化,為適應這一變化,弦槌就設計成由低音向高音質量漸次減少(三角琴10.5g~5.5g,立式琴9.5~5g),弦槌端頭的弧形漸次減小。由低音弦槌擊弦時與弦接觸時的一小段弧線,到高音時幾乎近似一個點,以適應弦長的變化及漸次減少弦槌的擊弦曆時,使鋼琴的音色低音渾厚紮實,中音柔和優美,高音明亮清澈。
2.弦的波阻抗
弦的波阻抗是弦振動的重要參數。何謂弦的波阻抗?當琴弦被外力激發而振動時,由於弦的質量(密度、重量)、張力的不同會產生不同的機械阻抗。它與弦的直徑和張力的大小有直接關係。弦的直徑大(密度大),張力大、頻率值大,弦的波阻抗就大;反之,弦的直徑小,張力小,波阻抗就小。
當琴弦的波阻抗很大時,弦的振動就受到影響,表現為衰減較快,弦振動的基頻會相對減弱,而高次諧音則較為明顯,聽覺感受聲音過於明亮而優美不足,其延續性也會受到影響而顯得短促。
如此說來,似乎弦的波阻抗越小越能取得好的聲音效果。
對弦的研究證明,弦的長度、直徑和張力,必須有一個合理的值。也就是說當弦的直徑大,張力小、琴弦長,波阻抗過小時,聲音就會失諧,即不諧和泛音增多,這時就需加大琴弦的張力,也就有限度地增大了弦的波阻抗,即使如此,由於鋼琴低音弦質量(重量)大、琴弦長、張力也大,其聲音並不會感到短促。反之,頻率高,弦的直徑小,琴弦短其質(重)量就小,張力也相應減小,弦的波阻抗也相應減小。但由於琴弦短、直徑小,其振動能力有限,我們並不感到高音有所延長,反而仍覺得過於短促,但是若進一步減少弦的波阻抗,高音弦的振動也會失諧,而產生過多的不諧和泛音,使高音區聲音不夠清晰。這就符合了鋼琴聲學標準的要求:低音渾厚紮實,中音柔和優美,高音明亮清澈。
決定弦槌擊弦曆時變化的因素之一是弦的波阻抗。在鍵盤對應的琴弦中,由低音至高音弦的波阻抗逐漸減小。這是因為由低音至高音琴弦由粗逐漸變細,而弦的波阻抗的大小取決於弦的直徑、材料的密度和張力。在弦列中琴弦的張力是預先設計的常數(中高音通常在800N左右),而弦的密度值在同一個規號中也是常數。所以,實際上弦槌質量的變化是與弦的直徑成比例的,即琴弦直徑由低音至高音逐漸變細,單位密度逐漸減小,弦槌的質量由低音至高音也逐漸減小。但從小字3組起,弦槌減小的變化幅度就較中音區的變化加大,否則高音區擊弦曆時就將大於弦的振動周期,到最高音弦槌的重量僅為5~6g,弦槌前端的表層毛氈僅2~2.5mm(三角琴有的可達3~4mm)。與琴弦相接觸的槌氈,近似於一個“點”,而低、中區弦槌與琴弦的接觸卻是一個弧形“段”。
五、弦槌的彈性
這裏所說弦槌質量,是指弦槌的重量,而非指弦槌的品質。上文講到弦槌的質量與擊弦曆時有關。弦槌的彈性與擊弦曆時也有著直接的關係。對於調律師來說要熟知上述影響音色的諸因素。但上述因素多數在加工組裝中已經成為事實。若不做大修或更換弦槌等,則難以改變其根本。調律師能發揮作用的領域多在調整弦槌的彈性。
可以想象,弦槌的彈性越大(越柔軟),其可壓縮量越大,在以較大力度擊弦時,弦槌受力而擊弦,柔軟的弦槌氈便被壓縮在琴弦上,到一定極限才反彈。弦槌毛氈被壓縮的過程,即弦槌在弦上的停留時間(擊弦曆時)。由此可以判斷,弦槌氈越硬,擊弦曆時越短,高次諧音出現就越多、越強,超過一定限度聲音便顯得尖銳刺耳。好的弦槌的彈性數值應有所變化。通常低中音區弦槌應有堅實芯氈、表層較柔軟。柔軟層的厚度和柔軟的程度,對音色形成有著至關重要的影響。次高音區柔軟層應很薄、而高音區則無柔軟層、音色才能清澈明亮。
六、弦槌彈性對音色的影響
鋼琴為獲得好的音色,弦槌必須要有彈性,而且這種彈性要依據不同音區琴弦的長度、頻率,弦槌的質量來確定。在鋼琴的低音區應有濃厚的色彩,第一諧音即基音就要有一定強度,高次諧音就不要太強,這就要求弦槌有一定柔軟程度,使擊弦曆時加長,以抑製高次諧音過多、過強。但若擊弦曆時過長,則低音就會顯得沉悶、無力而失去色彩。反之,高音區的音色就應明亮、清澈。這就要求高次諧音有一定強度。此時高音區的弦槌就應減小質量增加硬度,使擊弦曆時縮短,使高頻諧音能充分釋放。
中音、次高音是鋼琴家、音樂家們對鋼琴要求最高、最嚴格的部分。這一音區不僅要柔美純厚、還要明亮清晰,要有堅實的力度。還要有較好的“歌唱性”、“延續持久性”等。這部分的弦槌就應“軟中硬”,即弦槌表層有薄薄的柔軟層,裏層堅硬,以中度或輕度擊弦時,由於弦槌表層的柔軟麵使擊弦曆時得以適度加長,琴弦的高次諧音的次數及強度得到適度的抑製,使得中音區的音色純厚柔美適宜“歌唱”。在以重力擊弦使弦槌裏層的堅硬的毛氈發揮作用,隨擊弦力度加大,弦槌運動速度加快,擊弦曆時減小,高次諧音能較多較強的出現,使中音區也能發出鏗鏘有力的聲音。
七、弦槌的工藝
這裏介紹弦槌製作的簡單知識,並不是讓大家以此去製造弦槌,而是使調律師了解弦槌製造中的知識,以便正確對弦槌進行調整。
製作弦槌用的毛氈是優質羊毛,經製氈廠按鋼琴弦槌的特殊要求生產的專用毛氈。由於弦槌低音大,高音小,弦槌氈必須製成低音區最厚處接近20mm,逐漸減薄到高音區僅5mm左右。製作前按毛氈片的薄厚方向剪裁開,形成高音薄、低音厚的氈條。氈條上窄下寬,側麵看去成三角狀。粘壓膠合前將三角形修成弧形,頂端再配以芯氈(通常為紅色)。將毛氈放入有弦槌形狀的凹形胎具內。將按要求加工好的硬木製成的木楦通過壓力機,將木楦對正毛氈尖端塗膠後將木楦壓入胎內,再以兩側的卡具加壓,使弦槌壓實。膠幹後取下胎具將整條弦槌取出,進行打磨、修整,再按加工好的木楦逐個切開。最後一個工序是在弦槌側麵打孔,穿上金屬釘,以防開膠。