钢琴调律及维修.doc

1、1前 言钢琴，现在已经成为一种比较普遍的乐器了。许多音乐工作者、专业音乐单位、艺术院校，甚至予一些普通中小学校，也都有钢琴。许多专业的音乐工者和业余音乐爱好者都想了解一些有关钢琴的修理和调律方面的知识，以便于碰到小毛病时可以自已动手修理。可是，钢琴的维修和调律却是一项技术性很强的工作，而这方面的书籍又十分缺乏。多年以来，我就想把我的老师传授给我的技术和我自己二十多年来的经验整理出来供有心学习的同志参考1976 年后，沈阳爵乐学院开设了乐器修理专业，领导指定我担任钢琴调律、结构和维修的教学任务由于教学的需要，在同志们的帮助下，我的愿望得以实现。本书的前身是一本讲义钢琴澜律技术入门 后来经过修改和

2、补充，才形成了今天这个样子。但愿它能对同志们有所帮助作者因文化水平所限，谬误难免，请读者批评指正 作者一九八 0 年八月子沈阳2第一章 绪 论第一节 钢琴简介钢琴是一种结构比较复杂，音域宽广、表现力丰富的键盘乐器，在音乐表演艺术中占有十分重要的地位钢琴是由古钢琴发展而来的，从古钢琴开始，经过五、六百年不断的改革，才形成现在所使用的钢琴。现代钢琴有三角钢琴和立式钢琴两种。三角钢琴也叫平台钢琴或卧式钢琴，规格有四尺、五尺、七尺、九尺十五尺等，其特点是音量大，有气魄，造型大方美观，适用于各种形式的音乐会， ，通常放在音乐厅或舞台上，有时放在客厅里。而立式钢琴由于体积小通常放在琴房、教室或家庭中，做为

3、学习用琴。立式钢琴的规格，一般是以键子的多少，如 88 键(A 2-c5)或 85 键(A 2-a4)来区分钢琴型号繁多，大小不同，高低各异，但结构原理基本一致，如图一、图二 第二节 钢琴的一般声学特性一 钢琴的发音和共鸣声音产生于物体的振动。钢琴的发音体足琴弦，它是利用键盘的杠杆，作用于击弦机通过毛毡裹制的小槌敲击琴弦，使之振动而发音的。弦的振动，通过音板的谐振产生共鸣扩大音量。钢琴的音量丰富，能发出浑厚、清脆、明亮等各种特点的乐音，表现力极为丰富。3二 钢琴的音域发音体每秒钟振动的次数（频率）决定音的高低。钢琴琴弦振动的频率和音的高低像一切由琴弦发音的乐器一样是由琴弦的长度，直径和张力等三

4、方面决定的它们的关系是：弦的长度和直径与振动频率，音的高低成反比，即弦越长、直径越大则频率越小、音越低，反之弦越短、直径越小则频率越大、音越高。张力的大小与音的高低成正比，即张力越大，则频率越大音越高，反之张力越小，则频率越小、音越低。钢琴是中外乐器中音域最宽的乐器。它的音域从大字二组的 A2 至小字五组的 c5，共有88 个音，最低音的 A2 的频率是 27.5 赫兹（每秒钟振动次数） ，最高的 c5 四千多赫兹。因此，钢琴琴弦的长度不同，粗细不等，型号很多。最低音 A2 的琴弦比最高音 c5 的琴弦长数十倍，直径也大十几倍。三 钢琴的音量音量的大小取决予振幅的大小，而振幅的大小，又是由发音

5、钵的性质和作用于发音体的外力大小所决定的。钢琴音量的大小，首先决定于琴弦的质量和击弦力的大小。因此，必须充分保持击弦机的高度灵敏和击弦小槌的质量，钢琴演奏的力度才能够得到充分的发挥和有效的控制共鸣板（箱）的谐振，能够增大琴弦振动的声功率，一块很好的共鸣板，能获得巨大的声功率，从而极大地扩大钢琴的音量，因此，钢琴音量的大小，还在很大的程度上，取决于音板的质量和性能。在钢琴上音乐要求使用的音量级可以从最弱音“ppp”或“pppp”到最强“fff”或“ffff”在声学上叫分贝。四 钢琴的音色音包也叫音质它决定于该音里所包含的谐音数量及其强度，谐音的数量及强度又取决于激发弦振动的方式和位置当我们打开钢

6、琴的上门以后，就会看到下列情形；（1 ）琴里有一套击弦机装在琴弦的正面，上方的一排小槌整齐的对准琴弦。小槌排列4的横向是水平的，但弦的上端横向却不全是水平的。因此，低音区小槌距离弦的上端远，高音区小槌却几乎打在弦的顶端，这是为了获得好的音色而选择的击弦点，如图三：弦的振动除了全弦振动外，还有分段振动。分段振动越多，泛音越多，音色越美（关于分段振动和泛音，本书第四章第二节有较详细的说明，请参阅） 因此，击弦点必须选择在一条弦的高次谐振的波节上，才能获得尽可能多的分段振动，以增加泛音的数量和强度。在低音区，由于频率低，击弦点的选择在 1/7-1/9 处为最好。而高音区由于频率高，击弦点则以选择在

7、l10-1/32 处为最好。(2)击弦小槌是用包紧的呢毡制作的，这是为了获得圆润，富于弹性的音色 (3)击弦小槌的大小不一，越是高音槌越小；越是低音槌越大就小槌本身讲，槌越小、击弦时间越短，发音越灵敏，越易控制，但从琴弦来说，又必须有一定的击弦力才能发挥它的音量，而击弦槌的大小又需大体与琴弦的长短成正比，所以琴弦长的低音区，槌就相应的大些，琴弦短的高音区，槌就相应的小些。钢琴的音色好坏，取决于许多因素，但其最主要的是击弦的方式和击弦点的选择 五 钢琴发音的持续性一架优质钢琴，其发出的声音必须有一定的持续性。钢琴发音持续时间的长短取决于弦的质量、弦的张力、音板的共振的好坏和琴弦两端固定支撑物上的

8、牢固程度等多种因素。钢琴琴弦上端的压条把弦紧压在弦枕上略呈弯曲状，下端有方位不同的两支小钉，将弦牢固地稳定在码桥上，使琴弦振动的能量尽可能全部传导到音板上，引起强烈的共振，充分保持着音的持久性。如果码桥开胶或松动，琴弦的支撑物不牢固，从而不必要地消耗了琴弦振动的能量，振动能量向音板上传导也受到影响，琴弦振动持续的时间就短，声音也就缺乏必要的持久性。第二章 钢琴的基本结构钢琴长时期使用后，音律会出现不准，机械部分也会因磨损而出现各种毛病。即便是新琴，也会因为某些原因，出现各种病状。如欲清除这些毛病，就必须了解其内部结构原理，才能对症下药。否则不但毛病不能排除，反而会在无意中损坏部分零件，造成新的

9、损失。为此我们将钢琴的基本结构分九个部分介绍如下：第一节 后背架图四十立式钢琴的后背架，它是木制的方形框框，中间有 3-5 根方木，上下端胶有横梁，上梁上又有弦轴板（也称销子板） 。弦轴扳是采用三至五层硬木、横竖交叉胶合的，以后背架为基础，铁骨就平稳地固定在后背架上。外壳也是以后背为中心，完整地胶合成一5个整体。图五是卧式钢琴的后背架，其结构原理与立式钢琴基本一样，只是形状随钢琴的规格大小而异，其结构形式以平卧为特点。第二节 铁 骨图六是立式钢琴的铁骨架，图七是卧式钢琴的铁骨架。铁骨架是采用生铁浇铸而成的，经过加工，涂有金粉、油漆。铁骨与后背架，牢固的钮合在一起，支撑着整个钢琴弦的拉力。一般现

10、代钢琴的总拉力为：立式琴约 15-16 吨，卧式钢琴约 2O 吨左右，所以，铁骨的好坏直接影响着钢琴的音色、音准稳定等性能。利用铁骨架以加强弦的拉力，获得明亮清脆、浑厚的音响，是现代钢琴的主要特点之一。古钢琴，或旧式结构的钢琴是没有安装铁骨的，随着现代工业的发展，钢琴制造家们加以改进，先加上了半铁骨，逐渐才形成了全铁骨，所以，古代钢琴的音响与现代钢琴的音响是不一样的。 有经验的调律师，在调律之前，总是要认真检查一下铁骨是否完整。尤其是年久失修的钢琴或音律过低的钢琴，都要仔细的观察，究竟是半铁骨还是有裂痕，查出音律过低的原因，然后再确定音律的高度，千万不可盲动，如不注意，会造成重大损失。第二节

11、音板 6图八是立式钢琴音板，图九是卧式钢琴音板。音板也叫“共鸣箱”或共鸣板它采用白松木、径切板合并而成，厚度约 8 毫米。音板后面胶有肋条。肋条是弯形、中间起弧状的方木条。音板与肋木胶合后，音板中间就凸起成弧状，在音板上胶有码桥。码桥上装有方向不同的“别弦钉” ，以固定弦的位置。音板的周围，胶有硬木制成的框框，通过框框又牢牢地胶固在后背架上。中间起弧的音板，在弦的压力下，产生内应力。弦的振动，使音板引起共鸣。由于音板振动的幅射，板面与空气接触，传播着由于弦的振动而获得的音量。第四节 弦 列弦是钢琴发音的主体，不论是立式或卧式琴弦都是由低到高依次排列的。高音弦短而细，低音弦长而粗，最低的弦采用缠

12、弦方法，加大弦的质量，也就是加大弦的直径，以获得低频率的音。在中、低音区分界处，采用交叉排列方法，这是现代钢琴的又一个重要特点这样做的好处是：一方面使低音弦码桥尽可能远离音板的边缘以获得好的音色，另一方面在同等规格的音板上，可以尽可能加大弦的有效振动面积。7古钢琴或旧式钢琴的低音弦，不是交叉排列的， ，而是从高音到低音依次顺直排列的。由于低音弦过于短，要获得低频就不得不过份加大弦的直径。为了尽可能加长弦的长度，码桥不得不过于靠近音板的边缘因此，音色音量欠佳弦的上端扭在弦轴上，往下穿过压弦条后越过弦枕，再通过音板码桥上的别弦钉，下端扭成一个环套挂在铁骨的挂弦钉上。弦振动的部分是在别弦钉与上端的弦

13、枕之间弦通过码桥和别弦钉与音板发生共鸣。立式钢琴与卧式钢琴弦的挂法有别，立式琴铁骨上的挂弦钉是每一个钉挂两根弦，而卧式琴则是一个钉挂一根弦。卧式钢琴的挂弦法优点是在演奏时不怕断弦。即使断了某一根弦，也可继续演奏。因此，卧式演奏钢琴工艺复杂，造价也总是高于立式钢琴。第五节 键 盘键盘也叫琴手，是键子的统称。立式琴键和卧式琴键的原理都是一样的每七个白键五个黑键组成一个八度白键、黑键的宽度以及八度的距离都是相同的，所以，不论钢琴规格形状尺寸多么不同，键盘的规格则基本一致，所区别的只是键子的数量有所不同。88键的钢琴在高音部比 85 键多三个音，即 bb4b4C5键盘的结构分两部分：键子和键盘托。键子

14、是采用红松或椴木制作，要求质轻、纹顺无节不易折断键子胶有白键皮和黑键皮的这一端叫前端。白键皮是由象牙或白化学板制成的黑键皮是由红木油黑漆，或硬质塑料压制而成的。与击弦机接触的一头叫后端键子的中间有个长方形开口开口的边上胶有红呢，叫包松呢。开口的中间穿露出中枕木上的销钉，以销钉为中心成为一个支点，使键子成为一个杠杆。键子的后端装有一支金属钉或顶木，称为卡钉。它能旋转升高或降低。8键子做杠杆运动时，前端为力点、后端为受力点。以中间支点分界，前段的长度与后段的长度通常是 3：2，前长后短。现代钢琴键子的下沉深度以 10 毫米至 11.5 毫米为宜。根据键子两段长度的比值，前端下沉到底，后端抬起应是

15、7-7.5 毫米。 为了使键子能够垂直下沉并减少杂音，在每个黑白键皮的反面底部都开一个长方形的小开口，让前枕木上的椭圆柱钉从中穿过，开口的边上也胶有包松呢。同样结构 88 或 85 个黑、白键子组成了全副键盘。键盘的下面，是一个完整的托盘，也叫键盘架。键盘架由前、中、后三条横枕木加上几条纵木联合组成。在中枕木上钉着圆柱销钉（即键子中间小开口处露出的销钉。 ）在后枕木上胶有一条呢毡，叫枕呢。前枕木上钉着二排椭圆形柱钉插入键子前端背后的小开口之中，里排为黑键所用，外排为白键所用。使键子下沉时形成垂直轨道。椭圆形柱钉的作用是可以调整键子的松紧。为了使键子下沉深度一致并无杂音，每一个椭圆形柱钉上套垫大

16、呢圈，中间圆销钉上垫小红呢圈。托盘的四周用几支木螺丝有规律的紧固在琴身底盘上，使整个琴键的后端卡钉对准击弦机的底部。卧式钢琴的键盘是与击弦机联在一起的，要取下键盘；也必须取击弦机。卧式钢琴的键盘结构和原理等均与立式钢琴键盘一样，只是形式不同。第六节 击弦机击弦机是击发琴弦振动的主要部件，也可以说是钢琴的心脏。钢琴的设计，以声音宏亮；键子灵活；触感灵敏；没有杂音；能强能弱；以每秒钟 8-12 次的速度击键，能够不间断发音为前提。只有这样，才能满足钢琴演奏艺术要求，才能称其为现代钢琴。其中以保证 12 次秒的速度连续击弦为击弦机设计的核心。为保证上述要求，在机械上有四个重要环节：（1 ）现代钢琴键

17、子下沉深度为 10-11.5 毫米，小槌与弦的距离一般为 48-50 毫米，这样，它们之间的行程比例则为 1:5，这是击弦机运动的基础。（2 ）小槌在击弦的行进中，直接受弹奏力产生的行程要在距离弦约 5 毫米时终止，余下的行程（即 5 毫米）由小槌的惯性完成。（3）小槌击弦之后要迅速返回，返回后必须停留在“半路上 ”，即全部行程的 1、2 处。9（4 ）击弦时要使止音器在小槌前进到全程的 1/2 时，才抬起来，也就是键子下沉到 5毫米时，止音器开始脱离止音状态。或者说，当键子下沉到底后，弦可自由振动，当键予抬起到一半时，止音器开始止音。 这几个环节，适用于立式钢琴，也适用于卧式钢琴。那么，这几

18、个环节又是怎样的按程序运动的呢？（一）立式钢琴击弦机的正确运动（1 ）要使键子的后端装着的卡钉紧密地顶住联动杠杆底部试验的方法，可用右手轻轻按键子，看小槌是否立即向前移动如果接触不严密，必然是键子已下沉小槌还没有动。这就是触感不灵的表现，这种现象称为“空动”，因此，必须保证键子动、小槌则动，键子前端所受之力，敏感地全部地传给小槌。击弦机与键盘处于静止状态时应如图十二所示，键子的后端卡钉与联动杠杆底部相接触，顶杆顶部紧顶在转击器的肩窝处，小槌则躺靠在槌柄档上。（2）联动杠杆，在键子下沉后端抬起的作用下，就以轴架的轴钉中心为支点运动，联动杠杆上的顶杆，向上移动，推动转击器，使小槌向着弦方向进发。（

19、3 ）当键子下沉（键子的后端是在上升）到全部深度的 45。也就是小槌前进到距离弦 5毫米光景时，虽然键子仍然继续下沉，然而，顶杠的凸部已与缩调接触随着键子的继续下沉，顶杆将脱离转击器，小槌因而失去了推力，形成了“断联”现象，小槌再要前进就只能靠自身的惯性这里缩调在起着决定作用（见图十三） 。(4)当小槌依靠推力加惯性冲向琴弦击发之后，迅速返回但此时键子已下沉到底由于联动杠杆上的档接木和转击器的锄头相接触，将小槌档截在行程的 1/2 处，不允许它完全返回原静止状态。这里档接木的距离，即开放的大小起着决定的作用（如图十四） 。(5)止音器是在止音器弹簧作用下压在弦上，使琴弦不得随便发响。联动杠杆的

20、后端装有一支小羹匙，是专门拨动止音器用的当键子下沉（后端是上升）到行程的一半时，小羹匙开始与止音器下端接触，随着键子继续下沉，止音器进一步开放，脱离止音状态，在小槌击弦之前已开放完毕。当键子起来时，止音器又止住弦的振动而停止发音（如图十五） 10这几个动作，按程序有节奏的互相配合循环往复，就能达到以每秒钟 8-12 次的速度击弦而不间断的发音，触感灵敏，力度平均，键子弹性适宜，保证演奏艺术的表现力。(二)卧式钢琴的击弦机械的正确运动 卧式钢琴的击弦机械运动，基本准则与立式钢琴一样键子的下沉深度小槌的行程、“断联”的发生时间及小槌返回的位置要求均与立式钢琴相同但因卧式钢琴一般都用于演奏会，不但机

21、械结构不同，因而要求也更加严格准确（如图十六） 。 现代卧式钢琴击弦机称为“复振式”击弦机。主要特点是比单振式多一个复振杠杆等，因而能保证每秒钟 12 次击弦不间断(图十六 B、C、D) 、目前，世界各国生产的卧式钢琴均采用“复振式”机械原理制造击弦机。但也还有一定数量的“单振式”机械结构的卧式三角钢琴在许多地方使用着。这种击弦机的结构比较简单，多数是德国、法国、英国、奥地利等国制造的。它是“复振式“结构的前身，下面先介绍一下“单振式”击弦机的原理。把击弦机从琴体内拉取出来仔细观察，就会发现：击弦枕木上仰卧着一排击弦小槌；每个槌柄的根部，装着一个类似立式钢琴的转击器；在转击器下方有一个肩凹；肩凹下边有一个顶杆；顶杆的下端与键盘相连接，成为键子与小槌之间的主要导杆。这种形式的击弦机，就是“单振式”击弦机。我们可以做一个试验，观察它的机械运动形式。当键子下沉时，链子里端升高，顶杆就着力于转击器的肩凹处，顶着小槌