小提琴制作基本知识

小提琴制作基本知识
图1．云杉树
提琴的面板是用云杉树制成的，云杉就是我们大家熟悉的“圣诞树”，当然能够用来制作提琴的，必须是胸径不小于40厘米的巨大的“圣诞树”。

云杉树生长在海拔1500米--2000米的高山上，一般是成片地生长，它有许多亚种，在欧洲多见的是阿尔卑斯山云杉。

它的分布很广，法国、瑞士、奥地利、意大利、德国、南斯拉夫等国都有出产，但一般制作提琴的人都认为在意大利北部与奥地利交界的一个叫“菲尔”峡谷的云杉最适合于做提琴的面板。

中国的提琴制作业传统使用大小兴安岭地区的鱼鳞云杉，一般以宜春地区出产的云杉为佳，长白山出产的长白云杉，也是制作提琴的优良材料。

近年来，东北的森林资源告罄，乐器材料商开发材料来源，有从四川、云南、西藏采集的紫果云杉、麦吊云杉等，有从新疆采集的新疆云杉，还有从前苏联进口的西伯利亚云杉。

一般来说，西南云杉的树径大、品种较多，颜色由白色到暗红色、黄色都有，西南云杉材料年轮均匀，由于出产地域广、品种多，其品质各异；新疆云杉的树径也很大，年轮均匀，晚材率较高，色泽白，弹性很好，缺点是易变形、开裂、较脆；西伯利亚云杉的材质很像欧洲的阿尔卑斯山云杉，色泽白，声学品质较好。

图2．云杉木材和琴板
选择优秀的云杉是从选树开始的。

相传古代的制作家们在树林里用斧背敲击树木，从声音判断材质的声学品质，而现代的制作家往往从储木场已被伐倒的、锯成木段的圆木中去寻找优良的木材，从圆木的端面可以看到年轮的情况，从伐木的断口可以看到木质的大致情况。

云杉圆木的剖切和一般木材的剖切方法是不一样的，一般材料从原木加工成板材时都使用弦切的方法，但制造提琴的云杉是采用径切的方法。

径切木材不易变形，保持了木射线的完整，因此提高了木材的横向弹性模量，径切材料的形状就像一块“西瓜瓣”。

以临近的两块木材为一组，在外表部份胶接，就形成一个天然的三角形，正好可以用来制造小提琴的弧形的音板，这样的用材设计使琴体的两侧完全对称，有利于振动，真是一个绝妙的好办法。

云杉是自然及合成的材料中声学品质最好的，因此大部份西洋弦乐器的音板，如钢琴、提琴、吉他、曼陀铃都是用云杉来制作的。

图3．枫木。

虎纹背扳
提琴的背板、侧板、琴头都是用有美丽的“虎纹”的槭科的枫木制成的。

如果说到秋天叶子会变红的枫木，大家都很熟悉，但并不是所有的枫木都可以拿来制作提琴的。

高级提琴的“虎纹”是树木生长中出现的一种异常现象，原本木纹是顺直生长的，但有一部份枫木(出现的概率不到千分之一)突然生长出波状的纤维，这种有波纹的木材制造出来的乐器有着丝绸般的光泽，自然成为非常珍贵的材料。

早期的提琴的背板，有用梨木的、杨木的、桦木的、樱桃木的，但声音都不如枫木，慢慢地，用云杉和枫木匹配来制作提琴的方式就被固定下来。

欧洲的枫木产地是在巴尔干地区，意大利的波河流域也有出产。

意大利枫木的花纹很细，不如巴尔干地区的美观，但声学品质却很好，有许多世界名琴都是用意大利枫木制作的。

中国提琴制作业传统用东北地区的“色木’制造提琴的背板。

“色木”也是枫木的一个种类，东北的“色木”较硬、较重，制成的提琴声音脆亮，但泛音不够丰满。

近年来西南地区也开发出许多可以用来制造提琴背板的枫木种类，其中有川滇三角枫、五角枫等，树径大，木色白，花纹很好，但与欧洲出产的枫木相比弹性略弱，较软。

图4．图片—样板
提琴的形状和尺寸在300多年前就基本确定下来了，虽然300年来不断有人想设计出更好的提琴，但至今尚未有人能作出超出前人的设计。

大多数现代的提琴制作家们都参照像尼古拉·阿玛蒂、安东尼奥·斯特拉地瓦里和瓜纳里这样的古典大师们设计的琴型。

如果我们手头有一些世界名琴的样品，当然就比较容易复制它们的外轮廓线，测量它们各部位的尺寸，但是大多数的制琴者没有这么好的条件，我们只能从图片上来拓制琴的轮廓，从资料上来获得有关的详细尺寸。

应该注意的是虽然有很多图片注明是1：1的尺寸，但是纸张在不同的湿度条件下是会伸缩的，因此必须要以实际测得的或者是资料上记载的尺寸为准。

取得了正确尺寸的图片后，可以用半透明的塑料板把轮廓线描画下来，制成外形样板，再根据外形样板向里缩进一定的尺寸(一般是3．4—3．7毫米)画出琴内模样板。

图5．样板—琴模
有了样板之后，我们就可以开始制造琴模，琴的模具是由实木或者多层板制成的。

古典意大利提琴制造家使用内模具，而法国学派的制作家、工厂和部分现代制作家使用外模具，两种模具各有优缺点，这里介绍的是内模具的制作和使用方法。

内模具的厚度是12mm，位置在侧板的中央略靠面板一侧，在制作内模具时，要特别注意两侧中线必须对齐，如果两面的中线没有对齐，会导致整个工作的失败，在绘好中线后，用内模样板画出内模外轮廓曲线，然后画出角木、首木、尾木的位置。

一般首木的尺寸是5x 2cm，尾木的尺寸是2cm：角木的长度是2cm，宽度在—2cm之间。

在内模板上画好轮廓线后，通过锯、锉、刨等工序制成内模，注意所有的面必须与内模板的平面成精确的90度，内模具在制成后可以标明琴型、制作者、制作日期，并涂上几遍虫胶片以保护模具不受潮气和灰尘的侵蚀。

图6. 粘合角木、首尾木
四块角木和首木、尾木共同构成了提琴的“顶梁柱”，成为连接侧板、衬条、面背板和琴头的基本构架。

角木和首、尾木是由柳木或云杉木制成的，高约32mm，用两块高10mm的木条衬起内琴模，使它和桌面平行，再粘上四块角木和首尾木，所有的角木和首尾木的端面都在一个平面上，这些角木和首尾木是用胶水粘在琴模具上的，在脱模时要敲开粘合点，因此在开始时就不要粘得太牢，角木的年轮的方向应该和夹侧板时的夹具用力的方向一致，这样，在夹紧侧板时角木不易变形。

角木和首、尾木的形状直接影响到提琴的侧框的形状，从而影响到整个提琴的外轮廓线条的表现力，因此角木的形状是至关重要的，在制作内模样板和内模具时，应该把角木从内样板上锯切下来，用来绘制角木的形状，有经验的制作家会经常改动他们的角木样板以表现他们对提琴外轮廓的构思。

图7. 刨制侧板
侧板要求和背板使用同一棵树的材料，最好是直接从背板上锯下，花纹和年轮接近。

侧板的厚度是1．2mm，高度是32mm，在锯切后，用一种特制的带齿的刨子刨到大致的尺寸，然后用锋利的刀片刮光，由于侧板很薄，又带有波状的花纹，要刨平它是很不容易的一件工作，一般需要从两面反复刨平，一面做光，然后从另一面校正尺寸，太薄的侧板容易破裂，太厚了又不利于振动，因此，侧板的尺寸也是根据对提琴声音的设计和使用材料的软硬来决定的。

图8．烤制侧板
侧板的烤制是一项需要经验和耐心的工作，需要注意温度和湿度两个关键因素，烙铁的温度太高，侧板就会烤焦，反之，则容易弯裂。

一般在烙铁烧好后，用水滴滴在烙铁上来试温度，如果水滴一下子从烙铁上爆开，说明温度太高，如果没有声响，或只冒些水泡，说明温度太低。

正确的温度是水滴在烙铁上跳跃，发出吱吱的响声，如果烙铁有温度显示，一般在200度左右比较合适。

湿度的掌握是烤制侧板的另一个难点，太湿的侧板不易烤透，因为热量都让蒸发的水份带走了，而太干的侧板则容易开裂，比较好的办法是用一片蘸湿了的纸片放在侧板和烙铁之间，这样能使侧板的湿度恰到好处，纸片还可以防止侧板烤焦，这是一个很好的方法。

烤制侧板时要用一块护板帮助加力，这块护板可以用铝板、铁皮制作，也可用废旧的传送带，护板要比侧板略长，防止烫手。

图9．粘合中腰
角木的内侧按样板制成一个下凹的弧之后，就可以粘合中腰。

中腰的侧板长135mm用电烙铁烤成与琴模和角木尽可能相同的弧形。

粘合中腰时需要固定，在A．斯特拉地瓦里时代，是用一根木棍穿过琴模再用另一根外径形状与角木相同的长形木条，放在侧板的外侧，用细麻绳捆绑来固定的。

现代制作家常使用的是钢制的夹具，利用螺杆的力量固定，一般是要先制作一个梯形的木块来顶住中腰侧板的两端，再用夹具夹紧。

应注意侧板花纹的方向应该是背板花纹的延续。

图10．粘合上下圆
粘合上下圆的方法和中腰一样，制作一些和角木外侧的弧相同的衬木，用夹具定位。

粘合上下园的焦点是两块下圆侧板的接缝，因为木材在粘合时要沾水，水份干燥后木材会收缩，因此最好是先粘好一边，然后用小刨子刨制一个精确的接缝，然后再粘合另一边。

图11．平口
角木和侧板在粘合时总会有一些高低不平的现象，因此需要平口。

平口工作用手刨进行，把侧框放在一个平台上，就很容易看出哪些部位偏高，用手刨把高出的部位刨去一些，这项工作需要很耐心，一不小心就会造成侧板或角木的劈裂。

没有经验的制作者可以用砂纸板或砂盘来进行这顶工作，用60—80号大张砂纸粘在一个木制的平台上，然后把侧框放在砂纸板上磨平，这种平口的方法虽然慢一些但比较安全。

图12．粘合衬条
由于侧板只有1.2mm厚，与面、背板的粘合面太小，所以需要粘合一圈衬条，一方面可以增加侧框与面、背板的粘合面积，一方面又可以加固侧板。

衬条是用云杉木制造的，宽8mm、厚2mm，用烙铁烤成与侧板一样的形状，在中腰部的衬条的两端，是埋在角木里面的，这样做可以防止中腰侧板与角木之间的脱胶。

图13. 修削衬条
衬条在粘合在侧框上后还要修削成三角型。

使侧框变得更轻。

衬条的形状与制作者的手法和构思有关，一般意大利的制作家，用小刀把衬条削去1/3的宽度，形成一个斜坡，然后用砂纸磨圆。

另外一些国家的制作家侧削去衬条的1/2，甚至全部的宽度，这种处理的方法，只是体现出制作家的特征，与声音的关系不大。

但是，衬条的宽度和厚度，对侧框的强度影响很大，因此也影响提琴的声音。

我们知道自由板的振动模式和固定边界的板的振动模式是完全不同的。

侧框的强度之所以对提琴的声音有影响，是因为它决定了音板的振动的边
界条件。

图14. 拼接中缝
中缝的拼接是难度较高、技术性较强的一项工作。

中缝拼接要求两块音板的接合处完全密合，靠侧框的一侧基本平直。

刨制中分缝时把琴板夹放在工作台上，用长刨刨平。

意大利传统的粘合方法是用工作台上的夹具在音板的中央部分夹紧。

因此，两块琴板之间的中缝的中央部分应该留有一定的空隙。

空隙从中央到两端逐渐变小，成枣核状，可以使夹具的压力，从音板中央均匀地传递到两端，取得良好的胶着效果。

中缝的面应该和音板的底面完全垂直，这样，在拼接之后才能形成平直抵命底面。

图15. 胶接中缝
胶接中缝的工作，胶和夹具是两个关键因素。

拼接中缝使用的最好是鱼胶，也可以使用高质量的杂质少，颜色浅，有较强的粘接力的明胶、骨胶、皮胶，高质量的胶。

配制胶液时要注意浓度，方法是在用胶前24小时用过量的水浸泡胶粒，在使用前把多余的水倒去，把已充分吸水的胶粒放在胶罐里隔水烧煮，同时不断搅拌，直到胶粒溶化，胶液充分热透。

拼接好的音板应在涂胶前先试夹一次，使用工作台的台钳夹紧音板中央后，可以在两端再加上二个条形夹，以增加胶合时的压力。

但是要注意条形夹不能夹得过紧，以免使音板变形，或
者另一面的缝隙变大。

在准备好热胶液，试夹合适后，就可以进行胶合。

胶合时应注意工作室的温度不能过低，否则会影响胶合的效果。

图16. 平板
在胶接中缝以后，需要刨制出一个平面，这个平面是音板的基准面，应该尽可能的平整。

由于背板的材料有波状的纹理，刨平工作必须是横向进行，而面板则可以沿着木纹的方向刨平。

平板时要注意四个角都在同一平面上，因此要用直尺对纵、横、对角方向不断检验，一直刨到完全平直。

图17. 绘制外轮廓线
提琴有一条突出侧板的琴边，因此要画出比侧框宽-2.5毫米的外轮廓线。

在绘制外轮廓线前，意大利制作家往往在琴板的中线两端靠近镶线的位置钻上两个小孔并穿上两个定位的小木钉。

以临时固定音板和侧框的位置。

我们在绘制在琴角的位置时，往往留出较多的空间，以便在以后制作琴角时有更多的余地。

图18. 据切面背板
沿着画好的轮廓线我们可以把面背板的轮廓锯切下来，锯切工作必须非常小心地按一定的顺序进行，否则面板很容易劈裂。

在锯切工作完成以后，我们可以用手刀和锉把面背板边缘的多余的木材去掉，用勒子画出一条4一4.2mm的琴边厚度线。

图19. 铲出外弧形
使用园铲铲出音板外弧的大致形状;
首先我们要确定弧形的最高点，弧型的设计是与提琴的外形风格设计和声音的设计密切相关的。

一般我们使用的面板弧高在一16.5毫米之间，背板弧高在一15.5毫米之间，这是制作大师斯特拉迪瓦里和瓜内利常使用的弧高。

在历史上，德国学派使用的弧较高，面板弧高可超出20毫米。

较高的弧会使声音甜美，略带鼻音，但是没有力量，发音也比较困难。

相反，过低的弧会使提琴的声音平直、刺耳，虽然音量大，但是音色比较单一，谐音不够丰富。

在按设计的要求完成弧高的制作之后，我们还要完成音板边圈的厚度的制作工作。

一般琴边厚4一4.2mm，在四个琴角和肩钮处可以加厚到4.5毫米。

图20. 刨制外音板弧形状
用圆铲铲出音板的大致的外弧形状是很不规则的，需特制的刨子进一步细修，直到完全按设计制成外弧形状。

意大利的提琴制作大师们根据自己对乐器声音的设计的需求设计不同的弧形，比如尼古拉·阿玛蒂的弧型在中央部分相当集中，在离音板边源约20毫米的地方有一条很深的凹沟。

这使他的提琴的声音非常甜美。

斯特拉迪瓦里则使用纵向较长的弧，边缘也不像他的老师阿玛蒂那样下凹。

所以他的提琴的声音音量远比阿玛蒂的大，而且非常有力。

瓜内利的提琴的弧线几乎是一直贯穿到琴边。

他的提琴的声音是非常洪亮的。

虽然有些仿制古典大师的弧形的提琴制作家喜欢使用弧形样板，但是制作新琴的制作家更多地依赖自己的感觉来设计带有自己个性的弧型。

用带齿的拇指刨细心地刨出流畅的弧形，是一件非常有创意的、优雅的工作。

图21用刮刀刮光弧面
刮刀是由～毫米厚的钢片制成的专用工具。

用齿刨刨出的音板弧面，有许多刨齿留下的痕迹需要进一步刮光。

用刮刀刮光音板的弧面是一项技巧性很强，又需要很好的耐心的工作。

当工作台灯的光线在与弧面形成一定角度时，就很容易看出弧面上的高低不平的部分。

这些不平的地方就需要用刮片耐心地刮平，直到弧面完全平整流畅。

刮刀的形状有很多种，各地的制作者都有他们传统使用的形状和方法。

比如意大利的制作家使用一种长约100毫米，宽约70～80毫米的刮片。

一面是平直的，一面磨成弧形，而中国的制作家习惯用一种长约150毫米，宽约30毫米左右的长条形的刮刀。

刮刀的修磨又有单刃和双刃之分。

单刃刮刀比较锋利，但略粗糙。

双刃的刮刀切削量小，但刮出的工件面光洁度较高。

刮刀的
修磨方法同其它的刀具一样，但还要使用一种叫勒子的工具，用以勒出刮刀的飞边。

勒子是用比刮刀片还要硬的合金材料制成的工具。

其形状可以是圆柱形的，也可以是三角形或其他形状的。

图22 铲出内弧的形状
在完成外弧的制作以后，我们要铲去音板内侧的多余的木材。

由于这是一个内凹的弧形，我们也可以把它称为内弧。

首先，我们要用铅笔沿着音板的外轮廓钩勒出与侧板相接的平面区域，和与角木、尾首木胶合的部位，然后把音板固定在一个靠模里，靠模一般是实木或多层板制作的。

有几个可调整的螺丝，用来固定音板。

然后把整个靠模用夹具固定在工作台上。

在开始铲削内弧之前，要设计好音板的厚度。

音板的厚度对提琴的声音有着至关重要的作用。

世界上没有两块木材是完全一样的，所以每把琴的音板厚度都要根据木材的情况来调整。

在制作外弧时，我们对正在制作的这把提琴的音板的软硬，致密度等性能已有感性的认识，这就为设计提供了初步的依据(也是为什么不能同时制作几把提琴的理由)音板厚度的设计，在制作过程中还需要调整，制作者应该有丰富的经验和敏锐的判断能力。

图23 完成内弧的制作
在用圆铲大致的铲出内弧，使音板厚度接近设计的尺寸之后，还要用拇指刨，刮刀来修削，
刮平，直到内弧面光滑流畅，并达到设计的厚度。

内弧面的流畅还关系到低音梁的安装，如果内弧面凹凸不平，会加大低音梁安装的难度。

提琴厚度的设计，虽根据材料，弧形和要求音色的不同而调整，但也有大致的范围，一般小提琴面板的中央位置厚约3.5毫米，在周圈较薄的位置一般在2.6毫米左右，背板的中央部分厚4.5毫米，边圈厚约2.6毫米。

图24 音板厚度的测试
音板的厚度是用一种专用的测厚仪来测试的。

它的精度在0.1毫米。

在整个制作音板厚度过程中都要不断的用测厚仪测试，逐步达到设计的尺寸。

一般有经验的制作家在音板接近设计尺寸时用双手从横向、纵向、剪向去弯曲音板，感受音板的刚度。

再对设计尺寸作相应的修正。

在对音板的刚度调试完毕以后，还要按一定的位置把音板各部位的厚度记录下来，供下一次设计音板厚度时参考。

图25 F孔的定位
F孔切口的位置标明了为这把提琴所设计的琴码的位置，(也是一把提琴的声学中心线)从琴码到弦枕的距离是一把提琴的有效弦长的长度，这个长度又分为琴颈部分和在琴箱上的部位。

我们一般把琴颈的部分弦长定为130mm，在琴箱的部位长195mm, 现代小提琴的有效弦长为328mm，现在所有的琴弦生产厂家都安这个标准来生产小提琴的琴弦。

在17, 18世纪，制作家们每一个人都根据自己的风格和想法为自己的提琴设计F孔的位置和形状。

它的小珠之间的距离，倾斜的角度和它的切口离面板顶端的距离，都会直接影响到提琴的外观、声音和演奏性能。

在当时，提琴的琴弦是用羊肠制造的，规格很不统一。

因此，每把提琴的有效弦长也都是不同的。

图26 F孔的绘制
现代的制作家们依赖前人的经验，一般使用F孔样板来绘制F孔。

F孔的形状和风格要和琴体的风格相配，比如阿玛蒂的某一个时期的琴型就要使用相应的阿玛蒂式的F孔样式，不应混淆。

N?阿玛蒂的音孔风格流畅，孔身较短，A?斯特拉地瓦里的F孔比他的老师略长一些，线条也略直，而“耶稣”瓜纳里的F孔形状极富个性，一般比较长，非常有力。

以斯特拉地瓦里的黄金时代的F孔定位为例，它的两个小珠之间的距离为42毫米，大珠离琴边的距离为12毫米，F孔长78毫米，FF孔中间的切口离面板上端196毫米。

虽然有些现代的提琴制作家也设计一些带有个性特征的F孔的形状，但总体上来说，F孔的基本形状和定位都已经通过长时间的演变和应用得到了确立。

制作家们用一块透明的塑料片从图片或照片上把经典的F 孔样式画下来，制成F孔样板，然后再通过样板把F孔的形状划到音板上。

图27 锯切F孔
画好F孔后，我们就可以用钢丝锯或镂花锯把F孔锯开。

先在F孔的大珠位置用钻头钻出一个能穿过钢丝锯锯条的小孔，穿好钢丝锯的锯条后，小心地沿铅笔线锯出F孔的大致的轮廓。

由于云杉材料的特性，锯切时特别要注意两个小翅的尖端部分，应该先锯出小翅的横端，再锯切小翅的弯沟部分。

可以多留出一些余地，用刀和锉进行再加工。

图28 修削F孔
在锯好F孔之后，要用小刀和锉仔细地完成F孔的制作工作。

靠音板中心一面的F孔孔壁应该与音板成90°，而靠琴边的孔壁可以略往里倾斜，F孔的两个珠的内侧也应该略大于外侧，成喇叭口状，这样，在正面看提琴时，只看到F孔的轮廓而看不到孔壁，使F孔轮廓线条的效果更加突出。

由于云杉木的早晚材的软硬相差较多。

在接近完成F孔的修饰工作时，应把孔壁涂上一些水胶，使早晚材的硬度趋向一致，这样才能做出流畅的线条来。

图29 安装低音梁
低音梁长270毫米，上宽毫米，下宽6毫米，高度在13毫米左右，它是略倾斜于面板的中线安装的，在音孔缺口的连线处，音梁的外侧离中线约13-14毫米。

用平底的小刨把低音梁与面板接合的面修削到与板里的弧形完全吻合，但是这种吻合是在对音梁的两端施加一些压力后才能表现出来的。

实际上，在没有压力的情况下低音梁的两端与琴
板要特意留出一定的缝隙。

缝隙使音板产生一定的应力，以抵消琴码对面板的压力。

低音梁的两端的缝隙的大小要视音板的刚度和制琴者的设计而定。

一般在2-3毫米左右，也有一些制作家主张低音梁的两端不留缝隙，完全与面板密合。

图30 粘合低音梁
粘合低音梁要注意音梁的顺直。

因为面板的里侧带有弧形，粘合时很容易滑动。

另外要注意的一点是需要在面板外侧使用较好的衬垫，防止面板的外弧面被夹具损伤。

粘合低音梁时要用湿布擦去多余的胶液，而不要用热水去洗，以免面板受潮变形。

图31 修削低音梁
低音梁粘好后要修削成一定的形状，根据制作者对声音的要求和控制的手法，低音梁的形状也有很多的变化。

有的制作家把低音梁的“峰”做得很高，但在两侧的过渡部分做得很低;有的则做得比较均匀，成三角形。

低音梁的形状和安装的手法对提琴的影响很大，应该予以充分注意。

一般的音梁的最高点以高出面板底平面1-2毫米为好，最低点约厚4毫米左右，然后削成坡形，与面板相接。

图32 取出琴模。