钢琴的发声原理是怎样的

钢琴的发声原理是怎样的

钢琴是西洋古典音乐中的一种键盘乐器，有“乐器之王”的美称。钢琴为什么会发声？钢琴怎么发声的？钢琴的发声原理是怎样的？下面是给大家带来的钢琴的发声原理的相关知识，欢迎阅读!

一、钢琴的基本构造

踏板

踏板(Pedal)是指钢琴下面用足踩的踏板而言。它是钢琴中除键盘外最重要的配件。1711年意大利乐器制造家克理斯多佛利(Bartolommeo Cristofori)在改造钢琴时发明的。主要分为三个部分。(其中最常用的是延音踏板)

延音踏板(Damper Pedal)：右踏板，也叫做延音踏板，又叫共鸣踏板。是英国人布劳马(John Broadwood)于1783年发明，通常是钢琴下最右内侧的踏板，也有书上称之为“增音器”，当延音踏板被压时下，平时压在弦上的制音器(Damper)立即扬起。使所有的琴弦延续震动，将踏板放开后，所有的制音器又全部压在琴弦上制止发音。由于按下制音踏板会使琴声在一定程度上扩大，故又称强音踏板(Loud Pedal)。

柔音踏板(Soft Pedal)：左踏板，也叫做弱音踏板(ulna cord)。在平台式钢琴里，踩下柔音踏板时，琴槌会立刻向旁推移，使音量减少，并使声音变得非常清纯、柔和。而立式钢琴，踩下柔音踏板时，

琴槌移近琴弦，藉以减轻冲力，减少打击的长度与强度，使音量变小。它的作用就不仅是帮助演奏者弹得更弱，也是为了增加声音的柔和，并除掉音质中任何敲击的成分。左踏板往往被比作"旋乐演奏者的弱音器"。

消音踏板(Sostenuto Pedal)：中踏板、选择延长音踏板(sostenuto)。具有特殊性能的踏板。三角钢琴中间踏板的用途是“特定连音踏板”，用法是先弹下琴键并保持，踩下“特定延音踏板”不放，刚才所弹键会继续延音，其他键不受影响。大部分现代立式钢琴的中间踏板被踩下时，一块活动的绒布会夹在琴槌和琴弦之间，使音量变得极低。通常只使用于夜间或清晨弹奏钢琴之时，以免惊扰邻居的安宁。所以有时候也称为也有称之为倍弱音踏板。

调音钉

调音钉(Tuning Pins)是一些能够用特制扳手扭动旋转的钉状螺栓。它的旋床是有锁口的特制高碳钢，因而琴弦能牢固地绕在弦轴钉上，致使音准在琴弦高强度拉力作用下能长期保持并稳定下来。

琴槌

琴槌(Hammer)外包着高品质的毛毡或绒布，由于这层“皮肤”多是羊毛造的，因而又称羊毛槌。它本身连着琴键，当琴键被按下时，琴槌便会打落琴弦上并借着琴弦的振动使钢琴发出声音。因此，它的作用是用来敲击被调音钉紧扣着的琴弦。

制音器

制音器(Damper)制音器是与弦紧贴着，用来阻止弦的震动。例

如当钢琴上的琴键被按下时，钢琴内部的琴槌会打在一条条用铜制造的琴弦上，借着琴弦的震动发出声音。

击弦机

击弦机(Action)击弦机连接着琴键和琴槌，是整部钢琴的灵魂和最重要的配件。

音板

音板(Soundboard)音板位于钢琴内部的一块大木板，高档钢琴用枫树实木板拼成，现代低端普及琴有用密度板。它连着调音钉，紧贴着琴弦，当琴弦振动，音板会使声波高效率耦合到空气中，即将声音透过响板反射以及扩大出来。

琴键

琴键(Keyboard)整个琴键都是由黑键和白键组合而成。黑键36个，白键52个，共88个。

二、钢琴的发声原理

钢琴背架上有一排钢丝弦，有单根的缠弦，有两根和三根的裸弦。共计二百多根。钢琴发声就是由琴键顶起击弦机，又由榔棰敲击弦列发出声音。由于这些根弦的粗细、长短、张力不同，所以发出不同的音高。如果这些琴弦的张力发生一丁点变化，它的音高就相应改变。所以经常调律是必须的。

钢琴的发音系统钢琴的发音系统大致包括琴弦、弦轴、弦轴板、后背支柱、铸铁板、弦枕、音板、肋木、琴码等。

(1)琴弦

钢琴发音的振动题是琴弦。琴弦是用含有纯度非常高的碳素而制成的，被叫做“音乐钢丝”。琴弦的材质非常重要，可以说琴弦材质的提高，是使钢琴的性能能够快速进步的最大、最重要的因素。

18世纪初所使用的琴弦，是由铁丝或铜锌合金制成的。由于这些材料的抗张强度很低，耐久力也小，还缺乏充分的张力，所以声音是微弱的。

1819年，随着钻石与红宝石的拔丝模的出现，得到了能够经得起很强的张力又不会使钢丝延长的琴弦。材质、拉丝技术的进步也是完成现代钢琴的重要因素。现在使用的碳素钢丝的原料是碳素含有率在0.85-0.95%的程度，它具有极其细微的粒状组织。琴弦所要选择的是具有均匀质量的沿着拉力方向只有一点点延长的结晶系。

琴弦不仅仅只是进行单纯的物理实验、化学分析等。它也决不可混入不纯的物质，不能有创伤，还要求要有精准的尺寸，以及材质在整体长度上的均匀一致，横断面的整齐。有很强的抗张强度，抗折弯也很强的原材料。

为了检查它的张力、硬度、弯曲度、扭曲度，还要使用显微镜技术，拍扁等多种的最高级的试验。

琴弦的粗细号数常见的是最高音从13号(0.775mm)开始使用，共约20种号。

根据琴弦振动的理论，高音细而短，低音粗且长。在钢琴的低音部随着受到钢丝的粗度与长度的限制，还需要把用于铜芯线的软铜丝重复的缠绕在钢丝上，以减少它的振动数。

什么位置上配合使用怎样粗细长短的琴弦，对音色、音量、均衡都有很大的影响。

还有，在中、高音部分是一个音3根弦，低音部是2根弦，而最低音部约一个八度的音只使用1根琴弦，其主要目的是为了音量均衡。一台88键的钢琴，琴弦数量大约有220-230根，三角琴大约240根左右。

把琴弦拉紧后达到正确的音高时，1根弦的张力是80-90公斤，一台琴的张力加起来可达到20吨左右。

(2)弦轴

钢琴的琴弦是被缠绕在弦轴上。弦轴的标准长度是62mm，直径为7mm左右，挂弦眼的内径为1.6mm，重量16克。(修理中用于更换的弦轴有7.2-7.5mm的)用调音扳子转动弦轴，把琴弦拉紧，缓慢的把张力进行加减就是“调律”。

弦轴的头部为了便于插入调音扳子而做成四角型，下半部分是带有很细的螺纹被旋进木板里。转动弦轴的时候如果轴眼太紧，就会使它断裂。还有，为了弦轴表面能够防锈，要进行化学方面的处理，涂酸化膜击实施镀镍等。

把琴弦的一端插进弦轴上的横洞里绕二又四分之三圈，另一端挂在挂弦钉上。在中、高音部分，一般在这个挂弦钉上回转它的另一端，把回转后的另一端琴弦挂在相邻的弦轴上。

弦轴的数量与琴弦是相等的，一台琴是220-230根琴弦。

弦轴垫圈是枫木材料制成的，用于堵塞弦轴与钢板之间的间隙，