鋼琴的耐候性 是指鋼琴在使用中能夠適應(yīng)各地區(qū)，各種不同氣候變化，保持其傳動零件的靈活性，保持初始設(shè)計和制造狀態(tài)最佳性能，滿足演奏者的使用需要，是鋼琴質(zhì)量其中一項重要特征。
    鋼琴擊弦機(jī)械系統(tǒng)是鋼琴的心臟，其功能與作用就如汽車的發(fā)動機(jī)。彈奏者通過掌控?fù)粝覚C(jī)械的一系列有序運動，來反映彈奏的速度、力度和音樂音響效果，從而表達(dá)演奏者的情感與意圖。正因為鋼琴的擊弦機(jī)械具有這樣的功能，因而，它的機(jī)能能否保持穩(wěn)定不產(chǎn)生變化，將直接影響到鋼琴演奏性能的受控能力和最終的聲音效果。
    本文將針對地處我國南方溫濕氣候環(huán)境條件下的鋼琴擊弦機(jī)械系統(tǒng)，在鋼琴制造組裝過程中的變化與影響，以及如何進(jìn)行檢查、調(diào)試處理等問題來展開討論。
一、鋼琴擊弦機(jī)械結(jié)構(gòu)的特殊性
    立式鋼琴擊弦機(jī)由總檔、背檔、支架、聯(lián)動器、轉(zhuǎn)擊器、制音器、調(diào)節(jié)器等部分組成。其中，聯(lián)動器、轉(zhuǎn)擊器和制音器3大部分和附件分別組成傳動部分，并將這3大部分固定在總檔上。形成一套具有精確傳動比值和特定功能的連桿機(jī)構(gòu)，稱為擊弦機(jī)械。它的有效工作部分是從聯(lián)動桿底座到弦槌的擊弦處。木材是生物體，由于構(gòu)成木材的細(xì)胞和組織的大小、形態(tài)和排列各有不同，同時還受氣候、水分等一些自然的生長環(huán)境所影響，正因為如此才會造成木材的構(gòu)造差異比較大。決定木材性能的重要因素是其構(gòu)造，掌握木材的性能是為了更好的使用木材。
    擊弦機(jī)械的總檔的材料一般選用山毛櫸、色木等硬木。隨著木材的資源慢慢減少，總檔已經(jīng)基本被鋁合金型材所替代了。背檔主要以木材和鋁合金型材為主。支架的材料也采用鋁合金壓鑄等。由于擊弦機(jī)械的總檔和背檔等都大部分選用木材，這里必須談?wù)勀静牡乃帧．?dāng)樹木生長時，根部從土壤中吸收大量的水分，樹木的各部分都是由樹干的木質(zhì)部分將水輸送上去的。與此同時，又將葉子中由光合作用而產(chǎn)生的養(yǎng)料由樹干的韌皮部輸送到各部分。水分除去礦物質(zhì)和若干有機(jī)物外就成為木的樹液，大部分是水。各種不同的樹所含的水分都是不相同的。在同一棵樹里，它的木質(zhì)部分的含水量的變化和不同的生長季節(jié)有著密切關(guān)系。木質(zhì)的其他部分，心材、邊材、根部、樹干與樹梢以及其他部分的含水?dāng)?shù)量也是不相同的。所以木材含水量的分布是很不均勻的。木材周圍的大氣條件發(fā)生了變化，它的含水量也會跟隨著變化。木材的含水量的多與少會在一定的程度上影響到它的強(qiáng)度等，還會影響機(jī)械加工中的性能和熱能等一些物理性能。木材的含水量低于它絕對干燥重量的百分之三十時，會產(chǎn)生失水的現(xiàn)象，導(dǎo)致木材的干縮；高于絕對干燥重量的百分之三十時，會產(chǎn)生吸水現(xiàn)象，導(dǎo)致木材因潮濕膨脹。
二、理想的鋼琴擊弦機(jī)械性能與作用
    鍵盤機(jī)械是用來激發(fā)琴弦振動的機(jī)械。彈奏者依靠鍵盤機(jī)械，可以隨心所欲連續(xù)不斷地彈奏出長短強(qiáng)弱不同的音。鍵盤機(jī)械本身是一套彼此相互連接、互相制約的杠桿系統(tǒng)。演奏者就是通過這個系統(tǒng)的運動方式，將手指對琴鍵的彈奏力傳遞給弦槌，由弦槌敲擊琴弦發(fā)音。鍵盤機(jī)械應(yīng)該是非常靈敏的，能表達(dá)彈奏者最細(xì)微的力度變化。它應(yīng)該在很大范圍內(nèi)能使弦槌對弦的敲擊力從輕到強(qiáng)隨意變化，在極快地連續(xù)擊弦時，能清晰地發(fā)出每一個音，并能順利準(zhǔn)確地連續(xù)工作。因此，對鋼琴鍵盤機(jī)械的彈奏性能應(yīng)做到如下要求：
(1)在演奏時鍵盤機(jī)械要圓滑、靈敏，摩擦阻力小，不得有影響使用的缺陷。
(2)應(yīng)能夠按照彈奏者的愿望，在指定的響度范圍內(nèi)傳達(dá)出對琴鍵的不同敲擊力。
(3)有良好的震奏性能，能夠連續(xù)、快速、重復(fù)敲擊同一音。
(4)有一定的靜阻力。
(5)琴鍵下沉深度9．5～11．5mm，在同一架琴上，偏差不應(yīng)大于1mm；兩相鄰琴鍵偏差應(yīng)小于0.5mm。
(6)擊弦機(jī)在靜態(tài)時，弦槌距離琴弦(參考尺寸)43～50mm，弦槌運動時不得擺動，擊弦必須準(zhǔn)確。
(7)在弦槌擊弦時，弦槌運行到離弦一定的距離時，頂桿就會脫開凸輪，這時弦槌靠慣性運動完成擊弦動作。
(8)擊弦機(jī)的整個運動過程不應(yīng)該有雜音。
(9)制音器和制音器踏瓣連貫動作要圓滑、靈敏。
(10)有一定的耐候性。要求在不同的國家和地區(qū)，均能適應(yīng)不同的冷、暖、干、濕的氣候條件，不能因氣候變化影響彈奏。
    除上述十項外，還應(yīng)特別注意擊弦鍵盤機(jī)械結(jié)構(gòu)必須堅固，材料和零件結(jié)構(gòu)及它們之間的連接不能因彈奏時用力而損壞或者變形；當(dāng)溫、濕度變化時，不能因氣候變化產(chǎn)生變形而影響彈奏。
三、溫濕氣候?qū)︿撉贀粝覚C(jī)械的影響
1、南方溫濕氣候環(huán)境的特征
    我國南方一般指長江以南的廣大地區(qū)，此地區(qū)為我國最溫暖濕潤的亞熱帶、熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。 筆者所居地是面臨太平洋的廣東，溫度高、雨水多，以夏天為主。全省的年日照時數(shù)長達(dá)1700～2200小時。由于地處低緯度地區(qū)又瀕臨南海，所以它屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。春季平均氣溫在20℃左右，夏季平均氣溫為28℃，秋季平均氣溫25℃，冬季平均氣溫12℃。
    廣東的夏秋季多臺風(fēng)，每年的四月至九月為雨季，年均降水量達(dá)1500-2000毫米。溫度的緯向分布較明顯，大致北低南高。年內(nèi)月均最高氣溫出現(xiàn)于7月，多數(shù)地區(qū)為28℃，較長江中游谷地為低。1月為最冷月，北部連山1月均溫為8.6℃，南部雷州半島為20.8℃。冬季受西伯利亞寒潮影響，多數(shù)地區(qū)出現(xiàn)霜凍。粵北山區(qū)年年有霜，霜凍期長達(dá)60天。沿西江—清遠(yuǎn)—紫金一線以南地區(qū)則霜日不多。冬季常驟然降溫，并偶有奇寒。除粵西北連山外，10℃以上活動積溫都在6000℃以上。全省災(zāi)害性天氣，主要是早春的低溫陰雨，夏秋的臺風(fēng)、暴雨，秋冬的寒潮、寒露風(fēng)，局部地區(qū)的冬春干旱。降水季節(jié)變化明顯，4～9月為雨季，其中4～6月以鋒面雨為主，多暴雨；7～9月以臺風(fēng)雨為主。
    從廣東地區(qū)氣候特征和空氣濕度特點可知，南方地區(qū)為高濕度氣候環(huán)境。盡管南方地區(qū)的東部與西部、南部與北部、沿海與內(nèi)地氣候表現(xiàn)上不盡相同，可是它們高濕度氣候環(huán)境卻不容置疑。
2.溫度與濕度對鋼琴擊弦機(jī)械的影響
    科學(xué)研究表明：濕度對細(xì)胞形成有影響，細(xì)胞體積與細(xì)胞壁厚度跟土壤濕度有關(guān)系，前者相關(guān)性更大 。相對濕度與管胞長度和壁厚度呈微弱的負(fù)相關(guān)，與胞壁率、晚材率和密度呈負(fù)相關(guān)，與管胞徑向直徑和弦壁厚度呈顯著正相關(guān)。相對濕度是管胞弦壁厚度、生長速率和生長輪寬度的主導(dǎo)促進(jìn)因子，是胞壁率的主要限制因子 。
    鋼琴擊弦機(jī)械大部分構(gòu)件為木質(zhì)，它的結(jié)合是靠螺絲擰合和膠水膠合的，鋼琴受到潮濕氣候影響后會使大部分零件不能靈活運轉(zhuǎn)，木質(zhì)零件會變形，膠合部分會脫膠而且當(dāng)潮濕很嚴(yán)重時會造成整臺鋼琴的質(zhì)量下降，有可能使鋼琴難以使用。
    鋼琴制造的后期工序主要是進(jìn)行擊弦機(jī)械總裝與調(diào)試工序。在這個時間段內(nèi)，鋼琴擊弦機(jī)械的各組成部分，均處于技術(shù)參數(shù)欠規(guī)范穩(wěn)固和尚未定型的狀態(tài)。而地處南方地區(qū)的鋼琴生產(chǎn)，如未能做到把半成品的鋼琴置放在具備特定的恒溫恒濕環(huán)境條件，那么，鋼琴機(jī)械裝配與調(diào)整的整個加工過程在暴露于車間氣候環(huán)境下，將受到溫濕度等環(huán)境的直接影響。此時，我們應(yīng)關(guān)注的問題有哪些呢？通過實踐，我們得知有：各部件轉(zhuǎn)動軸的正常運動與否，各零部件間隙的預(yù)留量變化與否，彈奏性能符合標(biāo)定的技術(shù)指標(biāo)與否等等。因此，根據(jù)該批次鋼琴銷售或使用地的常年環(huán)境來模擬設(shè)定相應(yīng)的溫濕度環(huán)境，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整是必須的。只有根據(jù)擊弦機(jī)械在車間氣候環(huán)境中的變異情況進(jìn)行反復(fù)的檢查調(diào)試，這樣，在鋼琴出廠時，才可能使其符合預(yù)先設(shè)定的調(diào)試技術(shù)指標(biāo)。
四、溫濕環(huán)境下的鋼琴組裝與調(diào)整中的處理工藝
    國內(nèi)外大型與規(guī)范的鋼琴生產(chǎn)企業(yè)大多設(shè)有對鋼琴進(jìn)行耐干濕性、耐久性、耐冷熱性等方面的試驗，得出的試驗數(shù)據(jù)要求如下：
1、鋼琴耐干濕性試驗是在溫度(30±3)℃、相對濕度(40±5)％的恒溫室內(nèi)連續(xù)放置24h，再在溫度(30±3)℃、相對濕度(80±5)％的恒溫室內(nèi)連續(xù)放置24h，檢查有無影響實用的缺陷。
2、鋼琴耐久性試驗是在溫度(25±5)℃、相對濕度(60±5)％擊弦機(jī)械裝在鋼琴上的條件下，連續(xù)擊弦20萬次，檢查有無影響實用的缺陷。
3、鋼琴熱冷試驗是在溫度(－20±5)℃的條件下放置8h，在(50±5)℃的條件下放置16h，以此為1個周期，進(jìn)行10個周期，檢查有無影響實用的缺陷。
    在完成上述幾種實驗并使鋼琴適應(yīng)上述技術(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，接下來的就是對鋼琴擊弦機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行人工的檢查與調(diào)試了。根據(jù)筆者多年的工作實踐經(jīng)驗，這時段的工作可分為如下幾步進(jìn)行：
1、 鍵盤平整與下沉深度的檢查與調(diào)整
    鍵盤平整與下沉深度的數(shù)據(jù)一致性是確保鋼琴具有良好演奏性能的重要指標(biāo)。而影響鍵盤平整與下沉深度的數(shù)據(jù)一致性的主要因素，是鍵子底部的后檔絨、大小絨圈等零件的實際尺寸：如鍵盤后檔絨受到外界潮濕氣候的影響并發(fā)漲后，將會出現(xiàn)鍵面的整體抬高或降低，下沉深度尺寸變異，而鍵后的卡釘升高，將直接影響聯(lián)動器、轉(zhuǎn)擊器與制音器等部件尺寸與功能作用。因此，我們應(yīng)根據(jù)其變異的實際情況進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理。
2、 各部件轉(zhuǎn)動軸的檢查與處理
    要使鋼琴具有優(yōu)良耐候性，需檢查與處理的對象應(yīng)側(cè)重于鋼琴傳動零件中的各個轉(zhuǎn)動軸的靈活與否。在鋼琴鍵盤機(jī)械傳動中，靈活性與精確性是使用的基礎(chǔ)特性，而保持軸釘與軸襯呢的配合精度和靈活轉(zhuǎn)動是重中之重。為使軸釘與軸襯呢在各種氣候條件下，精度與磨擦系數(shù)不發(fā)生明顯變化而影響使用，應(yīng)該側(cè)重對軸釘外徑的加工精度和表面光潔度嚴(yán)格控制。處理的重點在于對處理液化學(xué)成份的選擇和具體的處理工藝流程：如出現(xiàn)軸釘與軸襯呢的配合精度欠佳或出現(xiàn)運動不靈活等原因，就要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理，只有這樣才能保證鋼琴擊弦機(jī)械系統(tǒng)的正常轉(zhuǎn)動和應(yīng)有的良好性能。
3、各零部件之間間隙的檢查與處理
    為保證鋼琴具有良好的演奏性能與藝術(shù)表現(xiàn)力，在鋼琴的設(shè)計、總裝與調(diào)試技術(shù)參數(shù)中，要求鋼琴各零部件間具有相應(yīng)的間隙盈余量：如鍵盤槽按固定排列安裝在圓、扁銷上，其正常的配合程度以活動不松框，定位不僵板為原則；如左右晃動就應(yīng)預(yù)留有0.2～0.4mm的間隙配合；又如臥式鋼琴擊弦機(jī)頂桿與弦槌凸輪底部應(yīng)留有一些空隙的。而在溫室氣候影響下，這些間隙將縮小消失或反行之而突出，直接造成慣性連續(xù)擊弦等故障。為此應(yīng)注意對此部位進(jìn)行細(xì)致的檢查與處理。而針對在南方地區(qū)使用的鋼琴調(diào)試，還需要預(yù)留再大一些的間隙配合度才更為有效。
4、彈奏動態(tài)下技術(shù)參數(shù)的檢查處理
   創(chuàng)造美妙的鋼琴音樂是需要通過完好有效地?fù)粝覚C(jī)械來實現(xiàn)的。因此，在總裝與調(diào)試工序中，除需要對擊弦機(jī)械在靜態(tài)下的尺寸進(jìn)行檢查調(diào)試外，還需要我們操作人員在任意彈奏動作的動態(tài)下，進(jìn)行檢查與調(diào)試的工藝處理。我們應(yīng)觀察擊弦機(jī)械在潮濕環(huán)境的工作時運動尺寸以及運動后的停頓尺寸等實際情況，參照生產(chǎn)的標(biāo)定數(shù)據(jù)來進(jìn)行檢查，如出現(xiàn)差異時，就應(yīng)及時的進(jìn)行調(diào)試處理，使其得以恢復(fù)標(biāo)定尺寸與應(yīng)有的性能。
5、注重不同氣候環(huán)境下的檢查調(diào)試要求
    如果用于裝配的生產(chǎn)車間不具備完全的恒溫恒濕條件，那么，我們就需要根據(jù)生產(chǎn)地不同的氣候環(huán)境變化，對鋼琴進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理：如在夏天較高溫濕氣候期間，在檢查與調(diào)試中，應(yīng)多一些預(yù)留量；如在秋冬較干燥的氣候期間，就應(yīng)該少一點盈余量。那樣，才能使我們的鋼琴產(chǎn)品具有較好的耐候性，才能使我們的鋼琴在使用中具備良好的受控能力，才能讓鋼琴家做到得心應(yīng)手。
結(jié) 語
    一臺質(zhì)量優(yōu)良的鋼琴能夠在世界任何地區(qū)的各種環(huán)境下保持初始設(shè)計賦予的使用性能，確實很困難，但是依靠現(xiàn)代鋼琴制造技術(shù)不是不可能實現(xiàn)的。在某些世界一流的鋼琴生產(chǎn)企業(yè)中，這已經(jīng)成為事實。例如：德國的斯坦威，日本的雅馬哈，這些優(yōu)質(zhì)鋼琴往往選材精良，工藝精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)，并且以多種技術(shù)保障其產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐候性。而我國的鋼琴生產(chǎn)已有數(shù)十年的生產(chǎn)與調(diào)試技術(shù)歷史，但與歐洲著名品牌鋼琴的質(zhì)量與技術(shù)水平相比尚有較大的距離，特別在鋼琴產(chǎn)品的耐候性等方面。所以，這些方面都是值得我們同業(yè)人去學(xué)習(xí)、研究探討的。
    根據(jù)以木質(zhì)構(gòu)造為主的鋼琴特性與其將在的南方常年溫濕環(huán)境條件下使用的前提，如何在鋼琴組裝調(diào)試的最后工序中，有意識、有步驟和針對性地進(jìn)行相應(yīng)的檢查與有效調(diào)試技術(shù)處理，就顯得十分重要。筆者文中所提的粗淺做法與實踐經(jīng)歷，其意圖是求得專家與同行的指點與進(jìn)一步的授技，使自己的技術(shù)理論與專業(yè)技能得以不斷提高。筆者將繼續(xù)關(guān)注鋼琴擊弦機(jī)械系統(tǒng)在廣東溫濕使用環(huán)境條件總裝與調(diào)試生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生各種的機(jī)理變異現(xiàn)象數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的、科學(xué)規(guī)范的、行之有效地技術(shù)處理方法的研究和總結(jié)，將其運用到鋼琴制作中，使我們的鋼琴具有良好的耐候性，使其使用起來能夠做到得心應(yīng)手，更能使其發(fā)出美好的音樂聲音效果，改善人們的物質(zhì)和精神生活，為建設(shè)幸福廣東添磚加瓦。