鋼琴在制造上是一種科學性和音樂性渾然交融的樂器。對于音色的要求,經常成為辨別鋼琴優劣的重要條件之一。許多名牌鋼琴,往往體現出設計、制作者的意圖,在音色上各自呈現鮮明的特質。
鋼琴的音色即所發聲音之色彩。對于音色的愛好,常會因人而異,有人喜歡高音強而尖銳,有人賞識柔和的聲音。
下面從鋼琴的構造角度分析一下與鋼琴音色有關的問題:
一、琴弦對音色的影響:
當我們按動鋼琴的某一鍵時,相對應的弦槌則敲擊琴弦引起琴弦的振動,振動經過弦碼,再傳到有著相當大面積鼓起的音板上,使音板表里兩面的空氣都產生疏密的波,從而產生為我們的感官所意識到的音。琴弦的振動絕非只是單純的全弦的振動,它還伴著許多分段振動,全段的振動產生基音,分段振動產生諧音。一架鋼琴音色的優劣,取決于所發出的音中所含諧音的多少及其相對強度。
所謂諧音是指頻率為基音整數倍的音。諧音完全沒有,或者只伴隨有極低的二、三個諧音的音,雖然聽起來柔和,但顯得無力而遲鈍。相反,低的諧音缺乏,或者只是伴隨高的諧音,音色就會顯得漂浮。然而,它卻給人華麗的感覺。倘若奇數諧音過強的話,就會形成空虛,帶鼻音的音色。
琴弦的剛度大就容易發出高的諧音。這與現在許多音樂家希望鋼琴能發出“如歌的音色”是不相適應的,為了適應現代鋼琴既要發音強烈有力,又要能承受住強大的張力。就得采用鋼質的琴弦。琴弦因受潮生銹或常年經受強大的張力以及經常振動,剛性會越來越大,彈性就要逐漸減退。這樣,低頻振動就要減弱,只剩下較高的諧音,琴弦因此會增加金屬性的音色。另外,弦的長度、粗細、截面的均勻度等都關聯于音色。弦的張力越大,高次諧音越突出,要想得到柔和的音色,張力過大就會成為不利因素。一般來說,琴弦張力不能設計過大,且每根琴弦張力過渡要均勻,這不僅關系到音律的穩定和持久,而且對防止音色不統一也是必要的。
二、弦槌對音色的影響
有人說:“鋼琴的良好音質25%在于弦槌。”在鋼琴制造的過程中,無法用一個量化的數值來證明那一部分是重要的,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,可以使“前功盡棄”;反之,一副好的弦槌可以使鋼琴的音色大大改善。可以說,鋼琴上的共振系統,最后總靠弦槌來實現,要調整好弦槌,就要對弦槌有所了解。
弦槌槌頭是用毛氈緊裹在木楦上制成的,它有著非常好的彈性。我們知道,用堅硬的東西擊弦時,發音尖銳、不柔和、不穩定。相反,用柔軟的東西擊弦,雖然音色柔和、穩定,但缺少活力。所以,槌頭毛氈必須軟硬適中。
槌頭的質量和形狀,對于補足琴弦在質地和張力上的缺點有很大的作用,鋼琴槌頭通常都是做成卵形。但也有人喜歡采用前端尖的菱形槌頭。比如:波蘭鋼琴家帕德列夫斯基,就用過裝有菱形槌頭的鋼琴。把菱形槌頭和卵形槌頭相比較,前者音色更為華麗,缺點是磨損快。
槌頭的擊弦位置,對于鋼琴的音色有著很大的影響。通常都把擊弦點選在弦長的1/8處,這是根據實踐經驗而定的。這種做法只限于中音以下的琴弦,較高的音不適用,從中音往高音它逐漸成為小的分數,到最高音一般采用1/14到1/16。
在慢慢按下琴鍵時,可以清楚地看到弦槌的擊弦運動:它是在靠近弦而尚未觸到弦的時候就返回來了,這被稱為“斷聯”。彈奏鋼琴時,弦槌是靠慣性擊弦,而且是當即返回的。斷聯的位置倘若靠近弦,則槌頭擊弦時觸弦的時間和面積都要長,所以高的諧音會消失;相反,斷聯位置離弦遠,槌頭在碰上弦后馬上彈回來,就容易產生高的諧音。因此,讓鋼琴低音部的斷聯位置稍稍靠近弦,能發出深沉、柔和的音色;而在高音部強調音色豐富不如讓它華麗更好些,因此,斷聯的位置可稍遠,以使其能產生更多的高次諧音。
弦槌的擊弦方式和擊弦歷時的長短是決定鋼琴音色的重要因素。槌頭擊弦時與弦接觸的時間等于或長于弦的振動周期的時候(這在高音區就更明顯),就會使弦的部分振動受到壓制,聲音里所含的諧音數量就會急劇減少。有這樣的說法:優質鋼琴的擊弦歷時,在高音部應是0.3毫秒,在低音部為3毫秒。為了有助于各音區弦槌擊弦運動的正確完成,鋼琴設計師應當考慮到弦槌柄的質量和弱性問題。如低音部的槌柄可選用比較堅實的木料制作;在最高音部的一個八度乃至一個半八度內,槌柄則可使用軟質的木料制作。
三、音板對音色的影響
鋼琴之聲源雖然來自琴弦,但若去掉音板,則我們聽到的僅僅是極微弱的鋼絲振動之聲,決然不是鋼琴的聲音。鋼琴所以發出鋼琴的特殊聲音,其根本原因來自音板的結構及構成這一結構的材料和工藝方法。例如:二胡與板胡、京胡音色各不相同,是因其共振體的材料不同。世上沒有兩把音色完全相同的小提琴,是因為世上沒有兩塊完全相同的木板,在手工制作的前提下更不可能有完全相同的工藝。因此,可以說鋼琴聲音的好壞,音板是決定因素,決定音板好壞的是音板的材質和加工過程的工藝方法。
音板從選材、干燥到加工成型,應在技術人員的監督下,其工藝方法也是設計人員意圖的體現。因此,音板一旦成型而制成鋼琴,則無法改變其音色之構成的基礎。音板是一塊8—9毫米的薄木板,其面積根據琴的型號的大小而定。中型立式琴音板面積通常在1.5平方米左右,這么大的一塊薄木板必然由多塊木板拼成,在批量生產中不可能使所有的木板的彈性、密度、紋理完全一致。這些不盡相同的材料組成的音板,聲波的傳播速度有所不同。順紋理傳播的速度遠大于橫向傳播,在其另一面布置有較大的質量的弦碼,這就使音板的材料結構更加復雜。
弦碼和音板雖不能直接支配琴弦振動所產生的諧音,但音板各部位的厚度、隆起狀態、周邊框架的固定程度,肋木的粗細、數量、安裝位置、兩端的削薄形狀,弦碼質地的軟硬、形狀、高度、銜接部位(中高音弦碼)的連接方式等等,理所當然地都關聯于音色。同時,我們也注意到,較大質量的弦碼和較松軟的肋木,在傳播聲波時,也因產生內摩擦而損失一部分從琴弦所獲得的振動能量,當然那要比聲波在音板的橫向傳播時的損失要小得多。由于弦碼、肋木乃至音板振動的復雜性致使世界上沒有一架音色完全相同的鋼琴。
應該清楚,鋼琴音色形成的復雜性有時甚至超乎想象。比如說:有人曾提到鋼琴音色的研究甚至要關聯到鐵骨架的共振問題,概略地說,鐵骨架的密度和硬度越高,會使鋼琴的高次諧音越容易突出,鐵骨架能使高次諧音增幅。因此,在鐵骨架的設計上,既要求它不能成為鋼琴的過分負載,又必須做到不能侵害音板的機能,實際上,鐵骨架的制作,在做到能支撐住弦列的強大拉力的前提下,從有利于音色的方面來講它還是越輕越好。
影響鋼琴音色的具體原因還有:
(1) 琴弦生銹,剛性變大
(2) 琴弦張力不均
(3) 槌頭毛氈軟硬不勻
(4) 槌頭磨損變形
(5) 擊弦點不適當
(6) 槌頭擊弦的角度不當
(7) 擊弦機失調(即使尚未達到在觸感上產生故障的程度,也會影響到音色)
(8) 音板下沉、開裂,弦碼脫膠、破損。
另外,其他雜音的混入也不容忽視。舉一例子:槌頭和槌柄之間脫膠而松動的時候,其擊弦效果就決不僅是混進一些雜音,它會嚴重影響到鋼琴的音色。這一弊病,不是“有心人”難以發現。
綜上所述,我們可以說,鋼琴音色的優劣,實際上是由鋼琴本身的質量和演奏者的技巧這兩方面共同決定的。控制鋼琴音色的技巧是靠勤學苦練而得,但也要熟悉和掌握鋼琴結構上各種發音特性。
參考文獻
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