此系統是鋼琴最重要的部件，鋼琴的聲學品質好壞取決于此部分的設計水平和加工質量。它是由木支架、音板、鐵支架、弦列四部分組成。
　　（一）木支架是鋼琴的基礎構件，是由粗大的上、下橫梁（多以硬木制作）、立柱（由4—6根松木制成）及膠合在木支架上的弦軸板等主要部件組成。鋼琴的其它系統也都是以螺栓或膠合的方法組合在木支架上。木支架分為有中柱和無中柱兩種設計。無中柱的設計多見于小型立式琴，它有加大的鐵支架邊框，來克服鐵支架彎曲變形的可能性。有中柱的設計多見于大、中型立式琴。一般有2—4根中柱，這不僅加強了木支架的總體抗變形能力，還以螺絲穿過音板將鐵支架與木支架連接在一起，有效地避免了鐵支架可能出現的彎曲形變。
　　弦軸板是木支架的重要組成部分，鋼琴的音準能否保持主要取決于軸板的質量。它是以致密而富于彈性的木材制成。由于要在這塊不大的板上鉆220多個孔，每個孔栽進已掛好琴弦的弦軸，16t—20t的張力即是通過弦軸板固定在鐵支架上。為了使弦軸不松動，軸板不開裂，早期加工時將三層或五層薄板，橫豎交叉地膠合在一起，以保證質量。但由于木材加工中干燥得不充分，弦軸板松動又是常見的毛病，特別是北方有暖氣的房間里更易于發生弦軸松動的現象。工廠和使用者對此都應采取措施，工廠要嚴格保證弦軸板的含水率不高于6%，使用者則應采取措施，增加室內的濕度（以不低于40%為好），或在干燥季節在鋼琴下門里面放兩杯水。
　　近年來，國產多層膠合弦軸板質量大幅度提高，已被普遍采用。這種材質的軸板受氣候影響較小，對提高音準穩定性大有裨益。
　　（二）鋼琴音板（響板）是張弦系統中最重要的部件，鋼琴的音色優劣取決于此。它是由音板大板、肋木、邊框、斜框、弦碼組成，鋼琴的音色是諸多因素造成的。雖然張弦系統的音板是其音質好壞的根本，但弦碼、肋木的配置、弦槌擊弦的位置及擊弦機的某些部件都對鋼琴的音色有很大影響。盡管某些部件有一些小的變化或缺陷不會對鋼琴音色有很大影響，但若過多追求工藝簡化，用料節省，在某一點上可能對音色影響不大，但將諸多個點集合起來，則會產生較大影響。
　　音板制作是生產廠家的秘密，同樣的部件，不同的制造工藝方法，音質各有不同。音板大板是音板的基礎件，它的功能是將琴弦振動的能量擴大輻射到空氣中去。手指敲擊琴鍵，通過擊弦機的一系列杠桿作用，使弦槌擊弦。琴弦振動的能量很小，必須有共振體加以擴大才能為人耳感知，不僅是鋼琴，所有也樂器都是如此。樂器的好壞均取決于共振體，將小提琴的共振體加大，就變成了中提琴、大提琴……鋼琴所以有其特殊的音色，即是因為鋼琴音板的設計形式。假設將鋼琴的音板制成一個箱體，可能就沒有人能聽出是鋼琴發出的聲音了。
　　音板在傳統做法上有兩個有弧度的斜梁，這是因為在實驗室里內，對音板進行實驗得知，音板的振動是以弦碼為長軸呈橢圓形的共振區，高音區的右下角，低音區的左上角，不參與振動，以弦形斜梁截斷這兩個區域使之成為靜角。由于制作有弧度的斜梁費工費料，絕大多數廠家均已改為直線斜梁，音色未見明顯變化。近年又出現只有一個斜梁，或無斜梁的設計，進一步降低了成本，音色似乎也未見有多大改變。但是鋼琴廠和技術人員需知，高檔琴與中檔琴，中檔琴與低檔琴的聲音多數情況下就差那么一點點，價格就差幾倍，這在樂器行業是常識。
　　音板框是以約5cm見方的木條制成。其作用是作為音板與木支架（背架）的媒介體，將音板固定在木支架上使其成為張弦系統的一部分。其次是起到將肋木的兩端壓實的作用。因為肋木有中間突起的弧度，在弧度的中部有弦碼壓力，易致使肋木兩端開膠翹起。在設計思想上，有人主張肋木兩端壓實會使音板振動受影響，使音色變硬，因此設計時將肋木兩端與音板全部或部分留有一定間隙。但在實踐中這種音色的變化即使存在也是極微弱的，而一旦肋木兩端開膠，則是工藝上不允許的，它既破壞了音板整體性，也減弱了對弦碼的抵抗作用，使音板易出現塌陷，對音質影響很大。兩者相較還是以將肋木兩端壓實的工藝做法更為穩妥。
　　肋木是音板的重要部分。它是以約2.5cm見方的長木條鋸成有一定的弧度的形狀，按音板打板的橫向紋理粘接在一起。肋木的作用是以其弧度，使音板膨起一定的形狀，用以抵消弦碼對音板的壓力。其次是肋木把整塊音板連接起來，這種連結不僅是結構上的需要，對聲音傳播也是重要的。鋼琴音板的傳統做法，是以薄木板拼接成的1.5m²的薄板，在四季溫濕度變化中，1.5m²僅厚0.8cm的大板發生開裂是很常見的現象。由于肋木與音板的紋理垂直粘貼，使聲波的傳遞呈網狀，使得音板開裂音質卻不受影響。反而由于開裂使音板更充分干燥，聲音更趨明亮。一些老琴音色清亮，除弦槌因素外，與音板開裂、充分干燥有直接關系。
　　弦碼是鋼琴張弦系統重要部件之一。任何一種弦鳴樂器都有弦碼的裝置，有其不同的形狀，都是經多次試驗改造確定的。
　　弦碼的第一個作用是，選擇適當的位置，保證琴弦的充分振動。確定了弦碼的位置，也就確定了琴弦的長度。琴弦的音高和張力是設計的最重要依據。有了音高、張力和確定了弦長，即可用數學公式求出琴弦的直徑。弦碼在皮膜（胡琴）或木板（揚琴、提琴、鋼琴）上的位置對樂器的音色有極大影響。其次，是將琴弦振動的能量傳導給共振膜或板，再通過共振擴大，傳播到空氣中去。此外，弦碼還對聲波起過濾作用。一般來說由于皮膜在共振時高頻音衰減較多，弦碼普遍較小。低音樂器弦碼相對加大，是濾去部分高頻泛音使低音更為渾厚。木板在共振中中高音頻泛音衰減較少，所以弦碼設計得較大，目的是濾去部分高頻泛音，以免樂器出現刺耳的音色。
　　鋼琴的弦碼分為低音弦碼、中音弦碼和高音弦碼（三角琴的中高音弦碼是貫通的整體）。低音弦碼是由碼子墊板、碼橋板和碼子組成。前三部分是用膠加螺釘組合在一起，然后再用膠和螺釘固定在音板上。低音碼橋板的裝置，非常巧妙地將加長了的低音弦碼離開了音板的邊緣，又增加了過濾層，使得低音保持其渾厚的音色。三角鋼琴雖然無碼橋板，但低音碼做得很寬大，同樣起到上述作用。
　　鋼琴的中、高音是評價其聲學品質的最重要部分。因此這部分制作難度極大。特別是高音區，最短的琴弦有效長度比一支小牙簽還短（50mm）還細（0.775mm），而中、低音區的有效弦長大三角琴可達2m多，小型立式琴的低音弦直徑比筷子還粗（8mm）。相差如此懸殊的琴弦要求發出大體相同的音量，可見難度之大。為達到音量平衡的目標，鋼琴制造家們在音板和琴碼上采取了很多巧妙地設計。
　　中、高音弦碼是由一條截面積約為30mm×30mm的長木條制作（由于設計不同，弦碼規格不盡相同）。此部分的制作，多數廠家都給予高度重視，但也普遍存在工人不了解原理、操作不都認真的問題。弦碼的寬度，按技術標準加工成半成品，其規格可以保證，但弦碼的底面應依音板的弧度嚴密粘接的原則及音板弧度來確定弦碼高度的原則往往不能正確執行。
　　所有的弦鳴樂器其弦碼都不同程度的高出琴弦水平面而形成夾角，其目的是使琴弦張緊時給共振板（膜）以一定的壓力使之利于振動，又使弦碼與音板之間緊密 結合，琴弦振動時不會產生雜音。鋼琴的弦碼比琴弦兩端的弦枕或掛弦點高出很少，不以器具測量難以感知。而且與其它弦鳴樂器不同，鋼琴的弦碼是與音板膠合在一起的。這個工序對音量音質影響極大，但在操作上又屬于木工系統，而且影響鋼琴音量音色的因素還有很多，所以在制作中易被忽視。
　　立式鋼琴的中、高音區的鐵板必須設置支撐桿筋，以保證鐵支架（鐵骨）能承受弦的巨大張力。因此立式琴的弦碼在小字二組處是斷開的，此部分往往出現音質不好，音準穩定性差的現象，如果在允許的范圍內將斷開處的接板加厚，音質會得以改善，音準穩定也會有很大改善。在鋼琴的最高音區的小字四組，往往音量不夠或音質差，原因之一是琴弦短而細，振動能量很小。采取適當減少弦碼截面尺寸，同時將弦碼底部減小以擴大音板的共振面，弦碼的過濾作用也會相應減弱，高音區的音色會有所改善。
　　鋼琴的弦碼高出弦平面僅3—4mm，這是因為弦碼高于弦平面程度與弦對音板的壓力成正比。若鋼琴弦碼如提琴、揚琴、古箏弦碼那樣的高度，隱蔽那鼓起的弧度必須加大，肋木抗弦碼壓力的能力也須加大，鋼琴的音色大約就陌生了。
　　由于鋼琴音色的需要，弦碼設計比較低。也由于這個原因，弦碼與音板膠合在一起，使得琴弦振動能量不受損失地傳導給音板。同樣原因鋼琴琴弦在振動時，若不能緊貼在弦碼上，會出現雜音。所以與其它弦鳴樂器不同，鋼琴的弦碼上每根弦都設置有一對駁釘，在與琴弦垂直方向，上下兩駁釘之間留出一定的距離，錯開一定的角度。同時駁釘本身成30°傾斜角釘入弦碼，以使琴弦緊張時會緊緊壓在弦碼上，使琴弦振動時不會出現雜音且弦振動能量不會受損。
　　弦碼處于整條琴弦的什么位置上對音色音量都有很大影響。這涉及到了琴弦振動的原理。琴弦的振動，絕不是一根鋼絲的往復擺動，而是復式振動的復雜過程。以聽覺來判斷某一根弦的音高，可以分辨出除基因以外的多個泛音。以更直觀的方式可以判別弦的振動：用手指觸摸振動的琴弦，可以感知越近節點（弦的波節處）振動越弱，越接近弦的波峰部位振動越強。鋼琴的中低音弦碼設置的位置應接近弦的節點。這除了結構上的原因，也與控制音量有關，高音的弦碼設置靠近弦的中部，以擴大其音量。不僅如此，高音區的弦碼力求設置在與整條弦的長度有整數比的位置，使琴弦尾端和弦枕以上部分與有效振動的弦長部分的音高，應成為諧振關系。這樣的設計，一則可以使琴弦得到充分振動，二則弦碼以下及弦枕以上無效弦長部分可以起到共鳴作用，以豐富高音區的音色和加大高音區的音量。目前這種設計還只見于三角鋼琴，在不久的將來立式鋼琴避諱借鑒其成功之處，使立式鋼琴的音色得到進一步完善。
　　（三）張弦系統的鐵支架稱鐵骨，鐵骨是張弦系統的龍骨，約16t—20t琴弦張力均依賴于鐵骨的支撐。在鋼琴的發展過程中，鐵支架的發明是鋼琴的第三次革命。
　　19世紀中葉英國人J•I豪金斯首先應用鑄鐵支架，代替了十幾根粗大的木支架。由于鐵支架的高強度，使琴弦的加長加粗有了可能，交叉弦列也隨之產生，使鋼琴的音色音量得到根本的改善，到此時鋼琴的設計臻于完善。
　　鐵支架是鑄造而成的。其形狀設計需滿足弦列的張力，克服彎曲變形及減輕重量以利運輸。這些原則使得鐵支架除裝弦軸板上部有一塊不大的平面外，都是桿筋結構。在整個鐵支架上要鉆400多個大小不一的孔，這些孔的位置是根據弦列設計而確定的。在其上部鉆的250個孔是用來固定弦軸、弦軸板、壓弦條、擊弦機支架上的螺絲并使整個木支架結合在一起。為了防止銹蝕，鐵支架鑄好后要經過清砂、打磨、刮膩子、磨光、噴底漆、噴金粉、噴亮油等幾十道工序加工，完成后鐵支架成為一個金燦燦的鐵骨架，很多人還誤以為是銅板制成。
　　鐵支架的左下角和中高檔分界處，是其薄弱點，是琴弦張緊后應力最大的部分，是最易出現變形的部位。一架舊琴的檔次高低，是否還有使用價值，主要觀察此鐵支架的完好程度即可得出結論。
　　有些舊琴鐵支架斷裂，用鑄鐵焊條焊接是不可取的。鐵支架所以斷裂若不是受外力破壞的話，即是由于設計強度不夠，焊接不可能提高其原來部位的強度。其次鐵支架的特殊結構，使焊接口冷卻時無收縮余量，絕大多數用不多久還從原焊接口附近裂開。唯一的辦法是換新鐵支架，這樣做是否值得，要綜合分析，若非名貴品牌或具有文物價值，一般以報廢為上策。
　　（四）弦列是鋼琴的發聲體——聲源，它是鋼琴設計的基礎。一切其它設計，如鍵盤系統、踏板系統、外殼系統等都是以設計為依據的。
　　立式鋼琴的低音區，通常是有二十八至三十個半音組成，其琴弦長度是弦列中最長的。由于低音區的頻率很低（最低音A2僅27.5Hz），琴弦必須加粗（越是小型琴弦越粗）。最低音的九至十三個半音，每個音一根弦，是由直徑1.0—1.4mm的琴鋼絲外層纏繞上一至兩層粗細不同的銅絲制成的。此部分低音區可視為鋼琴聲音的基礎，這部分琴弦的設計，包括弦直徑、長度乃至外層銅絲的纏繞等，對音質影響極大。
　　鋼琴的中音區，由直徑、長短不等的專用琴鋼絲組成，每個音都是三根弦組成，不僅增大了音量，更重要的是豐富了音色。
　　琴弦的振動是一個復雜的過程。琴弦的振動需要三個條件：張力、兩個支撐點、外力激發（激發琴弦的動力）。其中張力的大小（松緊程度）與弦的長度、直徑、弦的質量（密度）及頻率有定量的關系，可用數學公式求得。琴弦振動時的兩個支點，上端是弦枕，下端是弦碼（幾乎所有的弦樂器都是如此）。弦枕和弦碼與掛弦的軸和銷釘必有一定的折角，目的是給弦枕和弦碼一定壓力，使弦在振動時不能有任何方向位移。且弦碼由于受壓，對音板（或皮膜）形成壓力，使音板由弦的振動，通過弦碼的傳導獲得能量而振動，并且不會產生雜音。
　　鋼琴的琴弦上端結在弦軸上，下端掛在鐵支架的掛弦釘上，通過上端的弦枕，下端的弦碼兩個支撐點，將弦張緊到音高所需的張力。
　　當琴弦受到來自琴鍵推動的弦槌的擊打時，原處于靜止的琴弦，由于外力的作用，弦向一側偏離，由于被張緊的琴弦有其內應力，使偏移了的琴弦迅即地向相反方向做橫向振動（移動的速度與琴弦的長度、直徑及張力有關）。由于弦的內應力和慣性作用，振動的琴弦在兩個支撐點間還存在著縱振動，直到從弦槌獲得的能量耗盡。
　　琴弦從原位偏移的量（振幅）聲學上稱為振幅。振幅的大小，來自演奏者對琴鍵的敲擊力度，敲擊的力度越大，弦獲得的能量越大，弦的振幅就越大，音量就越大。
　　從琴弦被打擊而偏移，到由于弦的內應力和慣性使琴弦迅即復位的每一個過程，聲學上稱為振動周期。移動速度越快，振動周期越短，單位時間內振動周期越多，聽覺感知的音就越高。我們用頻率記述這種振動周期，其單位為赫茲（Hz）。
　　當琴弦從弦槌所獲得的能量逐漸消耗，振幅逐漸減少，音量隨之減少，但琴弦的振動頻率始終不變。因此，擊鍵力度大小，只有音量的變化而沒有音高的變化。
　　當彈一中音，隔兩個八度再彈奏高音時感覺有些偏低（實際不低），這是另一物理現象，調律師們在調鋼琴時都考慮了這種因素。