鋼琴調音周期是指在鋼琴制造生產過程中,調音的時間間隔。本文的目的是通過實踐使較長調音周期加以改革。我國鋼琴生產已三十余年,但在生產過程中對調音周期這個題目尚缺乏深入系統的研究,一般是以經驗來確定調音周期,當音準受到各種因素影響而出現問題時,往往不知從何著手解決,有時甚至過分地強調了調音周期的重要性,而對真正影響音準的因素注意不夠,致使音準水平不能提高。
(一)調音周期的經濟意義
目前鋼琴生產已成為大工業生產方式,雖然由于鋼琴本身的特殊性存在很多必不可少的手工操作,但其生產組織形式已向工業化生產發展,在較發達國家已形成流水線,年產達數十萬臺。我國幾家鋼琴廠近年也都有較大發展,各廠產量也已達5000臺,原來的生產方式現在已感到束縛生產發展而必須加以改革,其中改革調音周期就是非常重要的一環。因為生產量與廠房占地面積、生產資金占用成正比,如何能使生產增加而廠房資金不增或少增?惟一的途徑就是加快產品的流轉,盡量減少在制品、半成品的數量,如果以年產5000臺鋼琴,調音周期15天為例,總裝配車間除工作占地,合理的半成品及通道占地以外,由于調音周期而靜置的半成品占地,每臺琴按1.5平方米計算,需312平方米。以每臺需占資金按1,300元計算每月共需27萬元,同時由于調音期間的往返運輸造成的費用等,都是相當可觀的,如果以6天為目標對調音周期進行改革,將使資金占用節約60%,占地面積也能相應減少,并減少了往返的運輸費用,因此調音改革的經濟意義是很大的。
(二)設置調音周期的必要性
任何一種產品的生產都要有一個合理的過程,其過程的長短取決于產品的材料結構、加工工藝的特性。鋼琴的結構決定了必須有適應其特點的生產周期,才能保證鋼琴音準的穩定,而音準穩定是鋼琴質量的重要標志。
調音周期的設置是為了保證音準穩定性,但音準穩定性卻又不僅是調音周期所能解決的。這似乎是矛盾的,但卻有著顯而易見的道理,因為鋼琴音準穩定的因素是多方面的(后面將詳細論述),而調音周期僅僅是為了在正常情況下,使琴體結構、抗張強度合理的條件下,給各部件以適應設計張力要求的時間,從而達到一定程度的穩定。
張弦系統在巨大張力的作用下產生變形是不可避免的,只不過變形的程度不同而已,因此設置調音周期是必要的。越是好的鋼琴,張弦系統的設計越應考慮到受張力作用而產生的變形,應使其適應張力的保證了系數大,變形小,否則就不是好的設計。若張弦系統抗張強度設計不合理,調音周期再長也不能彌補其不足。因此,調音周期的設置前提是部件設計合理的條件下,滿足各部件在一定時間范圍內的變形而達到音準穩定的目的。在設計合理的前提下,調音周期主要是為了使琴弦在張力的作用下停止延伸,這是調音周期所要解決的最主要的問題,琴弦經多長時間的拉伸才能基本穩定,是調音 周期長短的主要依據。除琴弦延伸的特性外,還存在其他影響音準的因素,分析這些 因素并采取相應的措施,是提高音準水平的 關鍵。
(三)影響音準的因素
鋼琴的設計準則就是為了取得音準、音 質、反應靈敏三項指標(外觀裝飾性等是大 多數產品的共性)這三項指標音準是基礎。 任何一件樂器失去了音準就失去了使用價 值。因此,為了保證音準的穩定在張弦結構 系統采取了很多措施,現僅就音準方面分析 如下。
1.鑄鐵支架對音準的影響
鑄鐵支架是支撐弦列最重要的部分,以 立式琴為例,它要承受15-16噸的張力。在 鐵支架上張力的分布也不是非常均勻的,受 力的情況是非常復雜的,在受力比較集中的 部位(例如中高音分檔處)如果設計強度未 相應加大,或加工中與木背架裝配的不十分 準確,就會在弦的巨大張力下向前傾斜變 形。變形越大,高音下降越多,當變形停止了 (超過變形的極限鑄鐵支架就將斷裂),音高 下降才能停止。因此,鑄鐵支架的設計要素是變形小,其抗張強度要遠遠大于弦的張 力,并能抵抗琴弦的振動。
2.木背架對音準的影響
木背架的作用是:一方面加固鑄鐵支架,另一方面用來裝配其他部件。它的穩固性如何,與鐵支架的配合是否合理正確,對音準穩定性有很大影響。常見一些舊琴木背架略向前彎曲變形的狀況(新琴有時也有這種情況)就是因抵抗琴弦張力及鐵支架變形造成的,甚至會出現背架開膠等缺陷,如無木支架的支撐,鐵支架就將因較大變形而斷裂(專門設計的無背架琴是在鐵支架上采取了措施)。木支架配制不合適就不能起到加固鐵支架的作用,后果也是嚴重的。
3.弦軸板的配置對音準的影響
弦軸板對音準穩定的影響極大,特別是 溫濕度變化較大時極易造成音準變動。軸板 應以優質硬木并按木材紋理的橫、豎多層膠 合,經干燥處理后加工而成,這是各制造鋼 琴的工廠都嚴格遵守的。易于忽略的問題是 軸與孔的配合。弦軸是靠過盈配合緊固在軸 板上。正確掌握過盈量不是一件容易的事, 鉆頭磨得不正,會造成孔徑加大,弦軸直徑 不準、鍍層薄厚也都會影響過盈量,另外,弦 軸加工滾扣深淺、螺距疏密、螺紋表面形狀、 弦軸表面的油垢以及弦材質的不同,甚至鉆 孔的速度,鉆頭排屑的好壞都影響弦軸的緊 固程度。弦軸過松會造成音高不能保持,弦 軸過緊,近期影響是調音困難,遠期影響將 會促成軸板開裂。
4.音板對音畦的影響
音板的作用是將從琴弦振動得到的能 量增強并輻射到空氣中去。為了使琴弦的 振動能量盡量少受損失的傳導給音板,在 布置弦列時就要求弦對音板有個角度(通 常0.5度-2度 ),弦的曲折角度通過弦馬對音板產生壓力,在正常的弦張力和弦角度的狀態 F對音板的總壓力達到600kg。為了抵抗這 個壓力用略彎曲的肋木及邊框來支撐音板, 使其達到適度的球面以抵抗弦的壓力,使音 板不致塌陷,肋木的截面尺寸,木材切向角 度,彎曲程度及年輪的疏密,對音板抗壓強 度有影響。抗壓強度小,音板易塌陷音質易 變壞,抗壓強度過大,受溫濕度影響造成變 形而改變了弦的角度,也就改變弦的張力, 音準即發生變化,要求肋木的抗壓強度恰好 抵消弦的壓力,要做到這一點對木材材質的 要求就過于苛刻了,這在大量生產的過程中是不經濟的。因此,琴弦對音板的壓力與音 板抗壓強度的不平衡必然引起音準的變化, 這在一定程度上是不可克服的。