鋼琴的結構與音樂表現特點

張茂林，劉金壽

（1.國家輕工業樂器信息中心，北京 100122；2.大連大學，遼寧 大連 116622）

1 鋼琴的樂器類別

1.1 樂器分類概述

據一位日本學者的統計，人類有史以來總共創造了多達1萬種以上的樂器。這是目前最高的樂器統計數字，要對如此眾多的樂器進行研究，需要有科學合理的樂器分類法。歷史上出現過多種樂器分類方法。

（1）我國周代采用的八音分類法，是依制作材料把樂器分為絲、竹、匏、革、金、石、土、木八類。

（2）印度13世紀的文獻記載的分類法則是將樂器分為弦樂器、管樂器、打擊樂器三大類（現稱為古典分類法）。

（3）20世紀早期（1921年），奧地利的霍恩博斯特爾（E.V.Hornbostel）和德國的薩克斯（C.Sachs）提出最初的現代樂器分類法方案，即從物理聲學的角度把樂器分為氣鳴、弦鳴、體鳴、膜鳴四大類。

（4）在我國當今的民樂領域，人們則習慣于把中國民族樂器分為吹、拉、彈、打四類。

在具體的實踐中，樂器的分類遠比上述理論性分類復雜得多。尤其是當前，根據需要則經常按時間、地域、國家、民族對樂器進行分類，還可以按樂隊組成、使用場合等來對樂器分類。

現代樂器分類法一經問世，就受到各國音樂學者的重視，不斷提出的修訂補充意見（如后來增加的“電鳴樂器”一大類），使其更趨完善。

1.2 鋼琴的類別

對樂器分類時，角度不同分類亦可不同。從演奏方式看，可以將鋼琴歸為鍵盤樂器的一種，人們也常常這樣稱呼之。從發聲音源的角度看，鋼琴又屬于弦樂器的一種。與提琴、二胡拉弦樂器不同的是，鋼琴是以敲擊激發琴弦的振動而發聲的。在現代樂器學的樂器分類法中，鋼琴被歸屬于弦鳴樂器大類中的擊弦亞類，也就是習慣上常說的“擊奏弦鳴樂器”。實際上，為了教學和科研的方便，在許多場合和領域已經將鋼琴劃歸為獨立的一類樂器，即在管、弦、打擊等樂器種類之外，獨立分離出了鋼琴樂器族群，并進一步按照形態與結構將其分類為“立式鋼琴”、“三角（平臺）鋼琴”。從音源的聲學屬性來講，“電聲鋼琴”并不真正屬于鋼琴，它與電子琴同屬于“電聲鍵盤樂器類”，但從鍵盤的構造、功能和發音效果來看卻很像鋼琴，算是“模擬電子鋼琴”吧。

2 鋼琴的結構

鋼琴是一種結構比較復雜的樂器，如果將其盡可能地拆分為一個個獨立的部件，據說不低于1萬個。琴師在談到鋼琴的結構時，通常將它分為弦列、音板、支架、擊弦機、踏瓣裝置及外殼等六大部分；而鋼琴制造企業則習慣于把鋼琴分成張弦組件、鍵盤機械（含擊弦機）、踏瓣機械、外殼框架四大部分，這種分法不乏生產工藝流程的色彩。

從樂器學的角度看，鋼琴基本上由音源、共鳴系統、擊弦系統及支撐系統四大部分構成。從物理聲學的角度看，音源和共鳴系統可劃歸同一聲源系統。

（1）音源——琴弦，通過激發弦振動的方式，提供原發性樂音。

（2）共鳴系統——對來自琴弦的原發性聲波產生響應，通過共振以放大聲波的振幅，經過材質的濾波，大面積地輻射出聲波，從而使樂器的音色得以潤飾，音量得以集中和增強。弦樂器的共鳴體通常為板或膜，以及有固定形狀的腔體。具體到鋼琴，其共鳴系統主要是馬橋、音板以及外殼圍成的空腔，當然也不排除存在琴殼、琴鍵及鐵木框架材質的共鳴。

（3）擊弦系統——通過多級杠桿的傳動，能夠將琴鍵頭部8 mm左右的較小位移，轉變為琴錘槌5 cm左右較大位移的敲擊琴弦的（沖量）運動。該系統由兩部分組成，即鍵盤和擊弦機子系統（Action）。鍵盤與擊弦機系統是一部靈敏的“位移放大器”，它將手指的彈擊動作所發生的沖量位移放大性地轉變為音錘槌撞擊琴弦的沖量和位移，敲擊琴弦使之振動發聲。

（4）支撐系統——使鋼琴形成獨立樂器整體的力學架構。其作用是為聲源系統、擊弦系統提供必要的支撐，以保障有效的振動，延緩振動的衰減，并為演奏創造良好的樂器置放、定位及技藝施展的條件。

鋼琴的支撐系統主要有外殼、鑄鐵架、弦軸板、琴背架、鍵盤架、腳輪等。其中，張弦的鑄鐵架是極為重要的力學支撐體，因為在音律調準的狀況下，它承受了220余根琴弦近20 t的張力。由鑄鐵架、弦軸板、琴背架、鍵盤架組成的鐵木框架直接決定著鋼琴音準、機械傳動的穩定性。

3 鋼琴演奏的聲學過程

從物理學的角度看，樂器是一個由激勵器、發聲器及輻射器構成的聲學儀器。具體到鋼琴，其擊弦系統為激勵器，弦列、音板、馬橋及共鳴系統為發聲器，音板及琴體則為輻射器，一架優質鋼琴就是一個完備而且品質優良的聲學體系。

演奏鋼琴實際上就是一個“激勵聲源——共鳴放大——聲場輻射”的物理聲學過程。琴弦被弦槌敲擊引發振動而產生原發聲波，馬橋把這種振動聲波傳輸給音板，音板則對傳來的聲波進行調制、諧振和加工，產生大面積的聲場輻射。

在鋼琴的發聲過程中，音板對音質的好壞至關重要，它不僅能對弦振動的各種成分進行有選擇的響應，突出一部分諧音，抑制另一部分諧音，從而完成對音色的調制，而且還能將被調制的振動能量大面積地以聲波的形式輻射開來，有效地增強樂音的音量。高品質鋼琴的音板和馬橋，都是用聲學品質優良的實木原材（白松）制成的，拒絕使用“經過化工、機械加工而成的多層板材”做原料。這是因為聲學品質好的實木具有良好的聲學傳導和共鳴性能，而多層板則因其各層纖維的方向不一致，呈現出對聲波傳導的“各向異性”，從而使聲波的傳導產生阻尼和衰減。

在樂音“激勵——共鳴——輻射” 的聲學過程中，鑄鐵架、后背架、外殼及鍵盤架等除了主要起到支撐、保護及穩定的作用外，也不乏一定的聲學共鳴和輻射作用，只是與音板相比很弱而已。值得注意的是，鍵盤、擊弦機雖然不是聲學系統，但其工藝、穩定性、精度和靈敏度卻直接影響著鋼琴發聲系統的效能，與發聲系統一起決定著鋼琴的聲學品位。踏瓣系統則主要利用腳的動作來實現演奏者對弱音、延音、增強共鳴等音效的控制。

4 鋼琴的音樂表現特點

鋼琴的特點主要匯集在其音樂表現方面。在瑰麗多姿的世界樂器大家庭中，鋼琴的地位最為顯赫，這是因為它具有卓越的音樂功能表現特點：

（1）有寬廣的音高自由度——從最低音A2到最高音c5，跨越了個八度。它不僅音域寬廣，音列齊全，而且半音程平均，轉調自如，這令其他樂器難以企及。

（2）有突出的音強自由度——從極弱的ppp到極強的fff都能奏出，且具有良好的力度層次感。

（3）有良好的音色自由度——踩下音色控制踏瓣，不但能使琴的整體音量減弱，還能使聲音變柔變暗。演奏家還能通過控制手指觸鍵的力度與作用時間，來細膩地彈奏出多種不同的音色。

（4）有聲音延時的自由度——通過右踏瓣控制制音器，既可以獲得短促的顆粒性音響，也可以奏出余音裊裊的長音。

（5）有令人嘆服的“和聲”音響自由度——一個人在鋼琴上可以比較輕松地彈奏由多個音組成的和弦，在鋼琴作品中同時奏出9個音，甚至10個音的和聲進行也非罕見。結合延音踏瓣，技藝高超的演奏者可以從效果上模擬實現四手、多手聯彈，奏出宛若高山流水般的通貫全音域的分解和弦，演奏大跨度、高密度的跳音更是司空見慣。

鋼琴有如此強大的藝術表現魅力，自然受到人們的垂青。它是演奏家的利器、藝術家的珍品、學者的實驗室、音樂家的嬌寵。廣大的音樂愛好者也對鋼琴有一種特別的向往與追求。在人們心目中，鋼琴是樂器大家庭中的佼佼者，是琳瑯滿目的樂器世界中的王者。