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浅述钢琴音板

2018-05-14胡国华

北方音乐 2018年13期
关键词:加工工艺材料

胡国华

【摘要】阐述钢琴音板的作用、材料要求、加工工艺,并进一步讲述对钢琴音质的影响及保护。

【关键词】钢琴音板;材料;加工工艺;音板保护

【中图分类号】J624 【文献标识码】A

钢琴音板在整台钢琴中的地位不容小觑,虽然不起眼,但它的作用却不能被忽视,因为很多时候,钢琴的音色好坏取决于它。很多人都认为钢琴的音板是由音板+音棒(又叫肋木)+音板框组成的,但本文所说的音板仅指音板单体本身。本文主要从音板的作用、材料要求、加工工艺、对钢琴音质的影响、音板的保护等方面进行浅述。

一、音板的作用

音板在钢琴中主要是起共振作用。钢琴弹奏时,通过手指击打琴键使得击弦机组件动作,从而弦槌敲击琴弦,使琴弦振动,引发音板共鸣,把从琴弦振动获得的能量通过音板本身的结构、纹理等,大部分转换成声能辐射到空气中,从而使人们听到悦耳的琴声。钢琴音板决定共振效果、泛音的层次和丰富程度以及声音传播速度等,即音板决定了音色。音色是音乐中最为吸引人、最能直接触动感官的重要表现手段。如此可见钢琴中音板的重要性。

二、音板的材料

音板一般分为实木音板和复合音板,实木音板多用于中高档钢琴,复合音板多用于中低档钢琴。

从音板的作用来看,制作音板的材料要求具有良好的声学性能。在音板外形尺寸确定的前提下,需要选择能保证音板辐射能量最大、音色最好的材料。而音板辐射能量又取决于木材的密度、弹性模量、辐射阻尼、内摩擦及音板的外形等因素。这样,适宜制作钢琴音板的材料有云杉、红松等。

音板的选材应该年轮疏密均匀,纹理顺直,平均年轮宽度<8mm,无开裂、腐朽、虫眼、夹皮、断纹等缺陷。音板木材要求为径切材,要求年轮切线与板厚中心线的夹角≥45°。音板木材的含水率在钢琴加工前应该为8%-9%。高档三角钢琴音板材料的年轮宽度≤3mm,且分布均匀。

三、音板的加工工艺

因音板材料的要求所致,在木材制材时就要求径向切割,尽最大可能地利用木材。这里的加工工艺主要说一下拼制成一块音板的过程。

首先,材料需要进行天然干燥,再进行人工干燥,在达到设定含水率后,再开始加工。从音板材料制成含水率为7%的大薄板开始,一般的音板加工经过以下工序:板厚切割→厚度打磨→长度切割→宽度切割→颜色、木纹匹配→粘合面打磨→粘合→四周尺寸切割→粗磨→粗检品→修理→恒温恒湿室放置→精磨→精检品→再修理→再检品流入下一工程。

(一)厚度切割

加工到打磨前的设定厚度尺寸。

(二)厚度打磨

按音板完成品的设计余量进行打磨,具体由设备及加工工艺决定打磨尺寸。

(三)长度切割

原则:以加工长板优先,去除缺陷,合理利用木材。根据产量和库存量决定取板材的长度和数量。

(四)宽度切割

原则:去除大缺陷,小缺陷尽量合理利用、修理。

(五)颜色、木纹匹配

原则:使用同种木材拼板,不同材料不能拼在同一块音板上。

材料颜色相近、木纹宽度相近的材料匹配,注意音板整体的颜色、木纹宽度及其他缺陷等。

(六)粘合面打磨

原则:粘合面(即拼接面)要平光无毛刺,拼接时预留虚缝,留虚缝要求长板虚缝大,短板虚缝小。留虚缝是为了避免粘接时音板开裂。

音板拼接前留虚缝的式样如下,一般为4种。

(注:×——不可以、△——短板可以,长板不可以、○——可以)。

(七)粘合

为提高效率,可采用专用设备进行音板粘合。音板粘合时要求涂胶后的板材快速按匹配时的排布放置好,各板材间的错位不要超出音板裁切要求。粘合位置确认OK后进行压接,卸压后,确认粘合品质后将其取出放于指定位置。

(八)四周尺寸切割

按图纸设计值对粘合后的音板进行四周切割,切割时,注意正反面。

(九)粗磨

按设计要求进行粗打磨,便于检品。

(十)粗检品

原则:保证整块音板的外观协调、强度及品质,缺陷尽量检出并做好标识。

(十一)修理

原则:保证整块音板的外观、品质、强度,同一块音板必须使用与音板本体同种材质进行修理。

(十二)恒温恒湿室放置

为提高音板的强度和品质,需要进行音板的恒温恒湿室放置,放置在含水率为7%左右的环境中。

(十三)精磨

原则:打磨到图纸设计值厚度要求,品质达到相应等级要求。

(十四)精检品

原则:符合相应音板等级的品质要求,把所有不符合的缺陷都圈出,能修理的修理,不能修理的报废。

(十五)精修理

修理包括埋木修理、插板修理、切割修理等。

(十六)检品

对于精修理后的音板再次进行出货检验,达到出货标准的分类堆放。

四、音板对钢琴音质的影响

因钢琴很多部件是由木材和毛毡组成的,这些材料易受温湿度影响,尤其是湿度的影响,木材容易发生变形、翘曲、扭转、开裂等,毛毡易吸湿膨胀,这些材料的物理变化往往会对钢琴音质产生不良影响。

如果钢琴长期在高温高湿的环境中放置,音板易吸湿而膨胀,音板拼接缝易吸湿而凸起,造成音质不良;如果钢琴长期在一个高温低湿的环境中放置,音板易收缩而开裂,从而对音质产生影响。

通常,为防止外界环境对音板的影响,增加音板的耐候性,一般会在音板表面喷涂一层涂料。涂料的硬度、粘度也会对音板的共振性有影响。一般涂料的硬度、粘度越高,传音的性能越好,衰减特性也好。

三角钢琴和立式钢琴的音板振动形状类似于椭圆形,顺年轮方向与椭圆的长轴方向相一致,横年轮方向与椭圆的短轴方向相一致,由于声波在木材中顺年轮方向的传播速度为5000m/s,在横年轮方向的传播速度为1450m/s,为使声波以最快的速度沿整个音板均匀地振动,就应使声波在顺年轮方向和横年轮方向的传播速度差最小。为解决这个问题,人们想到了在音板上粘贴音棒的方法,与音板木纹方向垂直粘帖音棒能很好地解决这个问题,使声波在横年轮方向得到了增强,而且还增强了音板的强度。

五、音板的保护

音板的保护其实很大程度上就是钢琴的保护。

钢琴应放置在温湿度适宜的室内,避免直接风吹日晒,不要离门窗太近,不要放在离暖气、火炉太近的地方,也避免放在空气中酸碱性浓度大的地方,避免猛烈撞击音板或用尖锐的物體击打音板。

如果天气太过干燥,可在室内适当洒些水,以提高室内湿度;若遇到阴雨天或黄梅天,湿度过大,可在钢琴脚部垫上隔潮层,或在钢琴周围放些干燥剂。

另外,避免音板上灰尘堆积或污渍污染;避免食物掉落钢琴内部,致使虫、鼠在钢琴内生长等。还需要定期让专业调律师进行钢琴的调律、整调。

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