琴弦制作的规程与工艺探讨

文/张 娜

引言

据资料记载，古代琴弦通常采用蚕丝、羊肠、马尾等材料制作而成，不耐久、易断，音量较小。经过时代的进步，科技的发展，琴弦制作也在不断地改进、完善。人们普遍采用了钢丝、钢绳（多股细钢丝捻支而成）、尼龙等不同材质进行缠绕，做成各类琴弦，从而满足不同弦鸣乐器使用的需求，琴弦在弦鸣乐器的使用中通过摩擦、弹拨、敲击等手法，激发琴弦的振动，经过共鸣腔共振，使声波反射得到乐音，使琴弦的作用更为凸显。

生产实践证明，琴弦的质量直接影响乐器的发音质量。在琴弦制作过程中，琴弦的材料选择、质地处理、缠丝及打磨加工、制作技术、工艺规程等已经成为民族乐器琴弦制作的关键环节。尤其是对缠弦的出丝力度、角度及缠弦的松紧度等关键技术环节的把握，使琴弦制作的工艺环节和技术性操作逐渐形成一个相对规范的操作流程。本文意图对琴弦生产实践中的工艺标准和操作规范做出分析与研究，提出规范琴弦制作工艺的材料配选与工艺流程建议，意在强化琴弦生产的规范性，提高产品质量。

一、琴弦制作的材料质检

琴弦的质量直接影响乐器乐音及音色的质量，而琴弦材料的选择非常关键。在琴弦制作前期是如何进行材质选择的呢？笔者认为，无论哪种材质的原材料都必须要求有良好的表面质量。

1.外观要求：琴弦材料外观表面要求无斑点、锈点，无毛刺、平滑、无折痕，表面要光亮、均匀。

2.尺寸要求：琴弦材料的尺寸更为重要，因为琴弦材料的尺寸直接影响到琴弦的音色和音准。为了控制琴弦的质量，我们通常是把圆丝的外形直径尺寸精准到±0.5µm，扁丝压扁的精准度控制到±1-2µm、要求加工材料表面光滑无毛刺，扁丝边缘无破损创面。

3.钢丝：琴弦钢丝的种类级别较多，每种级别的钢丝都有不同的特性，以0.26mm的琴弦钢丝为例：国产钢丝抗拉强度是2.750～2.990N/mm²，精度不够，音色纯度欠佳，适合制作中低档的琴弦，而德国勒斯劳琴弦钢丝，精度较高，抗拉力均匀，抗拉强度为2.833N/mm²，用于制作中、高级琴弦。

4.外皮材质的选择：根据乐器的使用需求，其琴弦外皮的材料更是多元化，最常用的材质大致有：不锈钢、铬、白铜、紫铜等合金材质。合金材料是由多种金属元素熔合而成的，根据组成元素的数目可分为二元合金、三元合金和多元合金，其目的是为了使各种元素的单质性能结合成各种不同的合金相，再经过工艺处理来满足各种乐器不同的性能要求。铜这种金属元素富有延展性，它对于琴弦的灵敏度、干净度、声音的纯净度占有较大的优势，所以大部分缠弦都会用铜作为里层材料运用到琴弦中去。

尼龙丝多用于古筝、琵琶、月琴、竖琴等琴弦的外包裹材料，尼龙丝其实也不是一种单一的材质，而是具有相似结构的一类有机化合物的统称。常用的尼龙丝大多都是无色透明的，具有更高的韧性和优良的声学特性，光滑度也是别种材质无法比较的，给琵琶、古筝演奏揉琴按压时带来方便，由于尼龙丝具有优秀的物理特性而被广泛使用。

专业琴弦生产的经验告诉我们，质地不合格的材料是不能用于琴弦制作的，上机操作的工艺师应坚持把住琴弦生产的第一关。

二、琴弦制作的操作规程

琴弦制作有着明确的操作规程，细心地把握每个环节的操作，对琴弦的整体质量有着至关重要的作用。

1.弦套：琴弦制作的第一步就是对钢丝进行弦套成型的操作，根据各种乐器拴弦方法和挂弦的不同来设定弦套的大小、长度。弦套的松紧直接关系到每支琴弦的使用寿命，弦套扭的过松会导致在紧弦的过程中慢慢松开，过紧则会在紧弦时直接断开。

2.拉丝：在套盘好后要把弦钢丝尾部拴到机器的后尾钩子上，拴弦力度的大小要根据钢丝直径粗度进行调节，一定要考虑到钢丝本身的抗拉强度，钢丝拉不紧会导致在缠丝过程中钢丝上下跳动，导致缠丝的力度与稀密度无法控制；如果拉得过紧会在缠丝过程中断掉，拉丝力度的大小应以机器转动后钢丝跳动幅度最低为最佳，钩子与钢丝之间要保持2～3mm的空隙，间隙过小容易使钢丝被钩子磨断。

3.顺丝：钢丝拴好后不能直接缠外面的金属材料，需要根据每种琴弦的特性来挑选合适粗细的蚕丝线来进行工艺的调整，弥补一些材质的缺点，减少金属之间磨擦产生的杂音。

4.缠丝：缠丝有圆丝和扁丝两种，缠丝角度、力度的大小是琴弦制作的关键，直接影响到琴弦的音色，以及振动状态是否发挥到最佳。缠圆丝时角度需要控制到85°～87°左右，力度要根据圆丝的大小和材质来调整，缠扁丝时角度要控制在80°～85°之间，需要根据扁丝的宽窄来调整，例如：一般紫铜材质的0.17mm的圆丝需要缠到85°左右，出丝力度需要控制在230g左右，上下幅度不能超过±5g，而0.38mm圆铜丝力度就需要加大到850g左右才能把丝缠好。

如果换做合金材质的扁丝时，出丝力度和角度就需要另外调整，因为所有材质在经过压扁环节时硬度都会加大，镍铬合金、不锈钢等材质本身的质地就非常硬，经过碾压后硬度会有所提升，所以使用较硬材质的扁丝时，出丝力度就必须适度地加大。例如中阮琴弦缠丝时用到0.11mm厚的镍铬扁丝就需要力度保持到560～565g之间，缠丝角度需根据扁丝的宽度与钢丝的直径来决定，宽度是0.32mm的扁丝缠在0.30mm的钢丝上时，角度要保持到82°～83°之间、像大阮4弦这种较粗琴弦的扁丝角度则需要加大到84°～85°才能满足缠弦的需求。总而言之，缠丝时的角度、力度对琴弦的声音是至关重要的。

5.打磨：用金属材料缠弦时必须要缠紧、缠密，否则会导致扁丝与扁丝之间紧紧挨着甚至会出现重叠现象的产生，导致琴弦表面会有所粗糙，手感不顺滑。在这种情况下为了保障琴弦顺滑，就要对琴弦进行打磨。打磨时要根据外缠丝材质和厚度来挑选合适的砂布来进行打磨操作，首先需要把砂布表面进行抹油或抛光皂，目地是在方便操作的同时增加琴弦的光亮度。在打磨的过程中，需要用100目或120目粗砂把琴弦表面磨平，为保障琴弦表面平整，机器转速也要同步调慢，避免把琴弦打磨成椭圆形或者锥形，影响琴弦的使用。减少杂音问题的形成，可用粗纱布磨完后就要换240目的细砂布，为的是把粗砂磨的时候留下的砂布印字磨平，最后用400目细砂纸进行抛光打磨，抛光时，打磨速度要快，这样打磨出的琴弦才能手感润滑、细腻、有光泽，演奏时手感不会发涩。打磨完成后，琴弦的直径要与要求直径误差小于±0.5µm。

6.缠线：琴弦打磨光滑后，接着就是缠色头、色尾的环节。色头是指琴弦挂弦部位的色线，色尾则是指尾部拴在琴轴或销钉处的色线。缠色头色尾的作用和目的，一是为了美观以及方便区分琴弦型号，二是为了避免琴弦与金属琴钉直接接触出现打滑现象，导致在使用过程中慢慢松掉，同时也防止了对琴弦表面被销钉、琴轴的磨损，起到保护作用，也是对乐器表面油漆的一种保护。

琴弦制作的流程操作，每一个环节都需要认真仔细，一丝不苟，制弦工艺师执行科学严谨的操作规范是保障和提高琴弦质量的因素之一。

三、琴弦的质量保障

琴弦在使用的过程中经常会遇到杂音问题，杂音问题来源于许多方面，和琴弦材料、缠弦的松紧、打磨的均匀度有直接关系。

1.舒缓琴弦应力：琴弦钢丝粗细不等，但这些型号的钢丝是经过拔丝产生的，在拔丝过程中，由于模子的角度、润滑条件、冷却条件差异，拉伸时钢丝内部各层“晶粒”出现位移和变形差或出现毛刺现象产生了较大的应力，在使用的过程中就会产生滋滋的杂音。但经过较长时间的存放后，可以缓解琴弦钢丝的内部应力，使其逐渐达到平衡状态，从而避免了新钢丝出现的杂音。为了解决琴弦钢丝的杂音问题问题，无论是哪个级别的琴弦钢丝都是需要自然存放两年及以上时间才能使用，达不到条件的则需要人为的进行调质降噪处理，以满足乐器的需求。

2.复查琴弦紧密度：在制作琴弦的缠丝过程中，缠丝的出丝松紧度也是产生杂音的关键。例如：二胡琴弦，在制作过程中不锈钢扁丝的厚度为0.083mm的，那就需地的缠合在一起，做出的琴弦才可能会音色纯净。随着缠弦丝厚度的加大，缠弦出丝力度也要随之适量加大力度。如果不锈钢扁丝厚度加大到0.135mm，那么出丝力度就要加大到750g才有可能把琴弦做好。总而言之一句话，不同材质、不同厚度、不同宽度的丝都有合适它的力度，只要找到合适的力度，才能使琴弦的振动达到最佳状态。

缠弦出丝力度的大小是制作琴弦的关键，主要体现在铜丝与外缠丝是否是一体的，外缠出丝力度小，钢丝与外缠丝是分离状态，出来的声音会发暗，没弹性；外缠出丝力度过大会导致声音变窄，发木，声音没弹性不振动。只有缠丝力度合适，琴弦的振动状态才是最完美的，发出的声音亮度才合适，音色集中、浑厚、圆润、余音长。外缠丝角度稀，琴弦发出的声音会发散、不集中、有杂音。无论是缠丝的角度、力度，只有基本控制到它的临界点，才能使琴弦发挥到最佳状态。

3.质选琴弦张力适度：琴弦的张力问题也很关键，张力的大小直接影响乐器的音质，张力越高声音越浑厚，反之琴弦张力小了声音会变软。缠弦材料的不同，或弦芯与缠弦比的差异都会让两根直径相同的琴弦在调到同一音高时，产生不同的张力，从而产生不同的音色差异。但是一味地追求舒适的手感来挑选张力较低的琴弦，会给演奏时增加打品的可能性，所以在挑选合适自己琴的琴弦时，可以根据琴本身木质的硬度、有效弦长等方面来进行琴弦的挑选。

4.后期处理缠弦硬度：琴弦缠丝材料的软硬也很关键：白铜材质较软，易打磨，用于琴弦制作后，音色会偏暗。我们为了弥补琴弦音色偏暗的问题，在做琴弦的时候尝试在缠丝里面缠硬度较高的紫铜来进行弥补，结果发现紫铜和白铜里外复合的琴弦，音色浑厚、圆润，能够满足乐器的需求。

尼龙缠丝弹性较大，并且有一定的伸缩性会给制作带来不便而且容易产生杂音，那么就要根据尼龙丝的特性，选择硬度较大的尼龙丝来使用，或者对尼龙丝进行硬化处理，来降低尼龙丝的回弹性，从而减少因尼龙丝回弹产生的不良影响。

5.研发消除钢绳应力：顾名思义就是把几股钢丝扭成的绳子，在捻制的过程中，轮子每旋转一周钢绳就被扭转一次，如果不采取翻身措施，则会在股绳内产生扭转应力，由于牵引力的作用，虽然是在弹性极限内，但是由于螺旋的约束，也将产生拉伸应力，这些都会导致钢绳弦在使用过程中对音色和使用寿命的影响，如何减少或消除钢丝绳应力问题已成为我们研发的课题：经过试验发现以下几个方法可以有效地缓解琴弦钢绳的内部应力。

（1）卷线时需要对钢丝进行矫直变形处理。

（2）将钢丝绳压线轮模经过后变形器调直一步成形，来消除应力。

（3）改善钢丝绳内部的润滑条件，将钢丝绳低温回火，以改进钢丝绳的结构，也是有效消除钢丝绳应力的方法。

结语

琴弦应该具有好的音质，定弦快，音准稳定，易于操控，软硬适中、手感好、使用寿命长等特点，通过琴弦制作工艺技术的优化以追求演奏应用的更高境界。

琴弦是有生命的，也充满着灵性，它作用于发声状态时与演奏家的演技息息相通，使之得心应手。琴弦生产虽有类似的制作工艺标准，但每一根琴弦又是一个相对独立的个体，有其个性。要想做出品质好的琴弦，必须依靠科学的数据和严格规程化的技术操作，两者缺一不可。从制弦材料上讲，材料直径的精细度（±2µm）和材料元素含量的控制都是保障制弦质量的重要基础；从琴弦个性来看，充分了解不同木质的乐器所适用的琴弦材质；技术操作时缠弦的力度、角度都会决定一支琴弦的音质；每一支琴弦都有属于自己的缠弦工艺，只有找到合适它的临界点，才会最大可能展现出琴弦的功能及魅力。笔者深知：琴弦规程与工艺操作需要生产实践中的不断精化与总结。期望在严格执行制弦规程的同时，与演奏家配合，不断地摸索与完善新的琴弦制作标准，尤其重视对不同特性琴弦材质配比的研究，积极弥补琴弦在应用中演奏者所感受到的各种不足，以求更好地提升琴弦品质。