宋丹：立式钢琴调整——键盘击弦机械运动原理及常见故障解析 190107
立式钢琴调整
——键盘击弦机械工作原理及常见故障案例解析
文/宋丹（南京艺术学院）
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在调整作业的过程中，经常会有一些“故障”出现。对于这些故障，要做的不是生硬的记住处理办法，而是要做到“具体问题具体分析”。针对不同的问题，具备一定的判断、分析能力，才能真正相应的解决。而做出正确的判断，透彻的理解相关工作原理是必备的前提。
一、立式钢琴键盘击弦机械工作原理
下面，就立式钢琴键盘击弦机械工作原理，分状态、分阶段段进行阐述。
1、 静止状态的工作原理
⑴ 联动杆下垂压在卡顶上，琴键的后端（有卡钉的一端）压在键头呢上。琴键的前端
翘起，有键盘底板至白键皮上表面的垂直高度为64mm，琴键的下沉深度应为10mm;
⑵ 顶杆上部的侧面依靠在弦槌座的可松呢上，顶端触碰到弦槌座下方的麂皮上，但不承受弦槌座的重量。顶杆平衡杆上的凸起部分与缩调木纽保持一定的距离，接档木与尾枕保持一定的距离，攀带处于放松状态；
⑶ 弦槌靠在弦槌背档上，弦槌与弦保持46mm~48mm的击弦距离；
⑷ 由于制音器弹簧的作用，制音头压在琴弦上，制音器杆白板呢处与勺钉保持一定的距离。
2、 慢击键状态的工作原理
⑴ 初始阶段（键盘下沉至5mm时）：卡钉托起联动杆向上运动，顶杆顶起弦槌使其向靠近弦的方向运动。勺钉顶到到制音器杆白板呢上，两者之间有压力，制音器准备启动但仍未启动。攀带刚好绷紧，接档木与尾枕之间的距离缩小；
⑵ 受力阶段（键盘下沉至8mm~时）：卡钉继续顶起联动杆向上运动，顶杆继续上升，顶杆的凸起部分接触缩调木纽，顶杆弹簧被压缩。勺钉顶动制音器杆，制音头开始离弦。顶杆的顶端准备向脱离弦槌座的方向运动；
⑶ 脱进阶段（键盘下沉至8.5mm时）：卡钉继续顶起联动杆向上运动，顶杆与缩调木纽进一步挤压，当弦槌运行至距弦2mm~3mm时，弹簧弹力被压缩至最大限度，顶杆开始向脱离弦槌座的方向运动直至脱离的瞬间。
⑷ 返回阶段（键盘下沉的最后1.5mm）：卡钉继续顶起联动杆向上运动，顶杆从脱离弦槌座的瞬间至完全脱开弦槌一定距离，弦槌返回，接档木接住尾枕，控制弦槌返回的幅度。勺钉进一步顶动制音器杆，制音头完全离开琴弦，与弦保持5mm~7mm的距离。琴键下沉至底部；
⑸ 返回阶段（回到静止状态）：键盘完全抬起，所有部件及相互关系回复至静止状态。
3、 正常击键状态的工作原理
⑴ 初始阶段（键盘下沉至5mm时）：卡钉托起联动杆向上运动，顶杆顶起弦槌使其向靠近弦的方向运动。勺钉顶到到制音器杆白板呢上，两者之间有压力，制音器准备启动但仍未启动。攀带刚好绷紧，接档木与尾枕之间的距离缩小；
⑵ 受力阶段（键盘下沉至8mm~时）：卡钉继续顶起联动杆向上运动，顶杆继续上升，顶杆的凸起部分接触缩调木纽，顶杆弹簧被压缩。勺钉顶动制音器杆，制音头开始离弦。顶杆的顶端准备向脱离弦槌座的方向运动；
⑶ 脱进阶段（键盘下沉至8.5mm时）：卡钉继续顶起联动杆向上运动，顶杆与缩调木纽进一步挤压，当弦槌运行至距弦2mm~3mm时，弹簧弹力被压缩至最大限度，顶杆开始向脱离弦槌座的方向运动直至脱离的瞬间。
⑷ 击弦阶段（键盘下沉的最后1.5mm）：卡钉继续顶起联动杆向上运动，顶杆从脱离弦槌座的瞬间开始，由于惯性作用继续运动击弦。惯性的大小取决弦槌运行的速度……弦槌击弦后，由于弦对弦槌的反作用力，反弹至接档木与尾枕接实而制止，此时的弦槌反弹制止距离为13mm~15mm。勺钉进一步顶动制音器杆，制音头完全离开琴弦，与弦保持5mm~7mm的距离。琴键下沉至底部；
⑸ 返回阶段（回到静止状态）：键盘完全抬起，所有部件及相互关系回复至静止状态。
从上述键盘机械机械工作原理中不难看出，无论是静止状态还是运动状态，键盘与击弦机各部件之间都有着较为明确的要求，分阶段性结点阐述相互之间的位置关系。
当碰到机械问题时，可根据相应的工作原理对照，找出问题，针对解决。
二、几种常见故障的案例分析
1、 单次击键出现的弦槌连击现象
单次击键出现连击现象主要是由两大部分原因造成。
⑴顶杆脱离弦槌座麂皮下方的横向位移量过小；
从工作原理中可以看出，顶杆脱离弦槌座之后弦槌向与弦相反的方向返回，直至接档木与尾枕接实而停止。这期间，如果顶杆横向位移量过小，顶杆的顶端会在尾枕与接档木接实之前碰触弦槌座，阻挡弦槌继续返回，由于惯性的作用逆向运动，如此往复导致弦槌多次连续击弦。
造成顶杆横向位移量过小的原因与工作量相关。大致有以下几点：
a.击弦距离过大
击弦距离过大时，假设其它相关量（脱进距离、键深、卡钉高度等等）都准确。达到脱
进时弦槌运行的量增加，此时键盘达到“脱进点”的下沉量也增加。脱进之后的键盘剩余下沉量（工作量）减少，这就造成了脱进后联动杆上升量的减少，从而顶杆脱离弦槌的横向位移量变小。
b.脱进距离过小
脱进距离过小时，假设其它相关量（击弦距离、键深、卡钉高度等等）都准确。弦槌脱
进较晚，达到脱进时弦槌运行的量增加，此时键盘达到“脱进点”的下沉量也增加。脱进之后的键盘剩余下沉量（工作量）减少，这就造成了脱进后联动杆上升量的减少，从而顶杆脱离弦槌的横向位移量变小。
c.键深过浅
键深过浅时，假设其它相关量（击弦距离、脱进距离、卡钉高度等等）都准确。脱进距离不变，达到脱进时弦槌运行的量也不变，此时键盘达到“脱进点”的下沉量也不变。由于键深变小，脱进之后的键盘剩余下沉量（工作量）减少，这就造成了脱进后联动杆上升量的减少，从而顶杆脱离弦槌的横向位移量变小。
d.卡钉过低
卡钉过低时，假设其它相关量（击弦距离、脱进距离、键深等等）都准确。顶杆与弦槌座底部之间存在空动，键盘下沉量要对弦槌运行量产生作用，必须先下沉一定的量以去除空动，此时键盘达到“脱进点”的下沉量便增加了。脱进之后的键盘剩余下沉量（工作量）减少，这就造成了脱进后联动杆上升量的减少，从而顶杆脱离弦槌的横向位移量变小。
综上所述，顶杆脱离弦槌座之后的横向位移量由顶杆脱离弦槌座之后的键盘下沉量——也就是“工作量”的大小决定。工作量大，顶杆横向位移量就大；反之，工作量小，顶杆横向位移量也小。
⑵ 接档木与尾枕的相对位置
同理，工作原理叙述中，顶杆脱离弦槌座之后弦槌向与弦相反的方向返回，直至接档木与尾枕接实而停止。如果此时接档木与尾枕距离过远不足以接实尾枕，或由于两者之间的角度问题造成无法接实，导致尾枕与接档木之间由于力的作用反复碰撞，也是形成单次击键产生多次连击的原因。
2、 击键后弦槌顶弦
击键后弦槌顶弦，是指正常击键状态下，击键后弦槌顶在弦上不返回。这种状态一般情
况下，大致有以下几点原因造成。
⑴键深量过大
从工作原理中可以看出，弦槌脱进之后，顶杆脱离弦槌座底部，弦槌返回至接档木托住尾枕而停止，如果此时键深下沉量过大，接档木与尾枕接触之后键盘会继续下沉，而接档木会继续向前运动，达到一定的量时，弦槌便会由于接档木作用于尾枕的力而顶在琴弦上。造成击键后弦槌顶弦。
⑵脱进几乎未发生
工作原理中提及，当弦槌运行至距弦一定的距离时，顶杆脱离弦槌底部，弦槌考惯性作用击弦。惯性击弦后，由于弦对弦槌的反作用力，先吹返回。由此可见，这一段惯性距离是弦槌得以返回的必然量。如果在弦槌接触弦之前，脱进动作没发生（缩调木纽过高导致），顶杆则不会发生横向运动，而是一直将弦槌向上顶起，直至弦槌接触琴弦，同时由于顶杆的位置关系，弦槌也没有任何返回的余地。造成击键后弦槌顶弦。
⑶接档木过于靠近尾枕（过于靠前）
同⑴中所述，弦槌脱进之后，顶杆脱离弦槌座底部，弦槌返回至接档木托住尾枕而停止，那么，此时接档木与尾枕之间的位置关系便决定了弦槌返回的量。如果接档木与尾枕之间位置过于近（接档木过于靠前），近到一定的量程度时，弦槌就没有了任何返回的余地。造成击键后弦槌顶弦。
3、 二次击键故障
二次击键故障指的是，在静止状态下，第一次击键可正常发音，二次以后击键出现无声
或声音较弱的情况。出现这种状态，可能是由以下几点原因造成。
⑴顶杆不回复或回复不彻底
a. 顶杆本身不回复或回复不到位
顶杆本身回复受阻，主要是因为顶杆申达过紧、顶杆盘香弹簧脱落或弹力不足造成，只需对以上几点逐个检查、解决即可；
b. 联动杆不回复或回复不到位
联动杆回复受阻，意味着联动杆没有回复到静止状态，顶杆是连接在联动杆上的部件，
联动杆的不归位直接导致顶杆也无法回复到最初时的弦槌座底部下方，从而对二次击键造成一定的影响；
c. 键盘不回复或回复不到位
同理，键盘回复受阻，联动杆的重量是直接压在键盘上的。那么键盘的回复故障直接导
致联动杆回复受阻。以至于引起顶杆回复问题的的一系列反应。最终导致对二次击键造成一定的影响。
⑵弦槌座不归位，也会导致二次击键的故障
弦槌回复受阻严重时，弦槌基本不归位，此时顶杆与弦槌座之间的距离较大，两者之间的力传导过程、角度等都发生了较大的变化，造成弹奏琴键后，顶杆给予弦槌击弦的惯性力度过小，致使弦槌几乎无法击弦击弦无力，最终导致对二次击键造成一定的影响。
立式钢琴调整中可能遇到的故障种类繁多、不胜枚举。在此，仅举几例加以阐述。更多的问题判断还需对各机械工作原理深入理解和掌握，才能对应解决！
原载《乐器》杂志
