李茜：钢琴弦列的设计参数与音色的关系3-3琴弦波阻抗与音色的关系 231009

钢琴弦列的设计参数与音色的关系3-3琴弦波阻抗与音色的关系

文/李茜（沈阳音乐学院）

来源/   《音乐生活》

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四、 波阻抗与音色的关系

“波阻抗”即弦在振动时，波的传播所激起的机械阻力，通常用W来表示。弦的波阻抗决定于弦的质量及音在弦材料中的传播速度从其关系式

W=ρ·a·S

ρ——弦材料密度；a——声音的传播速度；S——弦的横截面积

从上述关系式中不难看出：如果弦的波阻抗张大，即弦难于被振动，那么它由小槌敲击而引起的偏移是极小的，并且很快就停止了，因而发出的声音微短。但是，如果弦的波阻抗太小，那么当小槌击弦时，就会强烈地把弦弯曲，这时，在弦内所产生的附加张力将影响到音的清晰度。因此，根据多方的科学论证，波阻抗的最佳范围在高音区不能超过5000兆欧姆，在低音区不能超过16000兆欧姆。一般说来，波阻抗数值的大小对琴弦的使用性能来说似乎是不很重要的，然而如果我们观察根据数值绘制的曲线，从曲线的形状上即可反映出该弦列在性能上的优劣。如果它是一条理想的光滑连接的曲线，说明其弦列的设计是成功的。反之，如果曲线上有明显的起伏点，则说明该琴的音色不佳或有不均匀之处，须按理想的光滑曲线进行修正。修正的方法是：通过理想的曲线数值，利用上述公式求出张力T、张力百分比T%,直径d。总之，波阻抗的数值和曲线图能综合地说明弦列设计的成功与否。(详见图3)

结语：通过以上三方面的论述，在理论上阐明了弦列设计参数的计算对音色的影响。如果能将这一理论应用于钢琴的设计与实践中，将对优质钢琴产品的生产，起到至关重要的作用。