仲维辛:从构造和原理角度谈钢琴音色问题4-3琴弦 241014
从构造和原理角度谈钢琴音色问题4-3琴弦
文/仲维辛(首都师范大学音乐学院)
来源/ 《乐器》
图文转码/ 庞亚金
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二、琴弦
1、琴弦泛音
琴弦的振动与它的音质有关,泛音的数量、频率和强度决定了它音质的优劣。弦的自由振动并不是单一的全弦振动,而是形成许多被波节所限制而产生的分段振动。可以把整个弦的震动看作是各分段震动的组合,分段震动越多说明琴弦泛音越多,音色越丰富。
弦的震动是一种复杂的复合振动。它除了全弦振动外,还可等分为一段、二段、三段、四段……等若干段同时振动,全弦振动产生基音,分段振动产生泛音。这些音的产生是弦自由振动所固有的。这些音形成了许多个不同音高组成的音列,它被称为泛音列,这个音列在声学上又被称做谐波序列。这一音列中大多数泛音与基音构成协和音程,少数泛音属不协和音程,其中第六、八、十、十三、十四等泛音与基础音是不协和音程关系,这些不协和泛音成了影响弦音色的不利因素,如把它们去掉,音色就会变得纯正、悦耳。
2、弦振动的腹和节
一根弦在自由振动时,除了全弦振动外,还可等分为很多段同时振动,这种分段振动的分界处是节,各段振动两节之间中心部位就是腹。在一根弦上可以产生很多节和腹,这些节和腹就是我们所说分段振动产生的泛音,这些分段振动产生的腹和节,能够以激发弦振动的不同位置,而改变其规律。在一根弦上任何一个位置上都可以成为某一振动的节和另一段的腹。扬氏定律认为:在弹性物体(如弦)的某一位置上激发它的振动,那么这个激发位置就成为某一谐波振动的腹,在某一位置上停止它的振动,这个位置就是某一谐波的节。由此可知,以不同位置激发弦的振动,可去掉泛音列中不协和音,并能够改变其琴弦泛音结构,产生不同音色。
3、击弦位置
一根弦在自由振动时,里面包含许多泛音同振,它所产生的第六、八、十、十三、十四等泛音都是与基础音成不协和音程,应把它们去掉或变弱,改变的方法是改变其分段振动的腹和节,去掉不协和泛音在弦振动时的不利因素。钢琴击弦点应选择在能止住产生不协和泛音的位置。钢琴的击弦点一般都应设计在有效弦长的1/7、1/9、1/11处,使这个位置成为振动的腹,抑制第六、八、十等泛音的振动。钢琴击弦槌是椭圆型,在考虑其击弦位置时应该设在有效弦长的1/8处最为合适,这是因为钢琴的槌头在击弦时的位置不是在某一点上,而是在某一段上,选择1/8处击弦,同时可抑制住1/7和1/9段两个不协和泛音的出现,并可减弱1/11段泛音的振幅。其它几个高频不协和泛音,因其振幅较弱,人耳听觉很难听到,对弦的音色影响不大。1/8处击弦位置只限于中音以下琴弦,高音并不适用,高音区一般采用1/14~1/16处击弦。