钢琴调音周期的合理设置

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钢琴调音周期的合理设置

调音周期的合理设置

根据以上论及的有关音准的因素来分析，在钢琴的生产过程中结构的适应性变形是不可避免的，因此调音周期的设置是有必要的，问题在于周期的长短，调音次数的多少，以及全部调音过程在工艺过程中的安爿)。

在保证音准质量前提下，最短周期是多少?最少的调音次数是几次?有何理论根据?这是本文的宗旨。

据了解我国几家钢琴厂在钢琴生产过程中对调音周期都有要求，一般是从拨第一遍音开始到出厂共调6次，周期在12—15天(有的厂家执行此周期很严格，有的不甚严格)。这个调音次数、周期的设置是经验所得。在20世纪50年代调音周期为24天，60年代也是由笔者通过实践取得成功改为15天。从24天改为15天缩短了三分之一，音准质量并未显示出明显的下降。随着生产的发展，15天也不能适应生产了，又迫使进行改革，而这种改革既是迫切需要的，也是完全可行的。

据技术人员出国考查及有关资料反映，国外钢琴生产已成为流水线方式，有的月产量达到万台以上。如设置15天调音周期，将有5000台琴作为周转，其所占地面积，积压的资金之巨大是可想象的，实际上是在流水线生产过程进行调音，成品完成即可出厂，中间无静置期。据反映琴行中及顾客家中还进行调音，但那是另一回事。

国外的情况只是为我们提供了缩短调音周期可行性的启迪，加以应用还需结合我们的具体生产方式及质量情况进行分析研究。

1.主观分析

①张弦系统各部件存在张力作用下的合理变形，这种变形与张力的大小成正比。张力加大变形时间加速；②张力作用于琴弦时，弦的塑性变形使弦的应力降低，张力下降，音高下降。在取得经测定的客观的下降张力值以后，以下降的值作为参数用以修正设计张力值，就可达到要求张力，从而保证音准高度；③部件结构强度的设计应能满足所增加的张力值(以音准升高50音分计算仅约占设计张力的7%)；④加工精度不良，调音技术不佳是主观因素，应另求解决的途径；⑤温湿度影响造成木部件变形(除应干燥处理的因素)是不可克服的，这也是钢琴不断使用不断调音的原因，无法以周期加以解决。

2.琴钢丝实验

琴钢丝的塑性变形是影响调音周期的重要因素，对钢丝进行实验测定是确定调音周期的客观依据。目前这方面的资料不多，对钢丝进行全面物理测定是很繁重的工作，它涉及的方面有钢丝的化学成分、弦的强度、弦的张弛、弦的可塑性程度、椭圆度、弦的应力等。

在北京乐器研究所研究二室薛工程师的主持下我们做了钢琴弦强度试验，钢丝拉伸试验。强度试验试件选用的是德国产琴钢丝，规格为：+0．925、d,O．875、,bO．800mm三种，所以选用此号弦是因为在钢琴生产的实践中这部分的音准下降最为显著。通过试验得出数据为：

(3)与上述条件相同但在钢丝张紧后在其侧面加压(偏移量6-8mm)三次后再次调至要求载荷。

①加载75．5kg，加压三次，载荷下降数0．5kg，24小时后张力值下降数：0．02kg。

② ②加载74．2kg，加压三次，载荷下降数0．1kg，24小时后张力值下降数0。 　　拉伸试验数据为：

张力 应力 试验：张力(拉断时） 应力(拉断时）

a2：710N 105．31kg/ a2：161．6kg 241.2kg每弦做3次取平均值

a3；715N 118．57kg/ a3；139．4kg 232.3kg每弦做3次取平均值

a4；674N 134．68kg/ a4：123．1kg 246.2kg每弦做3次取平均值以a2的设计条件：钢丝Φ0.925mm(联邦德国产品)张力71kg。

1小时载荷下降数为0．10kg

4小时载荷下降数为0．15kg

6小时载荷下降数为0．17kg

24小时载荷下降数为0．30kg(重新调音)

72小时载荷下降数为0．05kg(重新调音层)

96小时载荷下降数为0 稳定

120小时载荷下降数为0 稳定

144小时载荷下降数为0 稳定

(2)与上述条件相同，但张力为75．5kg

(880/Hz+50音分)。

1小时载荷下降数为0．10kg

4小时载荷下降数为0．15kg

6小时载荷下降数为0．15kg

24小时载荷下降数为0．20kg(重新调音)

48小时载荷下降数为0．10kg

72小时载荷下降数为0 调至73.4kg、880Hz+25音分

96小时载荷下降数为0 调至73.4kg、880Hz+25音分

120小时载荷下降数为0 调至73.4kg、880Hz+25音分

144小时载荷下降数为0 调至73.4kg、880Hz+25音分

(3)与上述条件相同但在钢丝张紧后在其侧面加压(偏移量6-8mm)三次后再次调至要求载荷。

①加载75．5kg，加压三次，载荷下降数0．5kg，24小时后张力值下降数：0．02kg。

②加载74．2kg，加压三次，载荷下降数0．1kg，24小时后张力值下降数0。

共做144小时以下均与②相同从略。 通过上述试验数据可以证明：

(1)琴弦的抗张强度、应力大于设计要求100%，在设计基础上提高张力(频率升高)加速弦的衰变是完全可能的。

(2)琴弦的张力值的下降仅为0．63%，比教科书所载的3%要少得多，应是现代钢丝制造工艺提高所致。

(3)在设计张力的作用下琴弦的延伸在三昼夜即可停止，停止后继续拉伸三天无变化，‘证明张力不变的情况下音准不变，实际音准变化与琴弦无关。

(4)张力下降值与张力成反比，张力越大，张力下降值越小，下降的速度越快。

(5)在弦张紧的同时对弦侧面加压(瞬间加大琴弦的张力)有助于琴弦的延伸。

3.缩短周期的实物试验

任何被长期实践证明是行之有效的东西，都必有它的理论依据，理论指导下的实践又必将使实践向前发展。钢琴生产的长期实践告诉我们现行的调音周期是行之有效的方法，但也不是已经完善了的方法，还大有改革挖潜的余地。

根据目前的生产工艺，调音周期若改为6天就能满足需要，所以我们以6天为目标进行周期改革试验，由装配车间调音技工协助，共试验了三批琴，第一批试验3台琴，第二批试验6台，第三批21台。前两批试验中发现初调后音高下降平均80音分，在调第三次音时才达到标准音高。在第三批试验时采取了相应的技术措施，实验结果表明：21台试验6天周期的琴全部调音完成后12天测试基准组平均有0．7个不准(超过±3音分)，八度有6个不和谐。另以10台15天周期的琴调完音后12天测试，基准组平均1．6个不准，八度9个不和谐。从实物试验效果来看6天周期比14天周期还好，试验过程中操作者比较认真的因素是存在的，但除去这些因素也完全可以证明这一方法是可行的。

4..结论

(1)钢琴的音准稳定性如何，取决于张弦系统主要部件的设计结构、材质、加工精度，音准稳定性的影响主要取决于张弦系统的抗张强度。

(2)调音周期是为琴弦张弛、部件变形而设置的，琴弦张弛情况已为琴弦的拉伸试验所证明。结构变形通过实物试验得到了初步证明(可采用更先进的方法进一步证明其最短变形时间)，缩短调音周期完全可行。

(3)调音周期最短时间的确定取决于工艺措施，只要措施得当，无静置周期也无不可。但即使按现行工艺标准只要在生产过程中，音高不低于标准高度，调音周期4-6天不会对音准稳定产生任何影响。

(4)调音的次数与周期长短有关，生产周期长的较高档的大型琴调音次数应不少于6-8次(特别是大型三角钢琴)，小型普及琴可以调5-6次。这是因大型琴琴身较大、琴弦较长，变形相对增大，反之小型琴琴身小、变形亦相对减少，调音次数及周期可以相应减少。

(5)钢琴生产过程中，适度加大琴弦张力，有利于加速音准稳定，但是，粗调不应高过24音分，精调不应高过12音分，若高得太多会造成琴弦变形而出现“琅音”。

(6)只要张弦系统足以满足琴弦张力的需要，其运往全国乃至世界各地的静置时间，便能满足张弦系统的适应性变形。

(7)成品琴的音高不应低于443Hz，以保证张弦系统适应性变形的需要，使成品琴在商店或顾客家中调音时，音高不会大幅度低于标准。

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