施坦威音板、码桥和施坦威之音的物理学原理

              一架施坦威钢琴的声音之美，我们在前文已经概括了。下文将向大家更加详尽地介绍施坦威钢琴公司怎样来制作这种妙不可言的乐器的。每架施坦威钢琴声音的变化幅度都可以和从雷鸣到夜莺之歌如此丰富的声音色彩总和相媲美。

钢琴设计最基本的问题是“弦列”的问题，这是因为钢琴必须通过弦的振动产生最大的音量。琴弦的长度因钢琴的大小而不同（9英尺D型音乐会大三角 钢琴的中央C弦的长度绝对比4.5英尺儿童三角琴的中央C弦长得多），所以 钢琴设计者必须将每种大小的钢琴上的每个声音都加以考虑。因而，每一个钢 琴制造厂家都有一套自身生产乐器的“弦列”，这些特性也就因不同品牌的钢 琴而相异。较之其他技术元素，这种区别就显得更大一些。

讲得更精确一些，对于某一架琴，“弦列”关系到其沿着琴弦长度的所有各 个断点（INTERRUPTION)位置的精确置放，还有与之相关的弦槌“击弦点”。在 任何一架钢琴上，琴弦起于弦轴，通过弦钮,或最高音部的弦枕条，接着通过制 音器下，跨过与音板相连点的码桥，还要通过一个位于金属骨架上被称为“交互 弦列”（DUPLEX SCALE)的部分，最终到达铁架销钉处为止。在设计方面对这 些断点的要求是:这些断点之间的距离必须关联两个问题，即：弦的全长和弦振 动的物理学原理。对于前者，乐器制造者有无数个选择，而后者却相反。钢琴工 程师为了使琴弦与其物理学的自然性能步调一致，把他们的才华运用在长时间 的调试、补偿、增强、忽略、限制琴弦物理学性能的尝试上。

施坦威钢琴的弦列设计是由西奥多在19世纪后半叶完成的。那时,钢琴上 使用了一块整体的铸铁骨架。铸铁骨架的使用使低音弦得到增强并通过“分层 交叉式”（OVERSTRINGING)的交叉弦列将它们置于高音弦之上并与之交互 排列成为可能,这样张弦的方式使钢琴的声音在同样大小的音箱中更为丰富和 饱满。铸铁骨架同时也必须适合码桥的形状，在那时之前，码桥的形状呈“S” 形，为了使之适合交叉弦列，就需要增高低音弦部分的码桥，而且码桥还必须移 到接近音板中央的部位。这项发明导致了钢琴发音的更加响亮、丰富且饱满。

当然，交互弦列（DUPLEX SCALE)就是西奥多的专利。西奥多充分研究了 除了弦体振动之外的“振动死角”——位于码桥和铁架销钉之间，他重新设计 了整套弦列,并将这段距离的琴弦长度作了深刻的分析，他认为，这段琴弦如果 长度设计合理，将大大增强钢琴声音的表现力及和谐性。他成功了！这就是我们 今天在全世界所有钢琴上看到的琴弦排列方式！   .

施坦威钢琴以其声音在所有音阶上的平稳、清晰和丰满一低音如雷震且 高音清晰透彻，能够在交响乐队的巨大声响中自如地发挥钢琴的特点而被所有 钢琴家热爱。在这份荣耀中施坦威音板发挥着至关重要的作用。

施坦威音板是经过精心制作的。径锯产生的希特卡云杉在置放时,其纹理 必须与每块板的长边相平行,这是因为声音振动通过要比跨过木材的纹理好得 多。施坦威公司只接受每英尺至少10个生长年轮、无疖子且颜色统一的希特卡 云杉。

在一块木材被确定为音板材料后，先要在精确的温度下经过严格的干燥处 理，锯掉板材供检查用的边缘部分，然后刨平,将板材的厚度预制成1/2英寸。

制作音板的第一步，一个工人首先要仔细挑选每个云杉板材，然后精确地 将它们一块块对边拚接成一个大样。接着，他用蜡笔画一个将板材连在一起的 半圆，这个半圆可以保证万一材料顺序被打乱，这些板材还可以按原样拼好。这 样，他就降下由滑轮控制的吊在工作台上方的音板模板,并用电锯将板材锯成 一个音板雏形，完成后，他将板材捆绑起来。

下一步就是将板材粘接起来。在一个大型旋转钳子边上，一个工人站在机 器边上给板材边缘部分补胶，并且继续将板材装入旋转钳子的另一个平面夹子，然后他将钳子的外缘部分轻轻夹起来——压力太大，板材就会突出来;压力 太小，粘合部分就会留下漏洞——完成后，将这块材质往上旋转，接着下一块，如此往复。

钢琴的大型板材部分多数是在这种粘接装置上完成的。.一部分其他的部 位——例如键盘和踏板里拉——也采用这种方法制造。实质上，粘接的板材要 比纯木材坚軔得多。

码桥（BRIDGE)—琴弦和音板惟一的连接部分，也是用几片木材制成 的。方法是将板材的一端相互粘接而成，而上面大型板材是一片片粘接的。码桥 的功能是将振动从音源（琴弦）传至声音的增幅装置（音板），因此它必须坚如 磐石。码桥用具有垂直条纹的纯云杉木粘合而成且弯成规定的形状，顶端水平 粘接一片较薄的云杉木片。最大两种型号的琴，即:D型、B型，具有连续且一整 块的码桥。其他型号的琴是两块码桥，但是在功能上是一样的。

每块码桥的底部要做成适合音板的冠状结构的形状。冠状音板的顶部凸起 部分在中央区,这个结构对钢琴的声音品质起着至关重要的作用，正如小提琴 的背板一样，钢琴的音板运用这个形状的目的是将琴弦振动产生的声音增加到 最大。然而，不同于小提琴背板的是,钢琴的音板要承受具有自然向下的、来自 更多琴弦所产生的巨大的压力。

在云杉音板的下方，粘接着许多两头削薄的白松肋木，用以加强音板对来 自琴弦巨大压力的支撑力，音板加上肋木，组成的这个结构被称作“双重冠状” (DOUBLE CROWNING)。码桥做好后与音板粘接在一起，肋木在与音板粘接 时要与云杉的纹理保持正确的角度，因此，这些肋木还有助于扩展整个音板区 域的振动波。

施坦威钢琴音板的另外一个重要特征是被称作“隔膜式”（DIAPHRAGMATIC) 的形状特征。这项发明专利在 1930 年代以后的施坦威钢琴上开始采 用。其特征是音板的厚度由中央区域的9mm向四周边缘渐薄，到最外围是 6mm,这种音板对声音的音量、音色的改善达到了美轮美奂的境界。