钢琴的结构和原理？

钢琴的结构和原理？

钢琴的原理：

钢琴可以被认为是由四个元素组成的：机械、声学、结构和橱柜。

机械：按下钢琴键（通常为88个）时，手指的运动通过一系列杠杆和弹簧传递到毛毡覆盖的木锤上，木锤敲击弦使其振动。这个由钥匙、锤子、杠杆和弹簧组成的复杂系统被称为动作。此外，按下键时，靠在每根弦上的毛毡阻尼器会升起，让绳子振动。打开钥匙时，阻尼器会返回其休息位置，停止弦的振动。

踏板通常有三个，通过陷阱杠杆连接到动作和阻尼器，并具有维持和软化声音等专门功能。右脚踏板被称为阻尼器或延音踏板；它将所有阻尼器从所有弦上抬起，让弦交感地响。左脚柔软踏板（在大钢琴上，una corda踏板）软化了声音。中间踏板的功能因钢琴的类型和价格水平而异（稍后将详细介绍）。作为一个索斯滕努托踏板，它有选择地维持音符或一组音符，在一小部分经典作品中，这种功能很少需要。中间踏板的其他可能功能包括仅用于低音的阻尼踏板，以及将音量减少约一半的静音踏板。

声学：钢琴弦由钢丝制成，用于高音（高音），用铜包裹的钢丝用于低音（低音）。它们在厚度、长度和张力上都刻度，并紧密地串在钢琴的结构框架上。每个音符都有一个、两个或三个与之关联的字符串。每组这样的字符串都被称为统一，因为集合中的所有字符串听起来都是一样的。琴弦横跨狭窄的硬木桥，将振动传输到通常由云杉制成的木制声板上。声板相对较大的区域放大了原本相当弱的声音，并将声音广播到耳朵。钢琴中所有声学元素的尺寸、排列和定位被称为钢琴的音阶设计。音阶设计随模型而异，是钢琴音调的主要决定因素。

钢琴的结构：

绳子串在铸铁的金色或青铜板（有时称为框架或竖琴）上，该板螺栓固定在坚固的木制框架上。这种重型结构对于支撑所有绷紧的绳子施加的大量张力是必要的。立式钢琴是这种结构垂直站立的钢琴，通常靠墙放置。大钢琴是这种结构水平放置的钢琴。在垂直钢琴中，木制框架由垂直后柱和连接横梁组成；在宏伟的中，木梁和熟悉的弯曲边缘组成框架。每根弦的一端固定在大钢琴的后部或垂直钢琴底部的盘子上。另一端盘绕着嵌入在隐藏在正面（大）或顶部（垂直）板下的层压硬木针块上的调音针。钢琴通过使用特殊工具转动每个调音销来调整弦的张力，从而调整弦的振动频率或音高。

琴箱：钢琴的琴箱提供美观和一些额外的结构支持。大钢琴的边缘是木制结构框架和外壳的一部分。音乐桌和盖子等配件在功能性和美观性上都有。

此外，还有一种与它们同一血统的键盘乐器—击弦古钢琴，它同样是一种装有击弦装置的乐器，用铜制的形槌击弦发音；它的应用范围不如拨弦古钢琴广泛，主要用在当时的贵族家庭中演奏。钢琴的发明者是巴尔托洛奥·克里斯托福里，他是意大利佛罗伦萨美第奇家族的一位键盘乐器制作师。1709年，他以拨弦古钢琴为原形，制作出一架被称为具有“强弱音变化的古钢琴”他在钢琴上采用了以弦槌击弦发音的机械装置，代替了过去拨弦古钢琴用动物羽管波动琴弦发音的机械装置。从而使琴声更富有表现力，音响层次更丰富，并能通过手指触键来直接控制声音的变化。在克里斯福里的第一架钢琴出现后的一百年里，拨弦古钢琴仍为人们所应用，但更多地是为演奏特定作品而使用。故以弦槌代替拨弦发音就成为当时键盘乐器的主要特色，亦是钢琴的标志与象征。

1709年后，克里斯托福里又进一步改革了原来击弦机的结构，他在这部机械中安装了一种与现代击弦机的复震杠杆系统近乎完全一致的起动杠杆，使击弦速度比原来加快了10倍，而且可以快速连续弹奏；音域也增加为4组；可以说这就是现代钢琴的雏形。他的这一发明为以后的钢琴制作事们打开了通往成功之路的大门。但遗憾的是，克里斯托福里的发明并没有得到他的意大利同行们及当时演奏家们的注意，却在异乡得到了继承和发展。