文档介绍：韩宝强-钢琴琴弦的声学特征————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 钢琴琴弦的声学特征与钢琴律制中央音乐学院韩宝强一、从钢琴的音准曲线谈起了解钢琴调律的人都知道,钢琴的实际音准并不是非常准确的十二平均律,而是呈一条曲线状(见图1)。即便刚调好的钢琴也是如此。图1显示的是对多架钢琴音高实测的结果,这条曲线是由Railsback测量出来的,因此被称为“Railsback曲线”。横坐标是钢琴音组所对应的频率,纵坐标是音分值,曲线是钢琴的实际音高(虚线是对钢琴实测的结果,实线是对实测数据平均化的结果)。有鉴于钢琴的音准曲线,于是有人提出:钢琴采用的并非十二平均律。也有人称这种音准现象为“钢琴律”。今天我们基于钢琴琴弦的声学特性来探讨一下这种音准现象产生的原因。二、钢琴琴弦的声学特征与普通弦乐器(如小提琴、吉他等)的琴弦相比,钢琴琴弦具有某些特殊之处:第一,钢琴琴弦的刚性较强,张力比较大,每根琴弦的平均张力为80公斤,而小提琴平均为30公斤。第二,钢琴琴弦的弦径差异较大,最低弦比最高弦粗近6毫米。由于上述两个原因,导致钢琴琴弦的受激振动时,其回复弹力远远大于其它弦乐器。由此导致了琴弦各节点的频率略有升高。特别是琴弦两端,由于弯曲较多,在这部分节点上的回复力会更强一些,这样一来,这些节点上的泛音的频率与基音不再是协和关系,而是有所扩展,换句话说,它们之间的频率比不再构成严格的1:2:3:4:5:6……这样的比例关系,而是略微高于理论值,通过对一些乐器的实测结果可以证明这一点。以下是几种不同弦乐器的泛音列:钢琴频谱琵琶频谱扬琴频谱大提琴频谱与其它弦乐器泛音列相比,钢琴泛音列的最大特点,就是基音与第1泛音之间不是倍频关系:基音比第1泛音低,或者说第1泛音比基音高。下面用更多的钢琴频谱来证明这一点。钢琴A2频谱钢琴A4频谱钢琴A5频谱钢琴A6频谱三、钢琴琴弦声学特征对调律的影响为了能够更好地理解钢琴琴弦声学特征对调律的影响,我们首先要简要了解一下钢琴调律的一般性过程:首先要调定一个标准音,(国际通用的标准音是“A”,a¹=440次/秒)。然后以这个标准音为起点,按照一定的音程关系,通过听辨拍音,调准中间音区一个八度内的十二个半音,调好的这八度内的十二个音称为“基准音组”。再以这十二个音为基础,依照八度关系依次调好高音区和低音区各组的其它音。由于在利用“基准音组”向高低音区调律过程中,是采用八度关系进行校准,因