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钢琴的原理

| 2018-12-08 阅读 24

过去的一周,我在厦门。

原来的打算,就是去海边放松一下。但是没有料到,这次旅行的一个重大收获,却是我想通了一个问题:

----为什么钢琴会发出声音?

1.

那天在鼓浪屿上面,太阳暴晒,我就没去海边,而是买了门票,参观"钢琴博物馆"。

2.

走进博物馆,美丽的讲解员小姐,首先展示的不是钢琴,而是墙上挂着的一块大木板,上面的金属支架布满了一根根钢丝。

(注:博物馆不允许拍照,本文的图片都是从网上找来的。)

3.

再来看一张比较清楚的。

4.

这块板就是发音板(弦板),放在键盘后面的琴箱里,属于钢琴的核心部件,是整部钢琴最昂贵的部分。钢琴的好坏,完全取决于这块板。

5.

根据讲解员的提示,我仔细观察板上的钢丝,发现每根钢丝都是不一样的。位置越靠右边,钢丝就越短越细;越靠左边,钢丝就越长越粗。

6.

为什么三角钢琴的长边都在左边,短边都在右边?就是因为发音板两边的钢丝长度不一样。

7.

短而细的钢丝,振动频率高,会发出高音;长而粗的钢丝,振动频率低,会发出低音。这意味着,每一根钢丝对应一个音高。

演奏者的左手对应"低音钢丝",所以是低音部;右手对应"高音钢丝",所以就是高音部。

8.

现代钢琴有88个琴键,每一个琴键对应一根钢丝,所以就有88根钢丝,可以发出88个频率的音高。

9.

按下琴键,就会触发一个传动装置,用一把小锤子敲打对应的钢丝,从而使得钢琴发出声音。

10.

国际标准音高是440Hz,这就是说,在键盘中部有一个键,对应的钢丝振动频率是440Hz(1秒钟振动440次)。

11.

频率每提高/减小一倍,音乐上就称为增加/降低一个八度。标准钢琴的钢丝频率变化,为七个八度。

12.

每个八度之中,又分成"哆来咪发嗦啦西"七个音高,每个音高对应键盘的一个白键。相邻的音高之间,还有半音高,对应的就是键盘上的黑键。

13.

至于钢琴的踏板,也与钢丝有关。右踏板可以延长钢丝振动的时间,叫做"延音踏板";左踏板可以减弱钢丝的振动,叫做"弱音踏板"。中间的踏板,不同的琴有不同设置。

14.

所以,钢琴是名副其实的"钢丝琴"。

15.

历史上的第一座钢琴,出现在1700年左右。

为什么人类没有更早或更晚发明钢琴?因为正是在17世纪,人类才开始有能力冶炼钢铁。

(完)