钢琴的原理

作者: 阮一峰

日期: 2010年7月25日

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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)

留言(35条)

这,呵呵,我以为每个人都知道呢。

还真不知道钢琴是怎么发声的呢,嘿嘿...学习了!

学习了,呵呵,真的很用心,很喜欢。谢谢

学习了
知道基本原理,但不是每点那么清楚

这个,似乎与风花雪月无关……

呵呵
长度决定 驻波
板决定音色 音质

中央的那组8度中的A(La)的标准频率是440赫兹,你的图10有些误导
请查证一下。

另外补充一点,所谓的高一个8度,就是音频增加了一倍,一组八度有12个键(7白,5黑)的频率成等比数列,比值是2的12次根。所以每个键对应的频率是相邻左键频率的2的12次根倍。这叫12平均律。

真是专业呀。学习了。
厦门的海是海吗?
在鼓浪屿生活的感觉,还是不错的。不知见到舒婷了没有?hehe,

8条88条有误哦!由于中音区一键双弦高音区一键3弦;共200多条呢!

真是学习了啊!!!!!!!

阮兄过去一周在厦门?好可惜!我一直都在厦门,没能约出来聊聊!

有部电影,好像是海上钢琴师,在激烈的演奏之后,钢琴师用这些金属丝点烟.

男角很像lie to me的那个,不知道是不是一个演员.

儿时没有条件,很想学;现在没有时间和天赋,只有搁浅了

引用samadhi的发言:

有部电影,好像是海上钢琴师,在激烈的演奏之后,钢琴师用这些金属丝点烟.

男角很像lie to me的那个,不知道是不是一个演员.

是的。
http://baike.baidu.com/view/76791.html?reforce=%B5%D9%C4%B7%A1%A4%C2%DE%CB%B9&hold=synstd

http://en.wikipedia.org/wiki/Tim_Roth

本文是告诉自己,还是告知读者。

讲得挺清楚的,只是弱音板不一定都是左边的那个踏板,我的就是中间的。

1700年是18世纪了,纠个小错:P

现代钢琴和古钢琴是不一样的哦,古钢琴是拨弦的:)

Thanks for share

引用Fz的发言:
1700年是18世纪了,纠个小错:P

17世纪冶炼钢铁,18世纪初发明钢琴不是最符合逻辑么;发明冶炼钢铁的就一定是音乐爱好者?

似乎半音的解释不太准确。半音:相邻两键之间就是半音,因此除了黑键比其傍边的白键高半音外,白键的F比起旁边的白键E、白键C比旁边的白键B也高半音。
判断半音只要将黑键延伸下来就理解“相邻两键”的意思了。

服气,你太有科普精神了

引用samadhi的发言:
有部电影,好像是海上钢琴师,在激烈的演奏之后,钢琴师用这些金属丝点烟. 男角很像lie to me的那个,不知道是不是一个演员.

看完以后我一直怀疑那是不是真的

有时真难想象,一些圣歌般美好的旋律就是通过这些(当时)纯粹技术结晶的钢丝材料来呈现的。

塑料和合成材料的历史也有一个世纪了吧...什么时候会有利用它们特性做的乐器呢?(呜呜祖拉当然不能算~)

....我那几天也在厦门来着....

我国曾有人手工制造钢琴,且真的造出来了。

其实看到三角钢琴的机会很多,凑近观察一下内部的结构,弹一个键就可看到琴锤敲打琴弦了。

精神可嘉,但基础知识有待加强。

第十图440Hz应该是中央C往右数第6个白键音A的震动频率

引用磊的发言:

第十图440Hz应该是中央C往右数第6个白键音A的震动频率

同上,老师,440hz的标准音是小字一组的a1,您图中标示的中央c易引起理解错误。

现在的音乐都是按十二平均律编排的。很有意思的,有时间研究下吧

你是在厦门的?我在梅州,好近哦

据说在商朝我们就有成熟的冶炼技术了

话说这个地方是不允许拍照的 O(∩_∩)O

学习了,原来是有了炼钢的能力后才有钢琴

博客也可以做的这么精致,让我膜拜一下。

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