觸感是指演奏者手指彈奏鍵盤時，作用在琴鍵上力傳遞給擊弦機(jī)械時所感受到的一種力量的反應(yīng)能力。這種反應(yīng)能力，是鋼琴鍵盤通過擊弦機(jī)上的聯(lián)動杠桿及弦槌所完成的一系列擊弦運(yùn)動所產(chǎn)生的。因此良好的鍵盤觸感，能夠使演奏者在手指觸鍵時，感受到觸鍵力度的不同層次，從而滿足了演奏者對音樂表達(dá)的最佳演奏效果。

一、立式鋼琴可調(diào)式鍵盤觸感結(jié)構(gòu)的研究意義

    現(xiàn)代鋼琴鍵盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計，已經(jīng)成為固定的程式化制造形式。鋼琴鍵盤的配重是按照國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中每個音區(qū)的重量要求進(jìn)行的。從現(xiàn)代鋼琴所使用的受眾群體來看，不僅是成年人在使用鋼琴，更多的幼年兒童也在使用鋼琴。而按成年人使用要求設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化的鍵盤配重，沒有考慮到不同年齡段的使用者在彈奏鋼琴時對觸鍵力度的具體要求。4-5歲的幼兒由于手部骨骼發(fā)育不完全，手指力量不足，彈奏為成年人力度配重的鍵盤，確實有一定難度。許多琴童為使鋼琴奏出強(qiáng)有力的聲音，手指關(guān)節(jié)等部位出現(xiàn)嚴(yán)重變形，久而久之養(yǎng)成不良的觸鍵習(xí)慣。另外，成年人在彈奏水平日益增長后，對于鍵盤的觸鍵要求也會發(fā)生變化。尤其是針對專業(yè)練習(xí)用的鋼琴鍵盤，通常比一般鋼琴的鍵盤觸感重一些，目的是加強(qiáng)對手指靈活性的鍛煉。立式鋼琴可調(diào)試鍵盤觸感，將鍵盤的配重工藝控制在可以調(diào)整的狀態(tài)下，隨時可以根據(jù)演奏者不同彈奏力度的需要進(jìn)行調(diào)整。這種人性化的鍵盤配重裝置，在保證擊弦機(jī)和鍵盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)不發(fā)生任何變化的情況下，實現(xiàn)了立式鋼琴的鍵盤手感可調(diào)性的配重功能。

    中國鋼琴制造產(chǎn)業(yè)已具備了專業(yè)化的鍵盤機(jī)械生產(chǎn)能力，鋼琴觸感的個性化需求已經(jīng)能夠在鋼琴產(chǎn)品中得以實現(xiàn)。福州和聲鋼琴有限公司生產(chǎn)的哈曼尼133型號的精品R系列的鋼琴（圖1），即是將觸感的可調(diào)式理論應(yīng)用到鋼琴生產(chǎn)實踐中，該技術(shù)已獲得國家專利,并產(chǎn)生良好的觸鍵效果，使鋼琴的品質(zhì)得到全面的提升。
 

二、立式鋼琴可調(diào)式鍵盤觸感結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)

    一架鋼琴在出廠前，鋼琴的鍵盤配重已調(diào)整完畢，也即是說鋼琴的觸感基本確定。但調(diào)律師可根據(jù)演奏者對鋼琴觸感的具體要求，通過對擊弦機(jī)各項指標(biāo)做相應(yīng)調(diào)整，可以在比較微小的力度范圍內(nèi)進(jìn)行改變。但這種調(diào)整方式并不會有效改變觸鍵力度，只有在琴鍵上使用砝碼對鉛塊重新進(jìn)行重量測量，并調(diào)整鉛塊的數(shù)量及位置后，觸感才會有較大程度的改觀。可調(diào)式鍵盤配重裝置的使用，使復(fù)雜的砝碼配重工作簡單化，因此它在鋼琴使用中具有很高的實用價值。

1、可調(diào)式鍵盤結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)

    琴鍵是鋼琴鍵盤機(jī)械的一級杠桿，由鍵桿、前銷釘孔、中銷釘孔、導(dǎo)向板、頂柱組成（圖2）。可調(diào)式鍵盤結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)可追溯至靜力學(xué)原理的應(yīng)用，根據(jù)杠桿力臂關(guān)系公式可得出： 動力（F1）×動力臂（L1）= 阻力（F2）×阻力臂（L2），在鋼琴鍵盤上具體應(yīng)用為：

動力（F1）——鍵盤的觸鍵力度

動力臂（L1）——琴鍵前端至中銷釘?shù)木嚯x

阻力（F2）——鍵盤機(jī)械的靜阻力與摩擦力

阻力臂（L2）——滑塊到中銷釘?shù)木嚯x
 

    由于鋼琴中銷釘至琴鍵前端的距離不變，即動力臂L1不變，鍵盤機(jī)械的靜阻力與各部分的摩擦力不變，即阻力F2不變。依照靜力學(xué)等式，當(dāng)移動滑塊位置改變阻力臂L2時，手指所要施加在琴鍵上的力F1也應(yīng)根據(jù)阻力臂L2長短的改變而發(fā)生變化，從而使鋼琴觸鍵重量產(chǎn)生相應(yīng)的改變。鍵盤機(jī)械的靜阻力，即導(dǎo)致琴鍵完成完全下鍵與抬起的整個過程所需的力值，該力值也稱為鍵盤機(jī)械的靜力特性。擊弦機(jī)工作時各個零部件的重量、摩擦力、彈簧的硬度以及杠桿臂的正確比例都會對鍵盤機(jī)械靜阻力產(chǎn)生影響。我們通過測量琴鍵前端下鍵的力值得出，在良好的鍵盤機(jī)械中，磨擦值一般不超過10g。在手指觸鍵力度達(dá)到35—40g時．琴鍵克服各種阻力開始下沉，當(dāng)琴鍵完全沉下去時，阻力在高音區(qū)達(dá)到50g左右，在低音區(qū)達(dá)到80g左右。以PP力度彈奏時，在琴鍵上所施加的力大約在80到100克左右，鍵盤機(jī)械的靜阻力不應(yīng)再低于這個值的30％。 【注】

    可調(diào)式鍵盤配重結(jié)構(gòu)，以鍵盤機(jī)械靜阻力的基本要求做重量的調(diào)配限制，以鍵桿的底部空間做形態(tài)限制，在保證鍵盤機(jī)械正常工作，且不影響擊弦效果的基礎(chǔ)上設(shè)置滑塊與滑軌。滑塊與滑軌的檔位孔為凸鈕嵌入式設(shè)計，不會由于長時間的彈奏產(chǎn)生滑塊移位的問題，一般家庭只要掌握一些鋼琴結(jié)構(gòu)的基本常識即可自行調(diào)整滑塊位置。 【注】

2、可調(diào)式鍵盤結(jié)構(gòu)的配重關(guān)系

    這種具有可調(diào)節(jié)其觸鍵重量的鍵盤結(jié)構(gòu)，是在鋼琴88個鍵子的下面后端安裝了一個可以前后調(diào)節(jié)鍵盤配重的滑塊（圖3），滑塊可在滑軌的六個檔位之間滑動，每個檔位都有不同的觸鍵力度的改變。根據(jù)不同人群對彈奏鋼琴鍵盤配重的需求，輕松地調(diào)節(jié)配重滑塊位置，滿足演奏者的力度要求。

    可調(diào)式鍵盤配重結(jié)構(gòu)較以往的鉛塊配重方式不同，它用滑塊代替不可移動的鉛塊，通過調(diào)整滑塊位置隨時調(diào)節(jié)琴鍵的力臂關(guān)系，從而有效地改變觸鍵重量。在琴鍵中銷釘?shù)娇ㄡ斨g的鍵桿底部裝有滑軌，軌道設(shè)有的六個檔位，各檔位孔之間的距離為12mm，滑軌上設(shè)置有長（l）26.6mm、寬（w）22mm、高（h）9.5mm的長方體滑塊，滑塊凈重14g，選用尼龍材料，滑塊內(nèi)部包有配重鐵塊，滑塊上兩面塑有凹槽與滑塊的凸邊結(jié)合，以滑塊中的頂珠方式與檔位孔接觸定位，可通過移動鍵桿底部滑塊的位置來改變觸鍵重量。（圖4）

    可調(diào)試鍵盤配重結(jié)構(gòu)的特點，是在擊弦機(jī)和鍵盤不做任何改動的情況下，通過移動滑塊調(diào)整鍵盤的杠桿比例關(guān)系，配合擊弦機(jī)的正常運(yùn)動來實現(xiàn)演奏者所需要的觸鍵感覺。

    一般情況下，滑塊設(shè)置在c檔位的位置，此時鋼琴的觸鍵重量大約為正常值52g左右；將滑塊移動至最靠近中銷釘?shù)臋n位A時，此時鍵子的觸感最輕，檔位越靠近卡釘時，琴鍵觸感則越重。六個檔位的重量可調(diào)范圍為5g。以下對哈曼尼立式鋼琴（H-133T6-R）的琴鍵進(jìn)行實際測量：

    在該型號的鋼琴中、高兩個音區(qū)，各選取兩琴鍵個，分別為小字組a、c、f和小字一組a1。由于低音區(qū)琴鍵所需的下沉力度比中高音區(qū)明顯，不足以說明問題，固不作為測量樣本。

    首先選取一組總重為68g的砝碼，其中包括30g、20g、10g、5g、2g、1g砝碼各1個。取出待測的琴鍵，將滑塊調(diào)整至六個檔位孔中最靠近中銷釘?shù)腁檔位，調(diào)整好后將琴鍵安裝回原位。踩下右踏板，使制音器不再施力于琴鍵。將砝碼輕輕放至琴鍵最前端，選取砝碼的是按照重量由小到大的原則依次試用。直至琴鍵緩慢下沉至最低端，記下此時的砝碼克數(shù)。完成后將琴鍵再次取出，將滑塊調(diào)至B檔位，按以上測量方法完成對B檔位的觸感力度的測量。然后以相同的方法完成對C、D、E、F檔位的觸感測量，測量數(shù)據(jù)如下：

    根據(jù)測量數(shù)據(jù)可見，c鍵、f鍵、a鍵六個檔位的觸感變量為5g，a1鍵六個檔位的觸感力度變量為4g。由于人工測量存在誤差，因此可得出結(jié)論：可調(diào)節(jié)鍵盤觸感裝置六個檔位的變量約為5g。

    該裝置使觸鍵重量成為可控的變量，從而滿足了不同年齡段的演奏者對力度的要求，使觸感的調(diào)整更便捷有效，也使鋼琴成為更加人性化的樂器。

三、影響立式鋼琴觸感的主要因素

    影響鋼琴的觸感因素有很多，主要由鍵阻力、下鍵深度、鍵盤機(jī)械的靈活性等方面決定。對于觸感的調(diào)整主要從以下幾個方面進(jìn)行論述：

1、鍵阻力與觸感的關(guān)系

    鋼琴的鍵阻力主要來自于擊弦機(jī)的動、靜阻力及鍵盤機(jī)械各部分的摩擦力， 它決定了鋼琴的觸鍵重量。國家標(biāo)準(zhǔn)的鍵阻力要求，從高音區(qū)到低音區(qū)在55g-130g之間均勻過度。鋼琴的鍵阻力在出廠時均已設(shè)定，如果想通過改變鍵阻力大小來增減觸鍵重量，則需要調(diào)整卡釘前后位置、增減配重鉛塊的數(shù)量或調(diào)整勺釘前后位置等方法達(dá)到配重要求。調(diào)整鉛塊的配重工作較為復(fù)雜，但對于改變鋼琴觸鍵重量也最為有效，觸感可調(diào)式鍵盤以解決鍵盤配重的問題為出發(fā)點，在便于操作的基礎(chǔ)上，利用滑塊改變力臂長度的杠桿原理，成功解決了鋼琴鍵盤配重的后期調(diào)整問題。

2、下鍵深度與觸感的關(guān)系

    下鍵深度與觸感的關(guān)系直接影響演奏者的音樂表現(xiàn)力。國家標(biāo)準(zhǔn)下鍵深度9.5mm-10.5mm，根據(jù)不同人群的不同演奏需要可在這個范圍之內(nèi)做相應(yīng)調(diào)整。一般情況而言，較深的下鍵更有利于音樂情感的表達(dá)，較淺的下鍵則更易于手指跑動，適合演奏歡快輕巧的音樂作品。因此不同的下鍵深度的調(diào)整，可在一定范圍之內(nèi)改變琴鍵的觸感。

3、鍵盤機(jī)械的靈活性與觸感的關(guān)系

    鍵盤機(jī)械各部分的連接是否符合要求，關(guān)系到鍵盤機(jī)械的靈活度，擊弦機(jī)是否能夠在接收到琴鍵傳遞的能量后立即作出靈敏的反應(yīng)會直接影響弦槌的擊弦效果。例如：轉(zhuǎn)機(jī)器軸架松動會使弦槌偏離擊弦軌跡，從而無法敲擊同音弦組的三根弦；攀帶脫落則會導(dǎo)致?lián)粝液笙议巢荒苎杆贇w位，無法連續(xù)擊弦等等。這些由于鍵盤機(jī)械在工作中所出現(xiàn)的問題，對鋼琴觸感會產(chǎn)生巨大的影響。

4、斷聯(lián)與觸感的關(guān)系

    立式鋼琴和三角鋼琴內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，三角琴的手感要優(yōu)于立式鋼琴。如何在立式鋼琴的彈奏過程也能夠達(dá)到三角琴的觸鍵感，斷聯(lián)的調(diào)整尤為重要。斷聯(lián)是調(diào)整鋼琴彈奏手感的一種重要方法，通過斷聯(lián)的調(diào)整，可以在按下琴鍵的過程中，能感受到琴鍵不同層次的力度變化。在斷聯(lián)調(diào)整的正常尺寸范圍內(nèi)，改變斷聯(lián)尺寸的大小，會使鍵盤的觸鍵感覺發(fā)生變化。因此，在鍵盤機(jī)械正常工作中，通過調(diào)整斷聯(lián)可以達(dá)到改變觸感的目的。

5、鍵桿比例與觸感的關(guān)系

    鍵子的中銷釘是一級杠桿的支點，它的位置決定了琴鍵的杠桿比，該比例能使鍵前端的觸鍵力與鍵尾的鍵盤機(jī)械阻力保持平衡。由于觸鍵力度的大小在鋼琴觸感中起到了至關(guān)重要的作用，因此在立式鋼琴中，除個別大型立式鋼琴會根據(jù)擊弦機(jī)的位置增加鍵桿長度外，為滿足鋼琴的觸感要求，琴鍵前端至中銷釘?shù)木嚯xF1與鍵尾至中銷釘?shù)木嚯xF2的比例關(guān)系約為3:2。即F1: F2≈3:2。

    鋼琴鍵桿后端末尾處通常安裝鉛塊，用來平衡琴鍵兩端的受力情況，增加琴鍵前端的觸鍵力度要求。鋼琴琴鍵的鉛塊位置由一級杠桿力的平衡性決定，琴鍵前后所受的壓力平衡對鋼琴觸感有直接影響。立式鋼琴通常將鉛塊設(shè)置在鍵尾至中銷釘?shù)暮箧I桿部分，三角鋼琴由于后鍵桿較長，因此將鉛塊設(shè)置在前鍵桿處，從而減輕觸鍵重量。由此可見，鋼琴琴鍵的杠桿關(guān)系對鋼琴觸感有重要影響。

四、立式鋼琴可調(diào)式鍵盤觸感的應(yīng)用

    由于鋼琴的受眾范圍不斷擴(kuò)大，鋼琴觸感也有了新要求，主要體現(xiàn)在彈奏者的年齡差異、鋼琴的不同功用以及不同風(fēng)格鋼琴作品的演繹三方面。因此，鋼琴觸感需求的多樣化、個性化要求，使鋼琴觸感調(diào)整的必要性日益凸顯出來。

1、可調(diào)式鍵盤對兒童演奏群體的適應(yīng)性

    隨著鋼琴在一般家庭中的普及，鋼琴教育出現(xiàn)早齡化現(xiàn)象。許多家長早在孩子三四歲時便開始了鋼琴教育。但由于兒童的手部骨骼、肌肉發(fā)育不完善，因此適合兒童力度要求的鋼琴觸感，對兒童彈奏鋼琴時的發(fā)力方法與正確手型的養(yǎng)成有重要影響。

    手指動作大部分由屈肌系統(tǒng)和骨間肌系統(tǒng)兩個肌肉系統(tǒng)控制,屈肌系統(tǒng)發(fā)育最早，但是這些肌肉不利于控制精細(xì)的手指動作且容易引起腕部的勞損，所以對于訓(xùn)練一個好的鋼琴手指肌能來說卻并不適合。骨間肌系統(tǒng)位于手掌中,在彎曲關(guān)節(jié)時起輔助和支持的作用。它靈活且易于控制,適合作為鋼琴演奏的手指控制肌肉。

    由于屈肌系統(tǒng)發(fā)育早，當(dāng)兒童感覺到鋼琴觸感較重，無法克服琴鍵重量時便會使用該肌肉系統(tǒng)作為發(fā)力的主要方式。因此，要想使骨間肌從支持性肌肉成為主要運(yùn)動者,必須減輕鋼琴鍵盤的配重，改變鋼琴觸鍵重量。調(diào)整觸鍵重量能夠使孩子依靠骨間肌奏響鋼琴，從而提高對骨間肌的運(yùn)用。隨著年齡的增長，骨間肌慢慢發(fā)育完善，彈奏鋼琴時，骨間肌的使用也在長期的培養(yǎng)中占支配地位，此時再加重觸鍵重量則不再會影響觸鍵的發(fā)力方法。 由此可見，一架陪伴孩子成長的鋼琴，其觸感的可調(diào)性十分重要，可調(diào)式鍵盤則可以根據(jù)兒童年齡的增長與手部發(fā)育狀況的改變隨時對鍵盤配重作出相應(yīng)調(diào)整。

2、可調(diào)式鍵盤對不同使用群體的適應(yīng)性

    鋼琴作為一種能夠與人產(chǎn)生交流的大型鍵盤樂器，不同目的的演奏群體對其觸感的要求也不盡相同。那些對鋼琴演奏有專業(yè)要求的演奏者來說，鋼琴的觸感偏輕有助于手指的跑動觸鍵練習(xí)，有人則偏好觸感較重的鋼琴，以鍛煉手指肌群的控制力與抗疲勞能力，從而提高手指的靈活性。可調(diào)式鍵盤可根據(jù)演奏者的練習(xí)要求，將滑塊從中間位置向卡釘方向移動，從而增加觸鍵重量。 而作為鋼琴音樂愛好者，通常并非是自幼對鋼琴演奏進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練的群體。該類人群并不刻意追求正確的觸鍵方式與手指的靈活性，對于鋼琴作品的演奏偏向于個人的情感表達(dá)，他們對于觸感的要求一般表現(xiàn)為，觸鍵輕且能在自己的手指發(fā)力強(qiáng)度范圍內(nèi)明確表達(dá)強(qiáng)弱音即可。因此，輕觸鍵則更適合此類人群。觸感可調(diào)式鍵盤可將滑塊往中銷釘方向移動，通過縮短阻力臂的方式達(dá)到減輕觸鍵重量的目的。當(dāng)演奏者的鋼琴水平有所提高時，即可向卡釘方向移動滑塊，適當(dāng)增加觸鍵重量來達(dá)到練習(xí)的目的。

3、可調(diào)式鍵盤對不同風(fēng)格音樂作品演奏的適應(yīng)性

    在音樂作品的表達(dá)上，有些音樂家對鋼琴觸感有所要求。例如：演奏悲情色彩的慢板樂曲時，音符綿長深沉，音樂情緒的低沉帶動演奏者手指的下鍵方式也較為堅實、沉重，這勢必會增強(qiáng)演奏音量。但是，作為慢板樂曲，情緒的起伏也應(yīng)從音量的強(qiáng)弱變化上體現(xiàn)出來。因此，鋼琴觸感應(yīng)能夠在有力、沉重的觸鍵下表現(xiàn)出相對的弱音，從而使聲音的變化更有層次。輕觸感的鋼琴由于太容易碰觸發(fā)聲，手指稍用力則會有強(qiáng)音效果，所以不利于豐富情感的表達(dá)，較重的觸感則更加適合該類型作品，可以使演奏者在音樂作品整體的悲憤情緒下，依然能夠通過手指的力度表現(xiàn)出強(qiáng)弱音的起伏感。演奏抒情樂曲時，輕觸鍵則更能使手指在輕松、平和的狀態(tài)下表達(dá)出舒心愜意的情感。演奏者越放松，手指越舒展，其心境也會與音樂所傳達(dá)出的意境更加貼切。

    由于琴鍵配重的固定性以及觸感調(diào)整的復(fù)雜性，一般情況下，演奏者不會為了一首樂曲而調(diào)整鍵盤觸感。可調(diào)式鍵盤的優(yōu)勢就在于其觸感調(diào)整的便捷與有效，演奏者可以在掌握鋼琴結(jié)構(gòu)基本知識的情況下，自行調(diào)整觸鍵重量，從而使鋼琴觸感能夠滿足不同風(fēng)格音樂作品的要求。

    結(jié)語：良好的鋼琴演奏觸感一直是鋼琴制造者追求的目標(biāo)之一。近幾年來，中國鋼琴制造產(chǎn)業(yè)的巨大進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)化的鍵盤機(jī)械加工手段，為鋼琴演奏觸感的品質(zhì)提升，提供了有力的保障。鋼琴的使用無論是專業(yè)練習(xí)還是休閑娛樂，用戶都希望能擁有一架觸感、音質(zhì)、外觀都適合自己的鋼琴。因此，鋼琴的需求向著“多樣化”、“個性化”的趨勢發(fā)展。這種可調(diào)式鍵盤觸感結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，即是在滿足“多樣化”的演奏者需求的同時，來使鋼琴達(dá)到個性化的音質(zhì)與觸感的演奏要求。

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Professor of Physics Purdue University , OXFORD university press

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作者簡介：秦敏靜，女，遼寧沈陽人，沈陽音樂學(xué)院樂器工藝系副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事樂器工藝學(xué)鋼琴制造及鋼琴調(diào)律理論研究。

沈陽音樂學(xué)院院級項目，編號（2012kyL15）