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钢琴调律ABC钢琴,大家都认识。但是音准,则不是每个人都能准确辨别。但是一台钢琴,只有在其音准是准确的情况下,才是一个乐器,这点又恰恰是被很多人遗忘的。虽然这个世界上有发烧友存在,号称拥有金耳朵,一切误差都能听出来,但是作为一个平常的钢琴使用者,没有必要因为感觉到自己听不出这个区别而忽视了对钢琴调律的重视。发烧友,之所以成为发烧友,并非他们拥有与身俱来的金耳朵,恰恰相反,他们的耳朵和普通人没有什么特别,他们只是听正确的音准听得多,才会形成对准确音准的判断力和苛求。你的耳朵越是经常听准确的东西,你的耳朵就会变得越发精确。相反,你的耳朵天天听不准确的东西,你的耳朵则越来越丧失分辨准确音高的能力。作为一个普通的使用者,你对调音一窍不通,或者你对调音略有所通,都请仔细阅读此文BOB半岛官方网站,相信会让大家重新认识钢琴调音。何谓调音?那就要先说律法。钢琴遵循的是12平均律法。关于12平均律,本文不准备具体说,有兴趣的我推荐几个链接你们看看什么是拍音?有一个有趣的现象就是拍音现象,讲到调律不得不说一下拍音。假设有一个频率源,它发出的频率为一个440Hz的正弦波,那你就能用耳朵听到。如果还有一个频率源,发出的频率为441Hz,也就是只有一点点的误差,如果你分别听这两个频率,你会认为他们是完全相同的,再好的耳朵也不见得能够把这两个单独频率区分出来。但是如果这两个频率同时发声,情况就不一样了。两个频率源如果同时发生,他们之间会发生干涉,会干涉出一个新的频率,也就是两个频率的差值。这里,会产生一个1Hz的频率被你的耳朵听到。你的耳朵会听到一个440Hz的频率,还有一个441Hz的频率,并且还会听到一个感觉以1秒钟为周期的时响时弱的声音,这个声音就是拍音。钢琴的中高音区每个键都有根钢丝,调音的时候,所谓的同度调音的目的是需要让这3根钢丝互相之间不产生拍音(这个说法不够全面,其他因素会在本文后半部分分析)。拍音并不是一个让人愉快的感觉,一般来说听到强烈的拍音,就感觉这个音不入调子,也就是音不准了。钢丝震动和泛音一根钢丝,两端固定,有一定的张力,他就有一定的自振频率,受到一个外力,就会发生震动。但是钢丝震动并不是简单震动,而是一个复杂震动,钢丝会以它全部长度震动,也会以它的1/2,1/3,1/4,1/5etc长度震动,也就是泛音。没找到照片,只好自己画了一个,有条件可以在大学的物理实验室找一个频闪灯,再找一个震动模拟器,可以观察到类似的图象。一个根线是两头固定的钢丝静态的样子一旦敲击,它就会产生复杂震动,把这些震动分解出来,就可以看到这样的情况,如果用频闪灯观察,频闪灯频率等于基频的时候,能够看到第2条的图案:钢丝以整个长度震动。再把频率调到2*基频,就能观察到2次泛音的产生方式,钢丝一中间为接点,分成两段震动。以此类推,我一共画到5倍频的泛音,后面没有画下去。最后一个是各个泛音叠加在一起的复合震动,也就是钢琴钢丝的震动状况了。如果用频谱分析仪来测量一根钢琴钢丝发出的声音,那会产生这样的结果。图一所示是一根钢丝发出的频谱。可以看到,第一个波峰,是钢丝以其全部长度震动所引起的。第二个波峰,是钢丝以其1/2长度震动引起的,依次类推。第一个波峰特别重要,这个频率我们称之为基础频率(基频),这个频率决定了这个震动普的音高。后面的那些个波峰叫做泛音。不同的乐器所产生的频谱,如果发出同样音高的音,则其基频是一样的。但是各个乐器由于其发声原理、构造不同,他们发出的泛音列也是不同的,这就是乐器的音色。长笛、管风琴、双簧管等乐器发出的泛音比较简单,钢琴,提琴等乐器的泛音则比较复这里顺便插一句,钢琴的锤子所处位置对钢丝的锤击,可以在很大程度上控制钢丝震动的泛音列,钢琴的设计并非只是看到的那些个零件的组合,锤子的位置也是对音色控制的一个极其重要的因素,所谓十大名琴,对于这些现象都是有很深的研究,这也就是为什么同样一台120高度的钢琴,国产琴的音色和kawai,Yamaha,Steinway,petrof,等等都是没有办法赶超的。优秀的设计会避免让钢丝产生7次泛音、9次泛音等在泛音列中不尽和谐的高阶奇数泛音,而鼓励低阶泛音和偶数泛音。从上图可以得到,前6个泛音(根音算作第一次泛音)构成一个正三。第7次泛音和第9次泛音的位置,按照8度往回推,和根音的关系是不太和谐的一个全音的关系。不和谐度inharmonicity理论上来说,如果一个发声体的基频是Y,则它的2次泛音为2*Y,三次为3*Y,依次类推。这在于管风琴这样激励空气(常态的空气可以作为理想气体)震动的乐器上是符合实际的。但是因为钢丝有直径,也有硬度,那么钢丝在以其比如说1/2长度发声时,中间的转换节点虽然是悬空的,但是因为钢丝的物理尺寸存在,它还是会阻止钢丝完全自由的在这个节点旋转,这样造成的结果就是让泛音列的钢丝有效发声长度会略微缩短一点点。这个结果,就是2次泛音的频率要等于基频的double,再要加上一点点,这个现象叫做’inharmonicity’.测不准原理之:调不准原理——钢琴,是调不准的。度的关系,按照弦长来说,应该是本音的3次泛音(长度1/3)等于5次泛音(长度1/2),调律的时候,调一个纯的度,就是让这两个泛音互相之间不产生拍音。但是事实上,因为不和谐度的存在,其他泛音是会互相干扰产生拍音的,而且介于钢琴采用的平均律法所定的12个半音阶,是由数学计算所的,平度的关系比纯律的5度关系要低大概1Hz左右的一个拍音的距离。这样,一台完美调音的钢琴,也不能产生一个完美的三,5度,这也就是为什么平均律有一个别称是“不准律”。写到现在罗嗦了半天,好像还是没有把调律原理给讲太明白,还是以后再补充把,重要的是讲下面的部分:如何调律人耳VS仪器调律间隔如何调律;钢琴调律,一般的手法是用标准音叉或者一个电子设备确定A4=440Hz,然后再按照度反推到A3(A3=220Hz,错,因为不和谐度存在,调整A3的时候,调的是A3次泛音和A4的根音不产生拍音,这样其实A3会略微低于220Hz),然后再按照下方4度,上方5度交替,在F3-F4之间找到12度关系的时候,往回退大概1Hz的拍音,直到找到最后一个D4A3比较,并且确认这个时候的A3距离D4大概也是一个Hz的拍音,这样12个基准音就确认了。顺便提一句:音叉可以造到很精确的A4=440Hz,但是有一个前提,是要衡温。温度的变化会显著改变音叉的音高,所以我认为音叉在实际使用下是给不出完全准确的440Hz的音高的。在440Hz个Hz的误差是4个cent.这样,从一个A4=440,找到了一个完整八度中所有的半音,然后按照8度的方式往两头扩散,一台钢琴就调好了。大家都见过调音师这样调音,不多罗嗦了。但是调音并非这么简单。因为钢琴还有一个非常重要的因素:不和谐度。 这里就不提12 个音中间互相之间没有严格的五度关系,因为不和谐度的存在,使得八度也变得复杂了。 八度是什么?本音的八度音是本音的倍频,也就是本音钢丝长度的一半所发出的频率。既然这样,各自再产 生泛音,那么八度,还是这样的 倍频=八度音2倍频 倍频=八度音3倍频 等等等等,有各种组合了。 但是由于不和谐度的存在,如果我按照以上任何一种组合调整8 度,那么结果就使另外的组合会产生拍音。 一般来说,真正懂得音乐的调律师,会根据演出曲目而选择不同的调八度的手段,以达到最匹配的效果。钢 琴是一种不产生完美和声的乐器,是不可能让他的所有地方都准的。 人耳VS 仪器 关于调律,一直有2种方法,基于人耳朵判断和用仪器判断。 关于耳朵判断上面已经讲过了,现在说仪器。 大家市面上看到有各种各样的小型调律器,这种调律器是按照理论值来调音的,一般来说对于中频区域因为 不和谐度还没有积累出足够的误差,是很准的。有的调律师使用这种调律器来找12 个基本音,如果用得好, 也不错。这种调律器的精度一般在1 个cent 或者半个cent,那么在A4=440Hz 中间,一个Hz 个Cent。但是如果用这种仪器调整台钢琴,那么整台钢琴会发出非常死的声音。感觉非常没有音乐感,虽然说你找他 任何的5 度的关系都感觉非常准,但是,这不是钢琴调音,没有人愿意演奏这样的钢琴。不和谐度是被实践所证实的钢琴声学的最重要的一个因素,钢琴调律在很大程度上就是在协调不谐和度的关 系,来达到最佳的听觉效果。一般来说,因为人的耳朵对于低频不敏感(最低音 A0=27.371 理论值人耳只能 勉强感觉到根本无法准确分辨),所以一般来说,对于大多数作品,最为常用的调律手段是采用寻找完美的本 倍频=八度音3倍频的方式来寻找。寻找高音的方式则采用本音的4 倍频=双八度音根音。 有了这个理论,那么一些为了钢琴专门设计的仪器(调音辅助设备)也就产生了。比较常见的比如美国调律 师协会用来进行调律考试的TuneLab,还有另外一些其他设备比如SAT-III,Cybertuner 等等,国内最常见的专 用仪器则是yamaha 的tuning scope II 之类。(价格都是上万) 这些设备的工作原理是首先测量整台钢琴的单独钢丝,进行频谱分析,计算出钢丝的不和谐度,然后通过计 算出一根完美的调律曲线,并且用频率显示方式让你的调音达到完美曲线。 (yamaha 的TS-II 是个例外,他属于特约维修站的内部工具,只修yamaha,所以内建了最常见的yamaha 列立式和C系列三角钢琴的平均参数,不测量个别钢琴) 最重,不管是通过仪器还是高级调律师的耳朵,一台钢琴的最终调律曲线都是类似于这样: 这是台steinway model 的曲线。小型的钢琴,由于和三角钢琴在高音钢丝的长度相差不大,但是低音钢丝更短,有更大的不和谐度,低音区的偏差会更加低一些。所以买钢琴还是要尽可能大一些,立式琴要高一些, 这样可以避免低音区的钢丝太短,因为不和谐度太高,不管怎么调整,另外一些不和谐泛音也总是会特别刺 耳,因为不可能让所有的泛音都能够合拍。 调律间隔: Steinway recommends following:Three months practicepianos; Monthly teachingpianos; eachconcert (multiple times per day) concertvenues. 斯坦威建议: 练习用琴,三月需要调一次。 教学用琴,每月需要调一次 演出用琴,每次演出需要调一次,一天如果有多场演出,则每次演出都需要调整。 细心一些的应该会发现,演出用琴应该是最好的钢琴,为什么每天都要调音呢?而练习用琴应该是很一般的 钢琴,却比演出琴维持得更久一些? 事实上不是这样的。当然演出用琴(他们当然指steinwaymodel D,全球音乐厅标准配置)最好,但是即使是 最好的钢琴,也不能在一场音乐会后维持它的音准。一场音乐会我们算他1 个半小时。按照steinway 的技术 手册,要求演出用琴在演出前应该调整到A4=441Hz,这样才能保证一台琴在演出后还不会低于A4=440 太多。 441 和440 之间的间隔可是整整4 个Cent。意味着什么?根据我的研究和美国调律师协会的大量报告(不好意 思不得不崇洋媚外,中文钢琴技术资料一共就这么多,1 天就能看完,只能在浩瀚的英文资料中找,好在我