杨拯：钢琴弦的非理想性与钢琴调律 3-1 181210
钢琴弦的非理想性与钢琴调律 3-1
文/杨拯（南京艺术学院）
一、什么是钢琴弦的非理想性
一根理想的钢琴弦应该是垂顺而不扭曲、密度均匀、粗细均匀、劲度合理、没有生锈，具备良好声学潜质，同时获得有效的悬挂和支撑的一根直金属线。其横振动中的分段振动所产生的泛音频率基本符合理论值，纵振动、扭转振动、倍频振动所产生的泛音频率基本符合理论值。
因为种种原因，绝对理想的钢琴弦几乎不存在。
1、钢琴弦是不完全垂顺的
为近圆柱体的琴弦发生扭曲是不容易看出来的。如果我们在张弦前涂上与琴弦纵向平行的“斑马线”状的多色标记，就很容易看出张弦后琴弦是否扭曲了。
所有钢琴制造厂家的张弦工作都是由人工参与完成的，由于琴弦劲度和其它各种原因，琴弦不可能完全服帖地按照人的意志悬挂。尤其悬挂后琴弦在压弦条处的纵向扭曲和别弦钉处的横向扭曲，加上钢琴的铁支架和音板由于种种原因发生的应力变化，不可避免地影响了有效弦长的完全垂顺。
2、钢琴弦的密度、粗细是不完全均匀的
钢琴弦热加工后的冷却过程是造成钢琴弦密度、粗细不完全均匀的主要原因。在电子显微镜的微观世界里，可以看出钢琴弦的粗细会有明显差别。
我们试着拉伸条状的橡皮泥，可以发现总是在最“薄弱”的地方开始变细。同理，在张弦和调律过程中，钢琴弦也会在“薄弱”处发生物理变形，只不过琴弦的变形没有橡皮泥那么明显。
3、钢琴弦如果保养不当可能会生锈
为了达到某种音效，部分优质钢琴弦是没有在外表做防锈处理的，斯坦威牌钢琴使用琴弦就是其中之一。由于空气中的湿气和酸碱成分导致琴弦生锈，必然会对琴弦的振动产生影响。尤其是严重生锈的钢琴弦，振动时所产生的泛音已经不可能与理论值一致，导致我们无法依靠理论拍频分配出正确的十二平均律，同时对同度、八度的调律也带来影响。
图例一：
4、钢琴弦并不是绝对的直线
科学家斯蒂芬·威廉·霍金先生说宇宙中没有直线，装配后的钢琴弦（裸弦）从数学角度来说只能是近似直线，而非绝对直线。为了让低音缠弦安全、合理地振动而不产生杂音，缠弦在别弦钉和弦枕处是呈阶梯状过渡的，在其设计原理上缠弦就不是直线。
钢琴弦有金属记忆能力，根据吴红江先生翻译的《美国注册钢琴技师-RPT资格考试教材》一书中：美国专家Susan Graham 所述“琴弦在制造前盘绕成圈，并对这个形状保留了记忆，如果你从一台使用了80年的老琴上拆下一根琴弦并扔在地上，它将回复曲线。这个盘成圈的倾向表明，无论琴弦在哪里改变方向-弦码、弦枕、弦钮等等，它都倾向于圆形的弯曲而非更尖锐的角度，结果是有效弦的边界模糊不清，接触不实，弦振动能量传导不好，声音微弱而且模糊不清，调律的稳定性受到影响。”
5、钢琴弦应当获得有效的悬挂和支撑
品质再好的钢琴弦，如果在弦轴、压弦条、弦枕、弦码、别弦钉、挂弦钉处，没有获得有效合理的悬挂和支撑，最终也不会发出好的声音。
因为制造工艺而导致同音组琴弦有效弦长不一致，绝大部分的钢琴琴弦也并没有独立悬挂，而音高需要一致时，弦的张力就会变得不完全一致，进而可能导致同音组钢琴弦音色不完全一致。
6、钢琴弦应当具备声学潜质
我国的钢琴弦一直依赖进口。虽然构成钢琴弦的主要成分是相同的，但是不同等级、不同品牌的钢琴弦是采用何种的工艺?金属配比是什么？我们不得而知。精湛的制造工艺是生产具有声学潜质钢琴弦的必要条件。
综上所述，理想的钢琴弦是不存在的。钢琴弦的非理想性对调律实践的影响主要体现为种种原因引起的钢琴弦劲度不同。而现有的制造工艺和物理规律，影响了理想钢琴弦的形成。
图例二：
二、钢琴弦的非理想性与泛音
1、以大字组C为基音的理想弦泛音列
图例三：
2、泛音频率的高低和钢琴弦的劲度有关
琴弦在分段振动时，驻波中始终静止不动的各点称为波节，这个点在独立泛音上是不参与发音的。这个点的多少是由钢琴弦劲度的不同而变化的，劲度越大这个点也越大，所产生的泛音频率也就越高，劲度越小这个点也越小。因为不同品牌的钢琴和不同音区的钢琴弦，泛音频率在不同程度上偏离了理想值，所以会对调律过程中应用的理论拍频产生影响。
图例四：
低音缠弦的“阶梯状”过渡而造成的“线密度（PL）”不同，进而导致的非理想性钢琴弦造成泛音频率偏离理想值的程度也不同。这个“值”和琴弦的制作方法有关。
图例五：
三、钢琴弦的非理想性和假拍
威廉·布雷德·怀特先生说“假拍是由于弦的各部分出现了不均等的紧张度，对应于那里谐音打乱了它的和谐型的缘故。这样的不均等的紧张度，有的是由于挂弦时把琴钢丝拧反了，或者是琴钢丝粗细不均匀的结果。”还因为“构造安装的缺陷，琴弦本身的欠缺和支撑的不合理，第二、第三，或者其它谐音互相以差别极小的频率振动所引起的。” 以上基本解释了钢琴弦非理想性和假拍的关系。
调律过程中，默记住假拍的速度，拍频始终不变的就是假拍，假拍是钢琴调律的敌人，有时会在调律过程中消失，有时如影随形。
听觉意义上的中音区的假拍一般在一秒一次左右，低音区、高音区一般在一秒一次或二次左右，因为这主要由第二、第三谐音所引起的假拍声强较大，容易听见，另外也说明了听觉意义上的假拍速度是有上限的。中高音区的其它的谐音也会产生假拍，只是由于声强过小而听不清楚。
在调低音区八度时，调律实践意义中已经没有拍的琴弦，可能会在高音部听到一些细细碎碎、速度很快，分为几个层次的拍音，我们常常误认为是假拍。其实所有的假拍都是真拍，只不过我们暫不需要而已。这些拍往往让初学调律者感到困惑。
（本文已发表于《乐器》2016.10）
