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杨拯:德国和日本钢琴的核心技术举例 2-1 190415

2019-05-12

德国和日本钢琴的核心技术举例2-1

文/杨拯(南京艺术学院)

资料提供/杨拯

 

百花齐放、百家争鸣是学术的基本态度。作为学术平台,霸拓推送(并不代表认同)能引发思索的文章。

 

要想使一台品质优良的钢琴能够在任何地区的不同环境下保持其初始设计赋予的使用性能确实很困难。在某些世界一流的钢琴生产企业中这是已经实现的事实。例如:德国的“施坦威”(STEINWAY),日本的“卡瓦依”(KAWAI)和“雅马哈”(YAMAHA)等世界著名的钢琴品牌。他们制造的高档钢琴选材精良,工艺精良,多种技术保障其产品具有优良的耐候性,这是被广大用户所认同的,而取得这一认可绝非易事。

德国制造和日本制造已经进入工业4.0时代。德国和日本制造的钢琴以其音色纯正,琴键的动作平顺又迅速,音调的稳定性,保值性享誉世界。仅仅德国制造的斯坦威牌钢琴就具有一百二十多项专利(核心技术)。本文将以漫谈的形式来描述德国、日本钢琴制造的过人之处。

一、设计钢琴的“宪法”

钢琴是精湛的制造工艺(理性思维)和完美艺术展现(形象思维)相结合的产品。

从事钢琴制造业的国人一定对前苏联 H·A·捷亚柯诺夫所著的《钢琴制造》印象深刻,建国前后的相当一段时间,这本书一直被国人奉为经典。不可否认《钢琴制造》是一部非常伟大的教科书,但是前苏联的钢琴如肖邦牌、十月革命牌钢琴都没有达到德日钢琴的艺术品质。

在设计立式钢琴和三角钢琴时,首先必须确定钢琴的音乐性能(声功率、音色特性),根据钢琴分类的规定,来确定它的规格、基本尺寸及音域,作为设计的原始数据。一般涉及“尺度的计算,弦列的平面布置图,音板的结构形式,支架结构的近似计算,综合图的形式”。

设计制造钢琴的的“宪法”是: 精通建立在大小调体系上的欧洲音乐,具有很高音乐修养;懂得高等数学、机械制图、声学、力学、木材学、材料学、涂料学的复合型人才担任钢琴的设计师。

只是这样的复合型人才少之又少。德国、日本这方面的复合人才可能略多于我们。

 

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二、木材加工技术

视频和照片里经常看到,德国、日本人穿上围裙,一丝不苟的做木工活,谓之为工匠精神。

木材加工技术主要包含:木材学、木材干燥技术、制材与木材检验、木质产品制造工艺、木工刀具与机械、机械制图、人造板生产技术、木制品表面装饰技术、人体工程学等。

一般来说德国、日本钢琴能保持近100年不发生霉变,就是得益于他们使用了木材抗菌技术。这一项并不算先进的技术,在国产钢琴上并没有得到广泛应用。经常会发现,打开存放在一楼的或较为潮湿环境下的国产知名品牌钢琴,扑鼻的霉味、发霉的零部件立刻充斥显现。

工欲善其事必先利其器,钢琴是一部精密的“机器”,对木材进行加工时,没有精密的车床是不行的。德国的哈默(Hermle),日本沙迪克(Sodick)都是中小型五轴精密加工领域的专业厂家,类似这样的厂家对木材加工提供了有力的保障。

 

三、铁支架铸造技术

铁支架是产生“正确声音”的重要部件。绷有88根(组)琴弦的钢琴须承受最大达20吨拉力,铁支架是否具有耐受性、稳定性和钢琴音准的稳定有绝对的因果关系。最早应用到钢琴的生产制造中是日本的一些品牌钢琴。德国、日本的都采用真空铸造技术铸造铁支架。

真空铸造技术,即真空密封造型铸造法,利用塑料薄膜抽真空使干砂成型的造型法。真空铸造技术即V法造型,来源于英文Vacuum(真空)一词,是一种物理造型法。铸造行业相继发展出各种以真空铸造技术提高铸件的品质与生产效率的工作方法。通过使用计算机技术进行辅助模拟,能够预测铸造缺陷的产生,很大限度的节约了工作时间,降低了生产成本,提高铸件的生产效率。

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四、槌头生产技术

世界上的著名钢琴品牌大部分使用德国的雷诺RENNER和ABEL牌钢琴槌头和日本的安碧克(原名NFK毛毡工业公司)牌钢琴槌头(英国BCW公司已经被日本安碧克株式会社收购)。雷诺公司为世界上最大的独立经营,制造钢琴槌头和击弦机的公司。雷诺公司制造400个基本品种的槌头,世界上主要的钢琴制造企业都使用雷诺公司为他们特殊定制的槌头。

其中最为突出的是德国雷诺RENNER的优质蓝音槌(The Preniun Blue)。它由雷诺采购员从世界上仅有的几个地方采购优质最长纤维的优质羊毛,不加入任何漆类或者人造非天然增强制剂采用冷压缩工艺制成,其中等密度、高张力的桃花芯木的雷诺RENNER弦槌,具有很高的艺术价值。

 

五、击弦机生产技术

钢琴击弦机是钢琴的重要部件,是一种无电源的纯物理制动的精密结构。钢琴击弦机由铁架、主梁、枕梁、调节器和起动器、转击器、制音器等多种零部件构成,击弦机是击发琴弦振动的主要部件,可以说是钢琴的心脏。 

座落在德国斯图加特以产品著名的雷诺RENNER公司是世界上最大的独立经营、制造钢琴击弦机零件的公司。RENNER公司以其悠久的历史与最先进的计算机控制,精密模具和机器,生产世界上最好的钢琴击弦机机芯。是世界上生产最严格,技术最领先的钢琴击弦机机芯制造商。为众多名琴呈现完美音色与手感,具有有良好的高、低音域平衡度。

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