David C. Stanwood：新触重度量衡学2-1重量及测量的新系统 211213

新触重度量衡学2-1重量及测量的新系统

文 /[ 美 ] David C. Stanwood

译 / 吴红江 （北京乐器研究所）

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引言：钢琴制造和修复人员，一直因袭了一个粗略并古老的方法来测量击弦机构的平衡。位于长杠杆臂远端的弦槌的重量，对于敲击和音色具有巨大的影响，而这个重量通常是在弦槌的制造时，根据包裹大量的弦槌整片毛毡的重量来确定的。假设琴键与弦槌的行程比是 1∶5，但是没有合适的方法精确度量这个比率或是探查对杠杆的一些疑问。一个键系的平衡，其首要问题是下沉重力，当然这是指静态平衡，对于运动的琴键则另当别论。众所周知，制作钢琴的时候，位于琴键尾端的击弦机给了琴键前端一个上升力。击弦机部分的有效重力是多大？它是如何转化成琴键前端的上升力的？琴键前端的下沉重量是多少？常规知识完全不能提供对这些重 要问题的答案。

一、重量及测量的新系统

用我所发明的重量和测量的新系统，可以给出上述这些问题和许多其他 问题的答案。度量衡学是重量及其测量的科学，所以我把这个系统叫作“新 触重度量衡学”。新触重度量衡学将有助于用击弦机各元件的重力和杠杆来 解释琴键前端静态上升力与静态下沉力的平衡。钢琴击弦机看起来像一个复 杂的机器，事实上只不过是一个推动弦槌击弦的简单杠杆。它的功能就像一 个弹射器，一短一长两个杠杆臂安置在枢轴的两边。长杠杆通过设计被“折 叠”成联动器杠杆和弦槌柄杠杆。新触力测量学把“折叠”部分和“未折 叠”部分看作一个简单的杠杆，简单到就像你在医务室即可见到的天平那样。

B= 平衡重力

F= 前端重力

W= 取决于琴键回转半径比的联动器重力

S= 取决于击弦回转半径比的击弦器重力

上图显示了处于琴键前端的静态力的平衡，在这里，琴键尾端的联动器 重量的静态下沉力按照琴键比率转化成琴键前端的联动器平衡力的上升力。 并且，击弦器重力的静态下沉力是个合成力，该合力通过槌柄、联动器以及 琴键所构成的复式杠杆形成琴键前端的击弦器平衡重力的上升力。 琴键前 端的上升和下沉的静态力的平衡可以用一个等式表示：

 BalanceWt + FrontWt = (WippenWt × KeyRatio) + (StrikeWt × StrikeRatio)

平衡重量 + 琴键前端重量 =（联动器重量 × 琴键比）+（击弦器重 × 击弦比）

原载《中外乐器信息》2005