鋼琴木材的研究分別是研究木材的構(gòu)造、耐候性質(zhì)和缺陷。選擇好的木材再配合制作精良的設(shè)計和工藝,可以制造出一臺你意想不到的好鋼琴,并且時間越長價值越高。
一架好鋼琴,考驗(yàn)的是選材者看木材時的細(xì)心挑選、和選材者在這一方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。
1.木材特性與切面分析
不同的樹種,木材的構(gòu)造通常是不同的,因而可以根據(jù)木材的構(gòu)造特點(diǎn)去認(rèn)識木材,了解木材的構(gòu)造和識別木材是合理利用木材的前提。木材由樹干組成,分別是樹皮、髓心、形成層和木質(zhì)部。樹皮是形成層外的一切組織,而形成層是樹皮與木質(zhì)部之間的環(huán)狀薄層,緊靠著樹皮的韌皮部,木質(zhì)部就是我們用來制造鋼琴的部分,它的組織堅實(shí)且有支持作用,并可儲存養(yǎng)料,而髓心比較疏松,機(jī)械強(qiáng)度較低。
木材的構(gòu)造雖然復(fù)雜,但有一定規(guī)律可循,各種木材除了共同特性以外,還有它自己區(qū)別另一種木材的特性,要正確了解木材構(gòu)造和性質(zhì),需要由三個切面體現(xiàn)出來。
橫切面是指與樹干縱軸垂直的。徑切面是指與樹干縱軸平衡,通過樹干髓心的切面。弦切面是指與樹干平衡與年輪相切的切面。
不同的切面都影響著木材的強(qiáng)度和傳音性能,所以制造鋼琴的木制零部件時都必須分好木材的紋理并按照不同的零件采用不同的切割方法,準(zhǔn)確分清楚木材的切面。
制造鋼琴木質(zhì)件的木材,按照使用功能劃分,習(xí)慣地分成共振材、結(jié)構(gòu)材、裝飾材三類。
我國在鋼琴上常用的共振材有魚鱗云杉、泡桐;常用的結(jié)構(gòu)材有色木、紅松、椴木;常用的裝飾材有核桃楸、水曲柳、樟木、核桃木、桃花心木等。
這些木材由于它們的主要材性及構(gòu)造決定了其在鋼琴中的用處,選擇某些樹種的木材制作鋼琴時,首先需考慮其木材特性、構(gòu)造、聲學(xué)性能以及工藝性能等因素。還有泡桐、槭木、山毛櫸、水曲柳、核桃木等之類的,都可以用來制作鋼琴的擊弦機(jī)、弦軸板、鍵盤等不同部件。
3.原木的處理
鋼琴木材在使用前,必須進(jìn)行處理。主要是干燥,很多鋼琴廠會把成品按照一定的方式堆放在空曠的場地內(nèi)利用空氣作為傳熱傳濕的干燥介質(zhì),靠太陽光輻射,使木材內(nèi)的水分逐步排除,降低含水率而達(dá)到一定的干燥效果,這種方法叫做“自然干燥法”。
優(yōu)點(diǎn)是投資少,不需要建造費(fèi)用較大的干燥設(shè)施;節(jié)約能源,不需要熱源和電能,成本較低;經(jīng)過氣干后的成材應(yīng)力小,板面平直,加工容易且變形小;工藝技術(shù)較簡單,易于實(shí)施。
缺點(diǎn)是干燥程度受自然條件下的平衡含水率的限制,隨地區(qū)、季節(jié)、樹種的不同一般只能把含水率降到10%~20%;氣干占用的場地面積大;干燥時間長;空氣的溫度與相對濕度不能人為地加以控制。
4.鋼琴音板選材
鋼琴的音響不是直接來自弦的振動,而是由音板輻射出來的。因此,鋼琴音量的大小及音色的好壞取決于音板的質(zhì)量與性能。音板是鋼琴的揚(yáng)聲系統(tǒng),是至關(guān)重要的部位,研究音板振動特性對提高鋼琴產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。
·鋼琴音板
在以往的生產(chǎn)過程中,鋼琴音板的選材主要依賴技師的主觀判斷,但這種方式效率低,而且不夠科學(xué),誤差大,無法滿足在大批量生產(chǎn)的條件下,以最適當(dāng)?shù)牟牧现谱髯疃唷⒆罡咂焚|(zhì)鋼琴音板的要求。
鋼琴音板一般采用質(zhì)地較松軟的魚鱗云杉。因?yàn)?strong style="margin:0px;padding:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;word-wrap:break-word !important;">較松軟的木板機(jī)械阻抗較小,能量損耗也較小,較容易被振動,從而獲得比較響亮、悅耳、持久性的聲音。云杉固有的木材學(xué)顯微結(jié)構(gòu)和宏觀特征所決定的聲響特性,以及對云杉徑切材進(jìn)行的一系列物理、力學(xué)、聲學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn),分析了纖維素結(jié)晶度對木材聲振動特性參數(shù)的影響。
根據(jù)纖維素結(jié)晶度與木材聲振動特性參數(shù)之間存在的關(guān)系,總結(jié)出一些基本規(guī)律:云杉屬木材纖維素結(jié)晶度達(dá)到59%后,木材聲振動特性可達(dá)最佳。云杉屬木材的生長輪寬度、晚材率、密度等結(jié)構(gòu),生長因子與聲振動參數(shù)之間存在著十分密切的關(guān)系。對照鋼琴設(shè)計原理、樂音頻譜規(guī)范的研究,證明了云杉類木材被用于樂器共振板的品質(zhì)、性能和品位大大優(yōu)于其它樹種,是完美的樂器共鳴資材。
·魚鱗云杉
音板分實(shí)木音板和復(fù)合音板。
實(shí)木音板采用世界各類云杉徑切材,對木材的樹種、密度、紋理、色差、聲學(xué)性能和含水率等按嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工多點(diǎn)選材和儀表測試,按音板設(shè)計規(guī)格和角度套模配板,采用環(huán)保塑性膠合劑拼板。
實(shí)木復(fù)合音板芯板采用世界各類云杉徑切無節(jié)材,采用整幅成形定厚工藝,聚氨酯塑性膠拼接,表層為斜拼云杉徑切單板,低壓低溫膠合,確保木材無壓損保持天然優(yōu)點(diǎn),復(fù)合采用膠粘劑用抗老化、增塑劑環(huán)保配方。獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝方法滿足了傳統(tǒng)實(shí)木音板性能,又突顯了復(fù)合音板的各項強(qiáng)度均衡、耐候性好的長處,音板具有一觸即發(fā)的長久活力,不同的拼接方式和產(chǎn)品等級適合各類鋼琴選用,主要品種有:豎、橫、斜拼,芯等厚或不等厚實(shí)木復(fù)合音板等。
鋼琴選材必須精心挑選,不能馬虎,一些“山寨”鋼琴就是因?yàn)檫x材不好,后期處理技術(shù)不精良,沒有考慮木材的溫濕度變形,制造出來的鋼琴受天氣變化影響會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形,鍵子不起,擊弦機(jī)杠桿運(yùn)作不順滑,無法調(diào)律等種種問題。所以沒有好木材,制造不出好鋼琴,正確選擇木材并且結(jié)合好后期的處理技術(shù)是制造好鋼琴的基礎(chǔ)。