文章编号：14179 / 更新时间：2024-03-02 22:46:42 / 浏览：次

一提到钢琴，不少曾受过钢琴补习班煎熬的同学可能会心生畏惧，而邻居们恐怕也要忍受噪音之苦。在刻苦练习钢琴技艺的，大家有没有想过，钢琴是如何发出那些动听琴音的呢？作为一种源自西方的键盘乐器，钢琴具备音域宽广、音量宏大、音色优美和表现力丰等特点，巴赫、莫扎特、贝多芬、舒伯特、李斯特等几乎所有西方近现代著名音乐家都曾专门为钢琴谱写过乐曲，因此钢琴被称为乐器之王。

那么在那庞大的箱体里到底藏有哪些秘密，让它得以获此殊荣？常见的立式钢琴和卧式钢琴图源：某电商平台其实，钢琴发声的原理不神秘，与我们身边所有物体发声的原理相同，那就是振动发声。想象一下：大风天气下的旗杆顶端会来回摇摆；一根弹簧被拉长并释放后会地来回伸缩；鼓面会在鼓槌的敲击下上下起伏……这些现象都有着同一个特点，即物体在某一位置附近做往复运动，这种现象称为机械振动（简动），人教版高中物理选修一就讲到了这个知识点。不同物体振动的速度不同，如蜂鸟振翅的速度明显高于大雁的振翅速度，这种振动速度以振动频率这一概念表示，具体是指物体在单位时间内振动的次数，单位是赫兹（Hz）。

科学家们研究发现，人耳的听力范围是20-200赫兹，当物体振动频率达到这一范围时，就可以被耳部的鼓膜以及大脑中的听觉神经感受到，我们这才会认为某一物体发出了声音。当声源振动为柔和时，我们会觉得动听、悦耳；而当声源振动激烈时，我们便会觉得刺耳。许多小动物的听力范围比人类更广，因此听力非常灵敏，可以听到些我们无法感知到的次声波和超声波。钢琴是非常精密的装置，主要由外壳、键盘机械、琴弦、音板和踏板等部分组成，所有零件加起来足足上千个。其中，键盘机械、琴弦和音板是钢琴发出悦耳琴音的三大武器。

对，没错，钢琴内部也安装有许多琴弦，琴音最初正是来自弦的振动发声。只不过，这些琴弦都处于紧绷状态，内部存在着巨大的张力，所有琴弦加起来足有15-20吨，所以我们无法像弹吉他那样用手指拨些琴弦。键盘机械的作用，就是通过杠杆原理，使我们只需轻按琴键，即可使琴弦振动起来。因此，键盘机械是非常重要的部件，被称为钢的心脏。

一套键盘机械由诸多琴键以及同样数量的击弦机组成。其中击弦机主要由联动杠杆、转击器、弦槌、止音杠杆等部件组成，通过槌敲击琴弦的方式使其振动发声。当我们按下琴键时，与琴键相连的击弦机内部的一系列杠杆机构开始运动，使末端的弦槌得以有力地敲击对应的弦，使琴弦开始振动并发出声音。当琴键处于按压状态时，对应的琴音可以持续发声，这是由于击弦机内安装有特制的擒纵机构，可以保证弦槌在敲击琴弦一次后便立即脱离接触，不影响琴弦后续的自由振动。当我们松开琴键时，琴键回弹，击弦机上的制音头立即与琴弦接触，使其迅速停动，不再发出声响。这种及时制音的装置可以使琴音听起来清脆、利落。下面的动图展现了击弦机敲击琴弦与制音的过程。

钢琴的长短、粗细不一，它们所发出的声音也各具特色。琴弦越短越细，振动频率越高，琴音越显尖细；而琴弦越长越粗，则振动频率越低，琴音低沉。我们按压琴键的力度也能控制琴音的音色，这是因为按压力度可控制弦槌敲击琴弦的速度，从而影响琴音的音色。优秀的钢琴家通能够熟练掌握键盘机械系统的构造和基本原理，在调音时可以通过对击弦机的精细调整来使钢琴的发声效果达到最佳状态。对于公开场合演奏而，仅仅凭琴弦发声的音量是远远不够的。因此，钢琴内部还额外安装了特制的音板，利用共振的原理来放大琴弦的声音。共振是一个与物体固频率相关的物理概念，高中物理课本中就曾讲过，一个物

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