科普八度、十二度

本文是一次上課學生難理解八度、十二度協調等抽象問題。幸好有現代科技把這些抽象玄學數據化。

今次任務是從D4調D3. 為方便理解,各位請先理解這幅圖和一點背景知識:

Partial:/泛音/分音:每彈一個鍵,同時震出一系列有關連的音頻。這些泛音的完美理論關係是最低次,第一分音(1st partial)的倍頻 =第二分音(2nd partial);第一分音 X 3 =第三分音(3rd partial)⋯⋯。

從這幅圖見到第分音293.45 x 2 = 586.9 > 586.4 ???
這種現象稱為失諧/不協和性/inharmonicity(ih)。實測數據較理論數據小,是負ih。

這個D3是聽覺上beatless, 但看數據⋯⋯

八度是否beatless, 用聽覺調,各分音的拍音可以互相抵消,數據上不完整但聽感上零拍頻。那麼有機會把八度調到“平”:頻率比例剛好是啊2:1? 因聽覺調音是聽泛音之間共鳴,只要有失諧,就不可能調出2:1頻率比例。

八度風格:指的是八度拉伸問題,這對八度從數據上分析是6:3, 即是D3的第6分音(880.66hz)對D4的第三分音(880.93hz)。這可以稱泛音配對/partial matching / coincident partials. 中音區域聽覺調零拍頻八度通常是4:2 和 6:3之間。

D3-A3這對五度音程,按照3:2風格是闊了,把D3第三分䇎調高些小調到439.84hz就生成一個完美五度。按6:4計,接近一個完美五度。怎麼五度不是要調窄?十二平均律五度理論上要窄二音分,有失諧問題,而這個是向外擴展的八度,要平衡其它音程,理論暫時放下。

A3-A4更接近4:2

D3-A4是否純十二度?以3:1計,D3第三分音要調高2.68hz;按照6:2計算,也算是完美十二度。

鋼琴音準問題除平均律要求五度調窄些小解決畢氏音差問題(pythagorean comma)問題,還要處理失諧問題。近來興起的純十二度風格,對廣闊音程和音共鳴十分友善。總之一包:鋼琴音準是一個妥協問題。

同度調音

鋼琴調音最基本同時也是最重重的一環是調同度。

同度,英文"Unison",是兩兩弦發出的頻率相同。鋼琴中音、高音是每鍵三弦,低音有部分是每鍵兩弦,必須要把每鍵的兩弦或者三弦調到相同頻率。

同度最重要,難度五度、八度不重要?其它音程當然重要,只不過,除了同度是絕對準,其它音程都有一定程度妥協,可以說整部琴除了同度,沒有音程是準!那麼八度也不準?這個問題,如果沒有失諧現,八度是絕對的1:2;在現實中,八度拉伸程度受風格影響。換個說法,你如何在雙八度、十二度和八度間如何取捨。講到這似乎有點玄學,日後再作科學些的分享。

同度準確定義基本音色。如果不準,琴聲飄忽好似從很達傳來、和音進不清晰。調同度除了要準,和其它音程一樣要調穩,英文名稱"set pin",也有同學稱為「鎖釘」。

胡維欣老師的鋼琴調音課程給同學不一樣的課堂體驗,而且符合香港鋼琴調音師協會有關課程規範。課程詳程可以直接咨詢老師。

頻率提升

一搬接受的頻率是中音C對上的A,頻率為440hz。頻率為何不準,為何要回復,不是本文重點。本文旨在討論一些對升頻的謬論和升頻方法。
頻率低很常見,就算經常調音也常發生。平均每一期新班有兩名學生因頻率太低,比錢也搞不掂來求教。
謬論: 每升半度總拉力提升幾吨,快速增加拉力鋼加(實際是生鐵架)會爆破。 事實: 我為不下數百部琴升頻,未發生過。近代鋼琴設計是可以承受444hz以上。新琴第一次調音由零拉力調到上444hz以上,琴廠是把鋼琴調高使到更快稱定,不會爆。由最低音提升拉力到最高音,過程要半小時以上,不存在高速提升拉力問題。
謬論: 要三次,甚至我聽學生反應預收六次錢,才能回復。 事實: 鋼琴頻率有自然下調傾向。每次升些少,過幾日又向下跌。除非三次或者六次調音在一 兩日內完成,是沒法回復正常頻率。
升頻方法: 琴廠新琴第一次調音是到出廠都是保持在444hz以上。升頻也是一次性把頻率升到高於目標440hz。胡維欣老師建議調442hz。緊接著調第二次,用正常440hz,再接著微調。即同一次服務調三次。
第一次粗調,要over pull,即是調高於正堂頻率;第二次微調;最後再修正。
電子儀器輔助: 音準偏離遠,用純耳操作難度極大,效率極低。要兩小時完成三次調音應該不可能。就算用結它調音器起十二平均律,大幅度調八度也不易。何況升頻有即調即跌趨勢,高低音八度會比目標低。幾十年前現代己經有儀器可以量度失諧(inharmonic)和計算目標音準,近年精準儀器更普及成本低。例如行IOS 的 Veritune,有升頻模式。軟件會計算出超頻目標(overpull target),第一次後音準即時回跌到接近標準音。然後進入微調模式。最後再用純耳檢測再修正。通常兩小時可以完成升頻。
標準頻率 A440 A4=440

鋼琴木材–外穀

今日先介紹鋼琴外穀用料,下次再介紹音板。

鋼琴外穀有別於小提琴,最主要功能是傢俬--外觀最重要,音質不在考慮之列。鋼琴演奏都是打開琴蓋。你可以試試打開鋼琴上蓋彈奏比較音質。我錄音都是把外穀打開。

實木,一搬人對實木特別有情意結。如果用夾板感覺好以低級小小。所以市面上全部夾皮做的傢俬都叫做實木,但又不可以說是騙你。因為沒有可能有一整塊大木板,都是要多塊拼合。高級夾板是由幾層原木叠在一起。木紋成九十度角,強度比打橫拼合強。

蔗渣板--太低級!事實不一定。中密度板(MDF)也是蔗渣板。高級音嚮喇叭都是用MDF貼上原木木皮。MDF主要缺點是太重。所以鋼琴不會用MDF。

夾板

上圖是五層夾板。中間夾層最厚增加板塊厚度。最外層主要是美觀。高級傢具會用玫瑰木等高級木材。鋼琴外表用烤漆,也不會用玫瑰木。

要低成本比五層實木夾板低但又夠強度用那種木材?

蔗渣夾板

上圖是外表夾板內裡蔗渣板。某日本著名鋼琴品版是用這種木。

以上只是粗略介紹。不同廠家的加工工藝對成品板會有落差。蔗渣板比較軟不易用螺絲固定,信譽好的廠商會有比較好的處理方法。

資料來源:

The Piano Book fourth edition — Larry Fine

Rescue of A Dead Key拯救死鍵

Dissembled action, without centre pin.
Dissembled action, without centre pin.

如果個鍵不會回彈, 很大完因是鍵的木質和毛布發賬. 用鬆鍵鉗做小手術就可以.

If the key is sticky, can be cured simply with a key easing pliers.

假如個鍵回彈, 但在擊鍵沒有反應. 可能是Jack的中軸問題. 要更換中軸和擴大軸孔. 圖中可以見到撀弦機拆除中軸後的部件.

If the key rebound, but can’t fire, it obviously the centre pin of the jack in trouble. Replace the pin and easing the pin hole. The picture is a dissembled action parts without centre pin.