编钟、钢琴、管乐器……为什么乐器偏爱金属材质?

2020-06-14  来源:新华网
  常言道:“钟声铿、石声罄、丝声哀、竹声滥”。不同材质的乐器能演奏出不同的音色和情感。一般乐器是由振动体、传导体、共鸣体、支撑体和附件等部分组成。乐器中的各个部件所使用材料的性能不仅决定了乐器的音量、音质、音色,而且对乐器的音调和稳定性也有着重要的影响。
  在中国古代,最典型的金属乐器要数编钟。“八音金为首,金类钟为先”,蜚声中外的编钟是由青铜制成的。据《考工记》记载并经后人考究的史料显示,编钟的金属材质中,铜含量约为85.71%,锡含量约为14.29%。我国出土的“曾侯乙编钟”经检测发现,其铜含量为77.54至85.08%,锡含量为12.49%至14.46%。
  现代乐器中,被称为“乐器之王”的钢琴也有很多部件使用了金属材料。支架作为钢琴的中心框架,也是钢琴的共鸣盘,需要承载全部琴弦的张力,因此主要由铸铁制成。铸铁支架具有极高的耐力且质量稳定,能承载钢琴全部琴弦约20吨的拉力,同时保证了琴体结构不变形。
  琴弦是钢琴发音的振动体,采用的是“乐器钢丝”,和普通的“琴弦钢丝”不同,是一种含碳量为0.9%的高碳钢丝。钢琴中每一根琴弦都有其独特的长度和粗细程度,钢丝越短越细,振动频率就越高,发出的是高音, 而钢丝越长越粗,振动频率就越低,发出的是低音。由此可知,每一根钢丝对应着一个音高。高音区和中音区的琴弦为“裸弦”,即一根具有高强度、高韧性的特殊钢丝。低音区的琴弦则是“缠弦”,即在钢丝的外面缠绕细铜丝,附加给主体钢丝额外的质量,以达到良好的低音效果。
  钢琴的品质与琴弦的质量息息相关,不仅要求琴弦具备良好的延展性和韧性,而且要保持洁净,才能使声音的振动更为准确,音色更好。将琴弦与支架紧扣的调音钉是一种用特质扳手扭动旋转的钉状螺栓,其旋床是有锁口的特制高碳钢,能让琴弦牢固地绕在弦轴钉上,并在琴弦高强度拉力作用下使音准长期保持稳定。
  铜管乐器和木管乐器统称为管乐器。铜管乐器的主要材质为金属,一些木管乐器的部分部件也使用了金属材料。金属管乐器一般采用黄铜、红黄铜、白铜等金属材料,这些金属材料制成的乐器品质较为出色,一是声音不易衰减,发出的乐音悠扬悦耳;二是耐锈蚀性较好,能够保持乐器外形鲜亮。金属的结构与材质对金属管乐器也有着重要影响:首先,金属材料制成的结构部件形成了“管腔”,声音在管腔中形成、反射、共振和发射;其次,金属本身的材质直接决定了乐器的音色和音量。
  由此可见,金属不仅造就了乐器优美坚固的外形,也赋予了乐器悠扬动人的声音。两种魅力的结合,成就了乐器在艺术上的价值。


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