钢琴:构造、发声原理与演奏方法
钢琴的声音来自琴弦,但让琴弦响起来的,是一排小槌子。按下一个琴键,一个槌子就敲一下琴弦:轻轻按,声音柔和;用力按,声音又响又有力。这一页带你看看钢琴里面藏着什么,以及怎么开始弹。
本课内容
认识钢琴
钢琴是带键盘的弦乐器。按下琴键,击弦机(把你手指的动作传给琴槌的一整套杠杆)就把包着毛毡的琴槌甩向金属琴弦。因为它能随着你按键的力度弹得轻或响,所以被叫做 pianoforte:piano 是“弱”,forte 是“强”。1711 年,希皮奥内·马费伊(Scipione Maffei)把它称作“能弱也能强的羽管键琴”,这是后来这个名字第一次出现。
钢琴的声音来自琴弦,所以它属于弦乐器。但它的弦是被琴槌敲响的,这一点和扬琴一样,所以它也有一点像打击乐器。在霍恩博斯特尔–萨克斯(Hornbostel–Sachs)乐器分类法里,它属于弦鸣乐器中的齐特琴类:用槌敲击,用键盘弹奏。
钢琴主要有两种。三角钢琴的琴弦和地面平行,琴身长约 1.5 米到 2.7 米多一点;立式钢琴把琴弦竖起来,比较省地方。现代钢琴有 88 个琴键:52 个白键、36 个黑键,大约 7¼ 个八度。
- 家族
- 键盘乐器(也是弦乐器)
- 分类
- 弦鸣乐器,齐特琴类,用槌击奏,带键盘(H–S 314.122-4-8)
- 实际音域
- A0 到 C8(88 键)
- 谱号
- 大谱表(高音谱号+低音谱号)
- 移调
- 不移调(谱上写什么音就发什么音)
- 常见尺寸
- 三角钢琴长约 1.5–2.7 米多;立式钢琴分 spinet、console、studio 几种
钢琴的构造
一架钢琴有一万多个零件,大部分都在击弦机里。下面的列表顺着声音走的路排列:从你的手指,到琴槌,再到琴弦和音板。
所有琴弦加起来,用大约 20 吨的力拉着骨架(各种资料给出 18 到 30 吨,要看是哪一架琴)。每根弦都被拉紧到大约 80–90 千克。所以钢琴需要铸铁骨架。
以常见的音乐会三角钢琴 Steinway Model D 为例:长 274 厘米、宽 156 厘米、重 483 千克。它的外框是 17 层硬枫木一起弯成的一整圈(Steinway 1878 年的专利)。琴键用欧洲云杉,最长的有 62.2 厘米;音板是锡特卡云杉,中间厚 9 毫米、边缘厚 6 毫米;琴槌是羊毛毡包着鹅耳枥木。
有些部件藏在乐器里面或背后,图上看不到,编号只标出大概的位置。

- 1琴键 keys
用手指按下去的小杠杆,把动作传进琴里。
- 2击弦机 action
把按键变成琴槌击弦的一整套杠杆;其中的擒纵装置让琴槌一敲完就立刻弹开。
- 3琴槌 hammer
包着毛毡的木槌,负责敲弦。
- 4制音器 damper
你松开琴键时从上方压住琴弦,让声音停下来。
- 5琴弦 strings
钢弦;低音弦外面缠着铜线。全部大约 220–240 根。
- 6弦轴(调音钉) tuning pins
钢制的钉子,固定每根弦的一端;转动它就能调音。
- 7铁骨架(铁板) frame / plate
铸铁做的大骨架,承受所有琴弦的拉力。
- 8弦马 bridge
一根木条,撑住琴弦的一端,把振动传给音板。
- 9音板(共鸣板) soundboard
一大块云杉木板,把琴弦的小振动变成响亮的声音。
- 10踏板 pedals
三角钢琴有三个:左边是弱音踏板,中间是持音踏板,右边是延音踏板。
声音是怎么来的
按下琴键,琴槌就敲一下琴弦。可是一根弦自己发出的声音很小,就像只弹一根拉紧的橡皮筋。弦的一端架在弦马上,弦马粘在音板上,振动就传进这块大木板,再由木板推动空气。这就像把手机放进一个空碗里:碗也跟着振动,声音就变大了。
钢琴最聪明的地方,是琴槌敲完弦会马上弹开,不会压在弦上把声音闷住。这叫擒纵(escapement),有点像手指碰到热锅就马上缩回来。
每个琴键都有自己的弦,音高是固定的;所以你只要选键,不用像拉小提琴那样用手指改变弦长。弦越短、越细、绷得越紧,音就越高。低音弦缠上铜线来加重,就像在跳绳上缠一圈圈粗毛线,甩起来会慢一些,所以不用做得特别长也能发出低音。
中音区和高音区,每个键有 3 根弦一起响;往下变成 2 根,最低的音只有 1 根。弦把能量交给音板时,一开始交得快,后来慢得多。所以钢琴的声音会先很快变弱,再轻轻地响很久,就像往水里丢一块石头:先溅起一大片水花,然后是慢慢散开的涟漪。
琴槌大约敲在弦长 1/7 的地方(各音区不完全一样),这样能减弱第 7 分音(泛音列中的第 7 个音),因为这个音和其他音很不协和。钢琴弦又粗又硬,就像钢尺比橡皮筋难弯,所以它高处的泛音会偏高一点;调律师因此会把整架琴的音稍微“拉开”。整个音域累计拉开多少,要看是哪一架琴:Steinway Model M 约 45 音分,Model D 约 60 音分(1 音分是半音的百分之一)。
琴槌上的羊毛毡很特别:轻轻碰它是软的,压得越用力就越硬,像一块海绵。所以你轻轻弹,声音柔和;用力弹,声音不只更响,性格也更有力。
手指一离开琴键,制音器的毛毡就压住琴弦,声音马上停下,就像用手按住正在荡的秋千。没有弹到的弦也会跟着轻轻振动。这种共鸣让原声钢琴的声音特别丰富。
试试看:在原声钢琴上踩住右边的踏板(所有制音器都会离开琴弦),对着琴弦大声唱“啊——”,然后突然停下。仔细听:琴弦会用你刚才唱的音来“回答”你。这就是共振。
怎么演奏
把琴凳放在键盘中间、正对钢琴,坐在琴凳的前半部分。两脚平放,肩膀和手臂放松,背挺直。调整高度,让手肘大约和琴键一样高;手臂向前伸直时,拳头刚好碰到琴键盖,距离就对了。
手形像轻轻握着一个鸡蛋,或者像手臂自然垂在身边时手的弯度。手指有编号:拇指 1、食指 2、中指 3、无名指 4、小指 5。把手、手腕和前臂当成一个整体,让前臂的重量落进琴键,手指就不用使劲压。
低音在左边,高音在右边。黑键分成 2 个一组和 3 个一组:2 个黑键周围的白键是 C、D、E,3 个黑键周围的是 F、G、A、B。钢琴的音高已经固定好了;你要决定的是按哪个键、用多大的力、多快松开,这些都会影响音乐的表情。
右手弹 C 大调音阶:用 1-2-3 弹 C、D、E,然后拇指从下面穿过去弹 F,再用 1-2-3-4-5 弹到上面的 C;往下弹时,3 指跨过拇指。左手的指法正好相反:5-4-3-2-1,再接 3-2-1。弹音阶时,拇指不放在黑键上。
右边的踏板是延音踏板(制音踏板):它把所有制音器抬起来,松开琴键后音还会继续响。用得好,声音更饱满、更响;踩得太久,和声会混成一团。换和弦时用“连音踏板”:先弹新的音,再放开踏板、马上踩下去(“弹—放—踩”)。脚跟着地,用前脚掌踩,不要抬起整条腿。
左边的踏板是弱音踏板(una corda)。在三角钢琴上,它把整组击弦机往旁边移,让琴槌敲到较少的弦,声音变小也变柔;在立式钢琴上,它让琴槌更靠近琴弦。三角钢琴中间的踏板是持音踏板,只让你踩下时已经按住的键继续响;它是三个踏板中用得最少的。立式钢琴的中间踏板通常是练习踏板,会在琴槌和琴弦之间放下一条毛毡。
断奏(staccato)是短而快的音;颤音(trill)是两个音尽可能快地交替。三角钢琴的琴槌靠自身重量落回,一个键每秒能重复十次以上;立式钢琴的琴槌靠弹簧复位,大约每秒 7 次。
初学者常见的问题:琴凳太低;指尖那一节(指甲正上方的关节)往反方向折,尤其是食指和无名指;手腕扭着;一紧张就猛踩踏板。
- 用 1-2-3 弹 C D E,拇指穿过去弹 F,再用 1-2-3-4-5 弹到上面的 C。听一听:拇指穿指的地方要和其他音一样平顺。
- 从上面的 C 开始,用 5-4-3-2-1 往下弹到 F,再让 3 指跨过拇指弹 E、D、C。
- 把 C 和弦的音(C、E、G)一个一个往上弹,像拨竖琴一样。手要比弹和弦时张得更开。
音域与记谱
钢琴谱写在大谱表上:上面是高音谱号的五线谱,下面是低音谱号的五线谱。初学时,通常右手看高音谱号、左手看低音谱号。中央 C(C4)在两行谱之间,可以写在低音谱表的上方,也可以写在高音谱表的下方。
88 个键从最低的 A0(每秒振动 27.5 次)到最高的 C8(每秒约 4,186 次)。中央 C 上面的 A,也就是 A4,是调音的标准音,每秒振动 440 次。
钢琴不是移调乐器:谱上写 C4,弹出来就是 C4。在“移调与转调”那一课,钢琴弹出的音被当作“实际音高”,用来和其他乐器比较。少数钢琴更大:Bösendorfer 有一款琴有 97 个键,低音区多出 9 个,最低到 C0。这些多出来的弦主要是为了共鸣,几乎不会被弹到。
听一听
- A0、C2、C4、C6、C8。低音深沉、响得久;越往高,音越短、越亮,也消失得越快。
- C4 在大谱表的正中间;A4 是 440 Hz 的调音标准音。
- 先听 2 个一组的黑键,再听 3 个一组的。
- 从 C1 到 C8。每往上一步就是一个八度:同一个音名,只是更高。
历史与家族
钢琴出现以前,已经有带键盘的弦乐器了。击弦古钢琴(clavichord)在 14 世纪出现,用一根黄铜小棒往上顶弦,声音小到离开一两米就几乎听不见。羽管键琴大约 1500 年在意大利出现,它是拨弦的,不管怎么按,音量都差不多。用小槌敲弦的扬琴,也被看作钢琴的祖先之一。
大约 1700 年,在佛罗伦萨为美第奇家族照管乐器的巴托洛梅奥·克里斯托福里(Bartolomeo Cristofori,1655–1731)造出了一种带琴槌和制音器的新乐器。他的擒纵装置让琴槌敲完立刻落下离开,琴弦也比羽管键琴的更粗、绷得更紧。现存最古老的钢琴是他 1720 年制作的,有 54 个键,现在收藏在大都会艺术博物馆。
钢琴很快传到德国和英国。J. S. 巴赫起初觉得戈特弗里德·西尔伯曼(Gottfried Silbermann)造的钢琴弹起来太沉、高音太弱,后来却称赞了它。在维也纳,约翰·安德烈亚斯·施泰因(Johann Andreas Stein)的击弦机明亮灵敏,莫扎特很喜欢;18 世纪 70 至 80 年代的伦敦,布罗德伍德(Broadwood)等人发展出更坚固的英式击弦机。
19 世纪,钢琴变得更大、更响。法国的塞巴斯蒂安·埃拉尔(Sébastien Érard)发明了双擒纵,让一个键能快速重复:1808 年第一次取得专利,1821 年改良版以他侄子皮埃尔·埃拉尔(Pierre Érard)的名义取得专利。今天的三角钢琴仍然用这个原理。铸铁骨架取代了木结构,毛毡琴槌取代了皮革;1853 年,亨利·恩格尔哈德·施坦威(Henry Engelhard Steinway)在纽约曼哈顿创立了 Steinway & Sons,这家公司在 19 世纪 50 年代把交叉弦(低音弦斜着跨在高音弦上方)和一体铸铁骨架结合用在三角钢琴上,这些设计后来被世界各地的制造商采用。音域从 18 世纪末的 5 个八度(61 键)扩大到 88 键;88 键在 19 世纪 60 年代末开始出现,大约 1900 年成为标准。
钢琴家族包括早期的古钢琴(fortepiano)、方形钢琴、三角钢琴、立式钢琴、“长颈鹿钢琴”(把三角钢琴竖起来、尾巴朝上的早期立式钢琴),以及今天的数码钢琴和静音钢琴。大约 1860 年,立式钢琴几乎完全取代了方形钢琴,成为家里常见的钢琴。
- 14 世纪击弦古钢琴出现
- 约 1500羽管键琴在意大利出现
- 约 1700克里斯托福里在佛罗伦萨造出最早的钢琴
- 1720现存最古老的钢琴(克里斯托福里制,54 键)
- 1732洛多维科·朱斯蒂尼出版 12 首奏鸣曲,这是已知最早为钢琴创作并出版的音乐
- 1800约翰·艾萨克·霍金斯做出第一台成功的小型立式钢琴
- 1808塞巴斯蒂安·埃拉尔的双擒纵第一次取得专利(1821 年由侄子皮埃尔取得改良版专利)
- 1825波士顿的阿尔菲厄斯·巴布科克做出第一个一体铸铁骨架(用于方形钢琴)
- 1826巴黎的让-亨利·帕普取得包毡琴槌的专利
- 1853亨利·恩格尔哈德·施坦威在纽约曼哈顿创立 Steinway & Sons
- 19 世纪 50 年代Steinway 在三角钢琴上结合交叉弦和一体铸铁骨架
- 1862巴黎的克洛德·蒙塔尔发明持音踏板
- 1868Steinway 第一架 88 键三角钢琴(现藏大都会艺术博物馆)
- 1878Steinway 取得一体弯曲外框的专利
入门与保养
原声钢琴的音色会随着你的触键变化,琴弦的共鸣也很丰富,但它需要调律、占地方,重约 180–450 千克。数码钢琴轻便、能调音量、永远不用调律,还能戴耳机,但触感和声音在不同品牌、型号之间差别很大。钢琴技师协会(PTG)建议两种都试试再决定,也提醒有些技巧只能在原声钢琴上学到。
PTG 的对比表提到:数码钢琴有 61 到 88 个键,不一定是全尺寸;只有较好的型号才有配重键盘(按下去有分量,像真钢琴)和踏板。这些值得检查;普通电子琴没有配重键盘。买二手原声钢琴之前,请合格的钢琴技师检查一下:一架“免费或很便宜”的琴,如果需要大修,最后可能是最贵的。
钢琴就算没人弹也会慢慢跑音,因为每根绷紧的弦都会一点点伸长,新琴第一年伸长得最多。Yamaha 建议至少每年调律一次,第一年两次;PTG 说多数厂家建议第一年调律三到四次,之后每年至少两次。实际多久调一次,要看你弹得多频繁,也要看当地气候。
湿度变化也会让音高跑掉。潮湿时,音板向上拱起,把弦马顶向琴弦,音就变高;干燥时,音板收缩,音就变低。无论哪种,都是键盘中段变化最大。剧烈的变化甚至会让木头开裂、胶松开,有点像木门在梅雨季会卡住。
- 放在温度和湿度稳定的地方:PTG 建议约 20 °C、相对湿度 42%,并强调湿度要保持稳定。
- 远离暖气和空调出风口、炉子、门窗,也不要让阳光直射。
- 用软布掸灰;琴键用另一块布,从后往前擦,不要左右擦。
- 琴键脏了,就用拧得很干的布蘸稀释的温和清洁剂来擦。绝对不要用酒精(可能导致开裂),也不要用非钢琴专用的化学湿巾。
- 弹琴前先洗手。
- 立式钢琴有很多声音从背面传出:不要靠着外墙放,地毯和厚窗帘能帮忙减少传到邻居家的声音。
- 如果某个音听起来像两个不同的音,或者大声弹时有嗡嗡声,请钢琴技师检查。
- The Met: The Piano: The Pianofortes of Bartolomeo Cristofori (1655–1731)
- The Met: Steinway & Sons Grand Piano, 1868
- Britannica: Piano
- Britannica: Keyboard instrument – Overstringing
- Britannica: Keyboard instrument – The English action
- MIMO: Hornbostel–Sachs 314.122-4-8
- Yamaha Musical Instrument Guide: Piano
- Yamaha Hub: Piano Pedagogy – Pedaling
- Baylor University: Piano Basics (open textbook)
- Piano Technicians Guild: Acoustic vs. Digital Piano (PDF)
- Piano Technicians Guild: Tips on Buying a Piano (PDF)
- Piano Technicians Guild: Piano Care FAQs
- Piano Technicians Guild: Humidity Control
- HyperPhysics: The Piano
- KTH: Gabriel Weinreich – The coupled motion of piano strings
- Steinway & Sons: Model D
- Steinway & Sons: About
- Britannica: Henry Engelhard Steinway
- Museum für Musik Basel: Fortepiano, Paris 1832
- CCRMA (Stanford): Stiff Piano Strings
钢琴声音:Salamander Grand Piano,作者 Alexander Holm(CC BY 3.0 许可)。