鋼琴:構造、發聲原理與演奏方法
鋼琴的聲音來自琴弦,但讓琴弦響起來的,是一排小槌子。你按下琴鍵,槌子就敲一下弦:按得輕,聲音柔和;按得重,聲音又大又有力。這一頁帶你看懂鋼琴裡面藏著什麼,以及怎麼開始彈。
本課內容
認識鋼琴
鋼琴是有鍵盤的弦樂器。按下琴鍵,裡面的擊弦機(把按鍵動作傳給槌子的一整套機關)會推動包著毛氈的琴槌去敲金屬琴弦。因為它能依你按鍵的力道彈出弱或強,所以叫做 pianoforte:piano 是「弱」,forte 是「強」。1711 年,Scipione Maffei 把它叫做「能弱也能強的大鍵琴」,這是後來的名字第一次出現。
鋼琴的聲音來自琴弦,所以它是弦樂器;但它用槌子敲弦,這一點和揚琴一樣,所以也有一點像打擊樂器。在樂器分類(Hornbostel–Sachs)裡,它屬於「弦鳴樂器」中的齊特琴一族,特點是用槌子敲、有鍵盤。
鋼琴主要有兩種:平台鋼琴的琴弦和地面平行,琴身長大約 1.5 公尺到 2.7 公尺多;直立鋼琴把琴弦直直立起來,比較省空間。現代鋼琴有 88 個琴鍵:52 個白鍵、36 個黑鍵,大約 7¼ 個八度。
- 家族
- 鍵盤樂器(也是弦樂器)
- 分類
- 弦鳴樂器・齊特琴類,用槌敲、有鍵盤(H–S 314.122-4-8)
- 實際音域
- A0 到 C8(88 鍵)
- 譜號
- 大譜表(高音譜號+低音譜號)
- 移調
- 不移調(譜上寫的就是實際音高)
- 常見尺寸
- 平台鋼琴長約 1.5–2.7 公尺多;直立鋼琴依大小分 spinet、console、studio
鋼琴的構造
一台鋼琴有一萬多個零件,大部分都在擊弦機裡。下面照「聲音走的路」排列:從你的手指,到槌子,再到琴弦和響板。
所有琴弦一起拉著鐵骨,加起來大約 20 公噸左右(各資料說 18 到 30 公噸,要看是哪一台琴)。每一條弦都被拉緊到大約 80–90 公斤。這就是鋼琴需要鑄鐵骨架的原因。
以音樂會常用的 Steinway Model D 為例:長 274 公分、寬 156 公分、重 483 公斤。它的外框是 17 層硬楓木一起彎成的一整圈(1878 年 Steinway 的專利),琴鍵用歐洲雲杉,最長的鍵有 62.2 公分;響板是 Sitka 雲杉,中央厚 9 公釐、邊緣 6 公釐;琴槌是羊毛氈包著鵝耳櫪木的槌頭。
有些部位藏在樂器裡面或背面,圖上看不到,編號只標出大概的位置。

- 1琴鍵 keys
手指按下去的小槓桿,把動作傳進鋼琴裡面。
- 2擊弦機 action
一整套機關,把按鍵動作變成槌子敲弦;裡面的擒縱讓槌子敲完立刻彈開。
- 3琴槌 hammer
木頭槌心外面包著毛氈,負責敲弦。
- 4制音器 damper
放開琴鍵時從上方壓住弦,讓聲音停下來。
- 5琴弦 strings
鋼做的弦,低音弦外面纏著銅線;整台大約 220–240 條。
- 6弦軸(調音釘) tuning pins
鋼釘,纏住弦的一端,轉動它就能調音。
- 7鐵骨(鑄鐵板) frame / plate
鑄鐵做的大骨架,承受所有琴弦的拉力。
- 8琴橋 bridge
木條,撐住弦的一端,把振動傳到響板。
- 9響板 soundboard
一大片雲杉木板,把琴弦的小振動變成響亮的聲音。
- 10踏板 pedals
平台鋼琴有三個:左邊弱音、中間持音、右邊延音。
聲音是怎麼來的
按下琴鍵,琴槌就敲一下弦。可是只有一條弦,聲音其實很小,就像只彈一條拉緊的橡皮筋。弦的一端靠在琴橋上,琴橋黏在響板上,振動就傳進大片的響板,由響板推動空氣。這就像把手機放進空碗裡:碗跟著振動,聲音就變大了。
鋼琴最聰明的地方,是槌子敲完弦會立刻彈開,不會壓在弦上把聲音悶住。這叫擒縱(escapement),就像你用手指碰一下熱鍋,碰到就馬上縮回來。
每個琴鍵都有自己的弦,音高是固定的;你只要選鍵,不用像小提琴那樣用手指改變弦長。弦越短、越細、拉得越緊,聲音越高。低音弦外面纏著銅線讓弦變重,就像在跳繩上纏一圈圈粗毛線,甩起來會變慢,所以不必做得很長也能發出低音。
中音和高音區,每個鍵有 3 條弦一起響;往低音變成 2 條,最低的音只有 1 條。弦把能量交給響板時,一開始交得快、後來交得慢,所以鋼琴的聲音會先很快變小,再輕輕地拖著響很久。就像丟一顆石頭到水裡:先是一大片水花,接著是慢慢散開的漣漪。
琴槌大約敲在弦長 1/7 的地方(各音區不完全一樣),這樣能壓低泛音列裡的第 7 個音(第 7 諧波),因為這個音和其他音特別不合。鋼琴弦又粗又硬,像一根鐵尺比橡皮筋難彎,所以高的泛音會比理想值偏高一點;調音師因此把整台琴的調律稍微「拉開」。全音域累積拉開的量依琴而異:Steinway Model M 約 45 音分、Model D 約 60 音分(1 音分=半音的百分之一)。
琴槌上的羊毛氈很特別:輕輕碰它是軟的,越用力壓越硬,像一塊海綿。所以你輕輕彈,聲音柔和;用力彈,聲音不只更大,也更有力。
手指一離開琴鍵,制音器的毛氈就從上面壓住弦,聲音馬上停下來,像用手按住正在晃的鞦韆。沒有被彈到的弦,也會跟著輕輕共振;這種共鳴讓原聲鋼琴的聲音特別豐富。
試試看:在原聲鋼琴上,先把右邊的踏板踩住(所有制音器都會離開琴弦),對著琴弦大聲唱「啊——」,然後突然停下來。仔細聽,琴弦會「回答」你剛剛唱的音,這就是共鳴。
怎麼演奏
把琴椅放在鍵盤中央、正對鋼琴,坐在椅子的前半部。雙腳平放,肩膀和手臂放鬆,背打直。調整椅子高度,讓手肘大約和鍵盤一樣高;手臂往前伸直時,拳頭剛好碰到鍵蓋,距離就對了。
手形像輕輕握著一顆蛋,或像手臂自然垂下時手的彎度。手指有編號:拇指 1、食指 2、中指 3、無名指 4、小指 5。把手、手腕和前臂當成一整塊,讓前臂的重量落進琴鍵,就不必用手指硬壓。
琴鍵左邊低、右邊高。黑鍵分成 2 個一組和 3 個一組:2 個黑鍵旁邊的白鍵是 C、D、E,3 個黑鍵旁邊是 F、G、A、B。鋼琴的音高已經固定好,你要決定的是按哪個鍵、用多大的力、多快放開,這些都會改變音樂的表情。
右手彈 C 大調音階:用 1-2-3 彈 C、D、E,接著拇指從手掌下面穿過去彈 F,再用 1-2-3-4-5 彈到高音 C;往下彈時,3 指跨過拇指。左手的指法剛好相反:5-4-3-2-1,再接 3-2-1。彈音階時,拇指不放在黑鍵上。
右邊是延音踏板:踩下去,所有制音器都離開琴弦,放開琴鍵聲音還會繼續響。用得好,聲音更厚更響;踩太久,前後的和聲會糊成一團。換和弦時用「連音踏板」:先彈新的音,再把踏板放開、立刻踩下(口訣 play-up-down)。踩的時候腳跟著地、用前腳掌,不要把整條腿抬起來。
左邊是弱音踏板(una corda):在平台鋼琴上,它把整組擊弦機往旁邊移,讓槌子打到較少的弦,聲音變小也變柔;直立鋼琴則是讓槌子靠近琴弦。平台鋼琴中間是持音踏板,只讓踩下之前已經按住的鍵繼續響,是三個踏板中最少用的。直立鋼琴的中間踏板多半是練習用,會在槌子和琴弦之間放下一片毛氈。
斷奏(staccato)是短而快的音;顫音是兩個音盡快交替。平台鋼琴的槌子靠自己的重量回位,一個鍵每秒可以重複十幾次;直立鋼琴的槌子靠彈簧回位,大約每秒 7 次。
初學常見的問題:椅子太低;指尖第一節(指甲正上方那節)往反方向折,尤其是食指和無名指;手腕扭著沒對齊;一緊張就猛踩踏板。
- 1-2-3 彈 C、D、E,拇指穿過去彈 F,再 1-2-3-4-5 彈到高音 C。聽聽看,拇指穿過去的地方要和其他音一樣平順。
- 從高音 C 用 5-4-3-2-1 彈到 F,再用 3 指跨過拇指接 E、D、C。
- 把 C 和弦的音(C、E、G)一個一個往上彈,像撥豎琴;手要比彈和弦時張得更開。
音域與樂譜
鋼琴譜用大譜表:上面一行是高音譜號,下面一行是低音譜號。剛開始學的時候,多半右手看高音譜號、左手看低音譜號。中央 C(C4)就在兩行譜中間,可以寫在低音譜表上方,也可以寫在高音譜表下方。
88 個鍵從最低的 A0(每秒振動 27.5 次)到最高的 C8(每秒約 4,186 次)。中央 C 上面的 A4 是調音的標準音,每秒振動 440 次(440 Hz)。
鋼琴不是移調樂器:譜上寫 C4,彈出來就是 C4。在「移調與轉調」那一課,鋼琴彈出的音就被當成「實際音高」,拿來和其他樂器比較。少數鋼琴更大:Bösendorfer 有一款 97 鍵的鋼琴,低音多出 9 個鍵、最低到 C0;多出來的弦主要用來共鳴,幾乎不會直接彈。
聽聽看
- A0、C2、C4、C6、C8。低音渾厚、響得久;越往高音越短、越清亮,也越快消失。
- C4 在大譜表正中間;A4 是調音的標準音 440 Hz。
- 先聽 2 個一組的黑鍵,再聽 3 個一組的黑鍵。
- 從 C1 到 C8,每一步都高一個八度:同一個音名,只是變高了。
歷史與家族
鋼琴出現之前,已經有幾種鍵盤弦樂器。擊弦古鋼琴(clavichord)在 14 世紀出現,用一根黃銅小棒頂弦,聲音小到一兩公尺外就幾乎聽不見。大鍵琴大約 1500 年在義大利出現,用撥子撥弦,不管怎麼按,音量都差不多。用小槌敲弦的揚琴,也被看作鋼琴的祖先之一。
大約 1700 年,在義大利佛羅倫斯替 Medici 家族照管樂器的 Bartolomeo Cristofori(1655–1731),造出了有琴槌和制音器的新樂器。他發明的擒縱讓槌子敲完立刻落開,琴弦也比大鍵琴更粗、更緊。現存最古老的鋼琴是他 1720 年做的,有 54 個鍵,收藏在大都會藝術博物館(The Met)。
鋼琴很快傳到德國和英國。J. S. Bach 起初嫌 Gottfried Silbermann 造的鋼琴觸鍵太重、高音太弱,後來卻稱讚它。在維也納,Johann Andreas Stein 改良的擊弦機明亮靈敏,Mozart 很喜歡;在倫敦,Broadwood 等人在 1770–1780 年代發展出更堅固的英國式擊弦機。
19 世紀,鋼琴變得更大、更響。法國的 Sébastien Érard 發明雙擒縱,讓同一個鍵能很快連續彈:1808 年首次取得專利,1821 年的改良版以他的姪子 Pierre Érard 的名義取得專利,今天的平台鋼琴仍沿用這個原理。鑄鐵骨架取代了木頭結構,毛氈琴槌取代了皮革;1853 年由 Henry Engelhard Steinway 在紐約曼哈頓創立的 Steinway & Sons,在 1850 年代 把交叉弦(低音弦斜跨在高音弦上方)和一體鑄鐵骨結合用在平台鋼琴上,這些設計後來被全世界的製造商採用。音域也從 18 世紀末的 5 個八度(61 鍵)一路擴大;88 鍵在 1860 年代末開始出現,19 世紀末到 20 世紀初成為標準。
鋼琴家族包括早期鋼琴(fortepiano)、方形鋼琴、平台鋼琴、直立鋼琴,還有把平台鋼琴豎起來、尾端朝上的早期「長頸鹿鋼琴」,以及今天的數位鋼琴和靜音鋼琴。大約 1860 年,直立鋼琴幾乎取代了方形鋼琴,成為家裡最常見的鋼琴。
- 14 世紀擊弦古鋼琴出現
- 約 1500大鍵琴在義大利出現
- 約 1700Cristofori 在佛羅倫斯造出最早的鋼琴
- 1720現存最古老的鋼琴(Cristofori 製,54 鍵)
- 1732Lodovico Giustini 出版 12 首奏鳴曲,是最早確定專為鋼琴寫的出版音樂
- 1800John Isaac Hawkins 做出第一台成功的矮直立鋼琴
- 1808Sébastien Érard 的雙擒縱第一次取得專利(1821 年改良版由姪子 Pierre 取得)
- 1825Alpheus Babcock 在波士頓做出第一個一體鑄鐵骨(方形鋼琴)
- 1826Jean-Henri Pape 在巴黎取得包氈琴槌專利
- 1853Henry Engelhard Steinway 在紐約曼哈頓創立 Steinway & Sons
- 1850 年代Steinway 把交叉弦和一體鑄鐵骨用在平台鋼琴上
- 1862Claude Montal 在巴黎發明持音踏板
- 1868Steinway 第一款 88 鍵平台鋼琴(現藏 The Met)
- 1878Steinway 取得外框一體彎曲的專利
入門與保養
原聲鋼琴的聲音會跟著你的觸鍵變化,琴弦的共鳴也很豐富,但要調音、占空間,重量大約 180–450 公斤。數位鋼琴輕、可調音量、不用調音、能戴耳機,但觸感和聲音依廠牌、型號差很多。鋼琴技師公會(PTG)建議兩種都去試彈再決定,也提醒有些技巧只能在原聲鋼琴上學到。
PTG 的比較表提到:數位鋼琴有 61 到 88 個鍵,不一定是全尺寸;比較好的機種才有重鍵(按起來有重量,像真的鋼琴)和踏板。挑的時候可以看這幾項;一般電子琴沒有重鍵。買二手原聲鋼琴前,最好請合格的鋼琴技師檢查:「免費或很便宜」的琴,如果要整台翻修,反而可能最貴。
鋼琴就算不彈也會慢慢走音,因為每條弦都被拉得很緊,會一點一點伸長,新琴第一年伸長最多。Yamaha 建議至少一年調音一次、第一年兩次;PTG 說多數製造商建議第一年 3–4 次,之後每年至少 2 次。實際次數看你多常彈和氣候。
濕度變化也會讓音準跑掉:潮濕時響板拱起來,把琴橋往弦推,音變高;乾燥時響板收縮,音變低。兩種情況都是鍵盤中段變化最大。劇烈變化甚至可能讓木頭裂開、膠脫開,就像木門在梅雨季會卡住一樣。
- 放在溫度和濕度穩定的地方:PTG 建議約 20 °C、相對濕度 42%,也提醒讓濕度保持穩定很重要。
- 遠離冷暖氣出風口、爐子、門窗,也不要讓陽光直射。
- 用軟布撣灰;琴鍵另用一塊布,由後往前擦,不要左右擦。
- 琴鍵髒了,用稀釋的中性清潔劑沾濕、擰乾後擦;不要用酒精(會讓表面裂開),也不要用非鋼琴專用的化學濕紙巾。
- 洗好手再彈琴。
- 直立鋼琴從背面傳出的聲音特別大:不要靠外牆擺放,地毯和厚窗簾能減少聲音傳到鄰居家。
- 如果某個音聽起來像兩個不同的音,或大聲彈時有嗡嗡聲,請鋼琴技師檢查。
- 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
鋼琴聲音:Salamander Grand Piano,作者 Alexander Holm(CC BY 3.0 授權)。