背架是鋼琴的基礎部件,它不僅是音板的基底,側板的依靠,同時也間接承受著來自琴弦系統的拉力,保持著鋼琴整體結構的穩定性。因此,背架框架的材料、結構、工藝至關重要。這里,我們不涉及材料和制作工藝,就背架結構方面對立式琴背架進行歸納分析。
背架是由粗大的方木(背柱)拼合而成,這些背柱按排布位置的不同分為頂柱、底柱、側柱和中柱。頂柱位于背架的頂部,通常用背板遮蓋,成品琴是看不見它的;底柱、側柱和中柱分別位于背架的底部、兩側和中部,我們可以在鋼琴的背面清楚看到。按中柱的不同分布形式,背架結構可分為無中柱背架、對稱中柱背架、非對稱中柱背架和米字形中柱背架四種結構。下面我們逐一進行簡要評述:
一、無中柱型背架
無中柱型背架呈口字形狀,中間沒有支撐柱,而且無中柱型背架的厚度通常較薄。這種結構的背架優點是節省材料,結構簡單,具有很高的性價比。缺點是力學性能不高。
因此,這種結構的背架多用于琴弦張力總和較低的小立式琴中,例如110以下的型號。
二、對稱中柱型背架
對稱中柱型背架簡稱對稱背架,它是指背架中間有支撐中柱,且這些中柱呈左右對稱分布的背架。對稱型背架中柱的數量有2根、3根和4根三種,以3根的居多,通常型號更大,對背架力學性能要求更高的琴會使用更多的中柱數量,例如130以上的立式琴,往往就有4根中柱。對稱型背架的優點是結構簡單,加工制作方便。
三、非對稱中柱型背架
非對稱中柱型背架簡稱非對稱背架,它是指背架中間有支撐中柱,而這些中柱是呈非對稱分布的背架。非對稱型背架中柱的數量有3根和4根兩種,也是以3根的居多,4根中柱的非對稱型背架通常也在130以上的型號才用到。
非對稱型背架在設計中,是根據鋼琴弦列在不同區域產生的張力和不同,有針對性地在張力更集中的區域布置相應更集中的中柱。這種結構設計打破了機械的對稱,對材料進行更合理的分配運用,使相同材料能發揮出更高的效能,是一種更科學的設計。非對稱型背架最大的優點就是力學性能良好。
四、米字形中柱背架
米字形中柱背架通常簡稱米字型背架,顧名思義,米字型背架是指背架支撐中柱呈米字型分布的背架。可以看到,米字型中柱背架的中柱把背架里面的空間分割成了一個一個的三角形。三角形的力學穩定性是最高的,米字型的設計理念便是來源于此。米字型的中柱設計讓背架具有良好的穩定性,且由于中柱的支撐點分布在八個方向上,這樣又使得該背架在各個方向上都有良好的抗御能力。米字型背架的優點是穩定性能好,但缺點是結構復雜,加工工藝復雜。
總結:
每一種結構的背架都有其優點,有其適應性,我們不能簡單地評價哪種結構是最好的。鋼琴的設計是一個整體設計,早期的鋼琴沒有鐵板,背架就擔負了承擔弦列張力的重任,而現在的鋼琴有了鐵板,弦列張力的分擔就應該要綜合考慮,鐵板與背架應該相輔相成,沒有最好的,只有最合適的。我們就拿非對稱型背架和米字型背架來比較,如果我們把弦列的張力分成橫向和縱向兩個分量,根據弦列的方向,很明顯縱向的分量會遠遠大于橫向的分量,由于非對稱背架的中柱都是縱向分布,從抵抗縱向張力的性能來說,顯然是比米字型背架要優勝。然而,由于非對稱背架沒有橫向的中柱,抵抗橫向張力的性能方面非對稱型背架就不及米字型背架。正是由于有這些不同的結構特點,鋼琴設計師們可以根據不同的弦列設計、鐵板設計,選擇不同的背架結構。