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小提琴制作

北京中器研究院   2010/5/18 15:00:57   点击:5852次

      小提琴制作是非常吸引人的,许多小提琴爱好者都把业余制琴作为自己的又一爱好。更因为针对小提琴的发音原理有各种科学研究工作可做,所以小提琴制作也是不少音响物理学家和工程技术人员为之孜孜不倦加以研究的课题。现在我们在网上谈论这个题目,目的也并不是单纯地为做一把琴,做琴是一层意思;也可以先看看这些帖子,也不一定马上动手,也许能增加对对小提琴这一乐器的性能的理解。   
      我将分好几个帖子来说业余小提琴制作,在把基本方法介绍完以后,还打算化一点文字来说说有关的发音原理。业余制琴在具体制造方法,例如木料切削、部件粘合等方面和专业制作完全不同。这些都力求简单,只要可靠好用就行,因为我们不是要大批制琴,也不在乎细究制作效率,所以方法上可以因人而异。但是在探讨发音原理方面,却是必须尽量仔细深入,以便做出音质合乎自己构想的琴来。   
      这些文字也是和大家一起探讨,在看到我的文字里有什么问题时,也请大家指出。   
 一, 工具和琴板木料。   
先说工具:   
业余制琴工具比较简单,大致需要以下这些工器具:   
1,普通锯子一把,用来断料。   
2,窄锯(又称绕锯)一把,用来锯出曲线。不用窄锯,用大一点的钢丝锯也是一样。   
 3,平口凿一把。   
4,小圆口凿一把。   
5,大圆口凿一把。可以用废宽钢锯条改制。这把圆凿的凿柄部分要呈铲型弯曲,以便切削。   
6,木柄小刀一把。   
7,木刨子一把。   
8,粗细砂皮若干。   
以上是构成所需要的主要的切削木料工具。专业制作时要用卷刨,如果有,也会用,那么当然也可以。   
 9,钢卷尺一把、15公分钢皮尺一把。   
10,金工用外卡钳一把。   
这些是测量工具。   
 11,熬胶小铝碗或铁碗一个。适用的锅子一口。   
12,捣胶用木棒一根。   
 13,可封口的玻璃瓶一个,制备琴漆用。   
14,约6英分到1英寸宽的软毛油画笔一支,涂漆用。   
15,1000 - 1200号水砂纸若干。   
      主要工具就大致是以上这么些,有的可以借用。各人在明白了具体的操作后,还可以根据自己的情况创造出适合自己条件的工具来。在后面的叙述中,还会多出一些简单的小工具,那么到时候再添加也不迟。   
下面说木料:   
      小提琴面板用料是云杉,如果用南方木材,那么是鱼鳞松。在实在找不到的情况下,业余制琴采用工业上制木模的东北松(红松)也是可以的。我国沿海一带产的黄松(又名本松)因其年轮粗硬,不可使用。   
      小提琴木材的开料方法是等分开料法。它有点象是切西瓜那样地开料,所以得到的板材在截面方向上看,年轮始终是垂直于板料平面,所以面板的木纹是直线状的。一般说来,最适宜的木纹宽度是约每公分5到7条年轮,当然这并不严格,超出这个数字也是可以用的。平时我们遇到的木料都是平行开料的,这样就只有在穿过圆木木芯的这块木料可以符合需要,其他的板料上的年轮线都有倾斜和云纹,是不合应用的。   
      面板的木料需要两块,大小是:长360 X 宽105 X 厚16(单位:毫米。以后凡尺寸,没有加注的都是毫米)。把两块木料的木纹较密那一边的侧面用刨子刨得平直,然后胶合起来,这样就形成了中间木料密度大,边上木料密度略小的,符合振动原理的小提琴面板坯料。刨平侧面,形成可以密切接触的胶合面的这个工作,是具有相当难度的,一般人没有细木工技术就难以作好,建议这项工作找一位技艺熟练的木工来代做。   
      背板木料用枫木或槭木,尺寸同面板,也要把一边“直缝”后胶合,以形成背板坯料。如果你找到的木料宽度够大,用独块的背板也是可以的。   
      关于背板、琴头的用材,过去都说是“色木”。这个说法是对的,就是不大明确。因为“色木”是“sycamore”的音译,而它的意思是枫木的一种,是所谓的“sycamore maple”。   
      因为一开始就要做胶合工作,那么有必要讲几句琴胶的话。专业制琴,琴胶采用优质动物皮提炼的白明胶。这个方法业余制作时无法用,因为用明胶胶合时必须动作快而规范,它的“流”转“固”的时间很短。业余制琴可以使用鱼鳔胶,它的“流”转“固”时间比较长,胶合时可以从容操作。鱼鳔胶的胶合强度非常好,是理想的制琴用胶,过去价格便宜,专业制琴也是用它的。   
      从南货店可以买到干的鱼鳔,要挑大而厚一点的,颜色愈浅白质量愈好。业余做琴用不多,一大片就够用了。把买回的干鱼鳔用剪刀剪成小块(一次用掉半块鱼鳔就够),放在铝碗里,加适量热水,泡上一天。然后把这个碗放进一个大小适宜的锅里,蒸一段时间,然后取出,一手衬布按住铝碗,另一手用小木棒捣碗中的胶体。这是个烦琐的工作,要反复进行,并且调整其水量,直到胶体完全溶解开,成为胶水才行。然后你可以用它,每次用过后留下多余的下次再用。再用时,它已经干了,这时再加进一点水,蒸一下就行。  好,第一次就说这么多。下次就是具体制作面板和背板了。各位朋友看了觉得有疑问,或者甚至觉得有不对的地方,请多多指出。二,面板制作   
 按前面的做法,我们已经准备好了面板和背板的坯料。下面就来介绍面板的制作。   
 在说面板制作之前,有必要略为介绍一下小提琴的几种主要形制。   
       现在最常看到的小提琴形制大致有以下几种:1)阿玛蒂式样,2)斯特拉蒂瓦里式样,3)长型斯特拉蒂瓦里式样,4)瓜乃里式样,5)德国的施坦纳式样。其中最重要的是斯特拉蒂瓦里式样和瓜乃里式样。在19世纪,施坦纳式的琴曾经大受欢迎,所以后来仿照这种式样的琴做得也很多,它的特点是琴板高拱,一般琴漆颜色是棕褐色,高音非常亮,低音通常不好。它的音量不大,可以用作客厅室内乐演奏,不能适合在现代音乐厅里演奏用,现在很少制造这样的琴。斯特拉蒂瓦里式样和瓜乃里式样是现在最普遍的制作式样,但小提琴是一种手工艺术品,往往同一制作家的名琴,其形状也会有差异。多年前,我国轻工业部公布过我国的小提琴制作标准形制,是基于斯特拉蒂瓦里的“赛拉波”和“贝茨”两把名琴的两种式样。在实际生产中,尤于仿“赛拉波”这个式样做得最多,目前大家说的斯氏琴,和市场上见到的琴,几乎都是“赛拉波”式。考虑到这种琴最容易见到,现在我在这里介绍的也是这个式样。   
      首先按照这个帖子下面的图纸,按一比一的大小在纸上放出外型的大样。做这个工作时,一方面是用这个图纸,但假如手边上有现成的形状正确的琴,那么参考实样也很重要,它可以给你实际的感受。所以最好是两者兼用。   
      大样放好,检查无误后,就可以把它的中线对准坯料的粘合中缝线,把外型画到木料上去。此后,就可以用锯子把它的轮廓线锯出来,当然在锯的时候要留一点加工的余量。   
      这里,又要提到做琴的另一件重要的事。正规的制琴法,讲究准确和效率,所以在制造边圈(侧板)时,是要用模具的。意大利制琴法用内模,法国制琴法用外模,我国制琴业大多用外模。用模具可以使边圈的成型完全一致,所以在制作面板和背板时边部通常不讲究完全做好,是待整体粘合后再最后修整。当然,有些优质的小提琴为了要事前对琴板调音,那么也要把琴板的边缘完全做好。   
 不必用模具做边圈。那么边圈相反是依据琴板来制作的。这个方法实际上专业制琴也用,特别是在试一种新式样的时候。这样就要求琴板制作时把边缘完全做好。   
      锯出基本形状后,用窄口平凿先对板料做一点粗加工,初步去掉一点四周的余料。然后用平凿和小圆凿按帖子下附图中的第四幅把边部切削出来,当然这个工作一开始只是加工琴板的正面,内部挖凿要下一步来做。   
      制作琴板正面的边缘时,注意要留出一点进一步细加工打磨的余量。边缘大致做好后,就可以按附图中第一张上注明的琴板曲线高度加工出它的曲面。一方面对照图纸,另一方面也可以对照现成的琴的曲面,当然也要留出打磨余量。等确认曲面已经基本加工完毕,就用砂纸把它打磨光滑,这时这个光滑的正面就是挖凿内面的基准。   
      按第二幅图的尺寸要求,用小圆凿和弯柄大圆凿(或卷刨)来挖它的内面。注意周围要按图所示,留出琴头木、琴尾木、四块琴角木和边圈的粘合平面。具体这些木块的大小尺寸,我会在后文给出。   
     挖内面时,要不断测量其剩余厚度。方法是把金工外卡定到开口10毫米,然后一个脚抵住已经加工好的正面,然后用15公分钢皮尺量另一个脚到内面的距离。假如量到是6毫米,那么说明这里的厚度就是4毫米。加工到都有约0.5毫米的加工余量时,就可以停止切削,用砂纸打磨内面。直到打光,并且尺寸适合为止。   
      在图纸上标的虚线内厚4 - 3.5 ,虚线外厚3 ,这是针对材料硬度较好的木料而言的。实际制作中,往往要加厚一点点,具体加厚多少,要看你手里木料的情况。一时没有经验,也可以就按图纸尺寸办。但按照我的体会,略厚一点利多弊少。因为随着时间推移,木料总是有一点干缩的。   
      这些工作结束后,就是开音孔了。先是按第三图的大小和模样放出一比一的大样,确定无误后,按图示的定位尺寸把它对称地画到琴板面上,待检查无误,然后用锋利的小刀雕出音孔即可。雕完后也要对它稍作一点打磨。   
      到此为止,面板本体已经制作完毕,但是还有一道非常重要的工序:上音梁,还没有作。这个工作留到下一次说它吧!   
 制作和粘合音梁 上一帖里介绍了面板制作,面板内面还要加装一根音梁。音梁是位于弦马左脚的下面,靠着小提琴的低音弦的那面,所以有时也叫它低音梁。但是不能望文生义地认为它只传递小提琴的低音,四根琴弦的振动主要都是由它来传递的,所以其重要性可想而知。 古代的小提琴,音梁比较短小。比方有些仿斯坦纳式的琴,因为琴板高拱,内部弯起程度非常大,其音梁甚至是直接取自面板材料本身。这时音梁天然地和面板为一体。但是这样的音梁,其发音并不好。现代小提琴的音梁,不但尺寸加大,而且必须是用另外的同品质木料制作,在制作时使它的两端比面板的胶合面曲率略小一点,自然状态下把它按在面板内部时两端和面板不密接。这样,在胶合时,对两端加一点和面板夹合的力,形成一种“予应力”的状态,这样就可以使小提琴发出强而有力的声音来。 音梁用料应和面板木料相同,制作时,要注意使其木纹方向和面板保持一致。 具体尺寸我已经在这一帖下面的附图里标明。可以先用一条硬卡纸,先拓出面板相关部分的弯度。然后按图示的形状,去掉两端用于产生予应力的间隙,然后按各点的高度画好一比一实样,按样制作。音梁长270 毫米,从上端到其中间149毫米处是琴马左脚的位置。这一点也应该是音梁的重心点,在制作时,可以不断地把它放在手指上测试,做准即可。 胶合的位置也已经在图纸里注明,用鱼鳔胶把它胶合到面板内面。这时,需要用两只大号的弹簧票夹设法夹住其两端,使两端和面板黏结密合,从而形成予应力。 待胶体干透(正常天气24小时即可),就可以去掉夹子。这样小提琴面板加音梁这一组件就制作完成了。这次介绍也就到此为止。 下一帖,就要来说背板了。 另外:关于贴图,我也注意到,虽然已经是多次挑选,目前我使用的贴图存放空间还是有点不大稳定,所以有时候贴图会显示不出来。请有兴趣的朋友在看到图纸显示清楚的时候,及时把它们载下来,以免需要的时候网上却不能显示。这些图纸都不大,每次都是40K到70K的样子。  
其它零件的制作   
      首先我说一说指板。它的形状不复杂,只要照着一把琴就能做出来。但要注意一点:指板和琴颈接触的面,中间有一个槽,两旁再用刀子划一些刀纹,目的是尽量让指板和琴颈的着胶面减少,易于起换。这样你就明白为什么拿琴的时候不能用手提着指板了。另外,指板不是平的,,中间低,两头翘起来的,这样便于演奏。在270毫米的长度上,其深度会达到一毫米以上。这个弧度可以制作时削出来,也可以做好后烤弯。 音柱:挑木纹细密的松木来制作。直径一般5-6毫米,长度根据琴的情况而定,关键是要能松紧适当地立在正确的位置上。 弦枕:照着琴做就是了。 尾柱:应该能买得到,就不必麻烦做了。 弦轴、拉弦板、腮托、琴码都去买现成的好了。 最后我来说说它们所用的木材。以上零件(琴码除外)最好是用乌木,尤其是指板,当然也可以用色木、红木等。但遗憾的是乌木基本已经灭绝,非常昂贵。现在制作师用的所谓乌木指板其实一般都是绿木,它的刨花透过光看是绿色的。当然也可以用老琴上的乌木指板,因为经过了长期的振动,那个可是好东西! 弦轴、拉弦板、腮托这几样,帕尔曼的琴上是红色的,但那不是红木,红木是抵档料。那是一种被称为“欧洲黄杨”的珍贵木材。我的琴上也用的是红色的,当然不是“欧洲黄杨”了,但也不是红木,跟我们这里绝大多数人的一样,是枣木。  
请问用欧洲进口的小提琴木料制作与国内料的有什么区别.    
1、从颜色上看,欧料材质较纯净,欧料的外观相对洁白发亮,国产料的外观比较暗淡发青;  
2、从重量上看,欧料的分量相对很轻,国产料的分量相对沉重;  
3、从木纹上看,欧料的年轮相对细密顺直,春材与秋材的宽度相对平均;国产料的年轮相对较稀疏,主要是 秋 材宽度大于春材;  
4、从横纹上看,欧料的射线相对粗犷发达且不规则,以粗细不一斜向生长者居多;国产料的射线相对细密均匀,以平行生长且与年轮垂直者居多;  
5、从硬度上看,欧料相对较软,国产料相对较硬;敲击起来欧料声音较绵软,而国料较清脆;  
6、从弹性上看,欧料的弹性相对较好,声音的过滤与传导特别是抗阻尼作用更好一些;欧料材质较纯净!颜色发白,国料东北料较硬,木材之间有血筋,云南料教软,花纹漂亮,声学品质较东北料普遍稍差,音色稍低沉,花纹虽然漂亮但木射线欠发达  
7、从振动上看,欧料的有序振动相对充分,四条弦发音比较均衡;国料的模式振动较充分,所以个别音区格外响亮;  
8、从坚固程度看,欧料有一个重要的品质就是木材密度较平均,制作起来较容易得心应手,优质的材质声学品质极佳,声音传导速度很快.国料面板东北云杉较接近欧料,木材弹性和优质欧料较有差距.  
欧料相对比较脆弱,而国料普遍坚固耐用;  
9、从发音效果上看,欧料琴相对音质纯净音色偏软,特别是低音区显得结实浑厚,中音区温暖饱满;国料琴音量较大音色偏硬,特别是高音区亮丽清越;  
10、从制作工艺上看,欧料琴相对做工精细,更易于装饰雕刻,但选到好料相当困难,故成本较高,价格不菲;国料琴相对做工粗糙但成本低廉,但选料的范围更广,而且可以根据自己的风格爱好加工,所以更容易购到物美价廉的好琴。  
本栏目介绍琴弦使用的小常识  
PIRASTRO - 弦的故事  
      作为世界上著名的琴弦制造商之一,德国PIRASTRO公司生产小提琴、中提琴、大提琴、贝司提琴、二胡、竖琴、吉他以及其他的各种各样琴弦。她还制造非常优质的松香,每个琴弦系列都有一款松香与之配套。大约百分之八十的PIRASTRO产品出口到世界各地,并着重于美国、亚洲以及欧洲市场。  
      起源于家族企业的PIRASTRO公司,其历史可以追溯到1798年。那年,意大利琴弦工匠Giorgio Pirazzi接受了爱森堡君主的邀请建立一间琴弦手工作坊,并在罗马、那波里和帕多瓦设立贸易代表。就这样Pirazzi事业一代一代地传承下来。在1875年Gustav Pirazzi从他的父亲Gasparro Pirazzi手中继承了这份事业,在十九世纪九十年代他决定引进Theodore Strobel作为合作伙伴,并将公司改名为Gustav Pirazzi & Comp. KG。做出这一历史性的决定之后,两位经营者将两者的姓合并而产生了一个新商标“PIRASTRO”。 1922年当Strobel去世后,Hermann Pirazzi加入进来协助父亲一起管理企业。  
      在第二次世界大战中,工厂完全被毁。靠卖出所有的不动产,还有从马歇尔计划获得资金,Hermann Pirazzi才得以在废墟中重建工厂。于1970年在德国建立了第二间工厂。在1992年底,由于股东结构的改变,Gustav的孙女Evah Pirazzi和她的丈夫Volker Mueller-Zierach控制了公司的管理权,并成功地将产品现代化。他们的孩子Henning 和 Annette都学过微观经济学,并在公司外取得了宝贵的工作经验,三年前他俩也加入了公司。  
      PIRASTRO现代化的生产得利于运用计算机控制的生产机器,这些机器都是本厂设计制造的。产品系列包括用羊肠、钢以及合成材料制造的琴弦。对于其他公司来讲,羊肠琴弦虽然可以产生温暖而丰富的音调,但羊肠受湿度影响太大而不能推广。然而对于PIRASTRO来说,羊肠芯弦的销售几十年来非常稳定,其出色的品质造就了一段悠久而辉煌的历史。  
      在羊肠芯弦能够产生纯正的五度泛音之前,Niccolo Paganini来到PIRASTRO工厂检查琴弦质量,并挑选了他认为品质出众而又稳定耐用的琴弦作为他的用弦。随后在十九世纪末Gustav Pirazzi开发了一种崭新的生产工艺,起先这个工艺是想确保那种完美的五度泛音,而结果随着PIRASTRO琴弦业务的开拓却造就了这个在德国奥芬巴赫的手工作坊发展成为一个工业化生产的企业。从那时起在整个琴弦长度上制造出直径前后一致的羊肠芯弦才成为可能。就在二十世纪二十年代Hermann Pirazzi开发出著名的羊肠芯弦Eudoxa。  
      对羊肠供应商和自身生产流程进行极其严格的质量控制,确保了PIRASTRO琴弦质量超群,耐用稳定。许多演奏家赞扬PIRASTRO琴弦转调自如,能让他们在乐器上演绎出个性化的声音和独特的音色。说起耐用性,一位PIRASTRO的老客户声称他的Eudoxa贝司琴弦已经用了14年!Chorda 系列的琴弦与巴洛克式的乐器非常相配。弦乐队和独奏演员偏爱使用Eudoxa 和Oliv系列的琴弦。Gold系列是中等价位的琴弦。  
      然而对于如今的PIRASTRO来讲同样重要的是她的合成芯弦。虽然从1970年公司就使用了尼龙,但最先开发的合成芯弦Tonica却诞生在1995年。经过多年的研究,PIRASTRO发明并合作开发出一种“明显优于尼龙/泼龙或碳纤维”的新材料,这种材料能象现代钢芯弦一样发声灵敏。利用这种材料1998年诞生了Obligato,2000年诞生音色更为明亮和华丽的Evah Pirazzi,在2001年诞生了音色温暖、张力低的 Violino。这些新系列得到了全世界音乐家的赞誉。IRASTRO第一个钢芯弦系列Wondertone是上世纪五十年代问世的“超灵敏”琴弦。而如今的钢芯弦系列有入门级的Piranito以及适合高级和专业演奏的 Chromcor与 Flexocor-Permanent。这些系列拥有有力、温暖而又华丽的音色。  
      PIRASTRO声学实验室装备了最先进的仪器进行声学研究,研发部的技术员在产品开发的每个阶段都与专业演奏家紧密合作。一个存在了200多年家族企业靠的是员工的努力和遍布全球的代理商的有力支持。PIRASTRO的目标是保证最高的品质和建立产业标准。当您注册成为我们的会员后,我们会不定期地向您传送相关资料,内容丰富。  
      谢谢各位的支国Pirastro公司是世界著名的琴弦制造商。1798年当今业主Evah Pirazzi的祖辈从意大利来到德国奥芬巴赫(Offenbach)开创了这份事业,经过200多年的不断发展,从当初的一间小作坊发展到如今的拥有2间工厂和150多员工的现代化企业。2002年1月1日公司改名为PIRASTRO GmbH.  
      如今的Pirastro琴弦生产工艺采用先进的科学技术:生产设备是自主设计制造的并由电脑控制,生产原料除羊肠线外,均采用现代合成材料和金属材料,如金,银,钨,钛等,采用高精度绕丝技术和严格科学的质量管理精心打造。Pirastro琴弦的研发工作每一步都离不开与世界著名提琴家的密切合作,努力做到精益求精。  
      Pirastro琴弦音色甜美华丽,发音快速敏捷,音量宏大集中,音质稳定准确,手感舒适细腻,转调自然明快,整套四弦协调一致,是世界专业乐团和提琴演奏家的首选用弦。  
       Pirastro琴弦有70多个品种数百个规格,适用于不同类型的演奏需要和表现手法。品种大致有合成芯弦(如Obligato,Evah Pirazzi,Violino,Tonica等),钢芯弦(如Permanent,Chromcor,Piranito等)和羊肠芯弦(如Oliv,Eudoxa等)。不同种类的琴弦各有特点,让您尽情表现赋有个性的音乐。  
      世界一流的演奏家大多喜爱Pirastro琴弦。Pirastro琴弦令他们如痴如醉,Pirastro琴弦使他们徜徉在艺术的世界里,Pirastro琴弦助他们艺术水平得到升华。
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