钢琴琴弦的激发振动需要满足这样一些条件：音色能够产生变化，琴弦能够充分振动并能够被不间断地击打。
呢毡包裹木芯的外柔内刚的结构使得现代钢琴的音色表现丰富多彩。木芯的形状、槌头的形状、槌毡的毛质及加工工艺无不对钢琴所产生的音色施加影响。
弦槌
（左：Renner；中：Renner-Baldwin；右：Abel）
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钢琴弦槌用毛毡是以纯羊毛制成的，不但要求弹性好，还要求纤维梳理的方向符合结构设计要求。
弦槌纤维方向 直的毛纤维易于梳理，弯曲的毛纤维有弹性，要想兼顾就要找到合适的接合点。实践证明，产于澳大利亚和英国的绵羊毛是制造弦槌最理想的材料，其毛纤维既有合适的波浪形曲线，又较易于梳理。根据德国贝希斯坦钢琴厂的技术人员实验分析：
弦槌毛纤维分层排列时呈现波浪形弯曲状，若以3500倍的放大照片观察，其波浪形弯曲结构就像欧洲屋顶上的瓦棱形状。当无数根弯曲的羊毛被压成毡以后，呈波浪形状的毛纤维交错叠加，相互牵连。弯曲叠加的毛纤维部分支撑着双方，由于是不规则的曲线接触，形成内部结构的不均衡性，从而储存大量动能，其内部产生了强大的内应力，就构成了毛毡的弹性。这就是毛毡的内应力产生的结构原理。
弦槌木芯压粘工艺过程示意图
（引自《钢琴键盘机械的原理与工艺实践》）
上图中，为了易于观察到毛毡受力以后产生的扭曲变形状况，特意在图中毛毡部分画上棋盘格线。在不受力的情况下，棋盘格是正方形的；受力后，棋盘格将发生相应的扭曲。
弦槌应力分布示意图 “琴弦能够充分振动”要求弦槌击弦要有一段惯性行程，击弦后即刻脱开琴弦。“琴弦能够被不间断地击打”要求推动弦槌击弦的部件能够在弦槌击弦后即刻复位于弦槌之下使之具备连续推动的可能。这两项要求使得现代钢琴具备了区分于古钢琴的重要标志——擒纵装置。
“纵装置”就是使弦槌发生惯性行程的装置——脱进调节钮。它使推动弦槌击弦的部件——顶杆——在上升推动弦槌的过程中受阻外扬并脱离弦槌装置，使弦槌依靠惯性继续前行并击打琴弦。由于没有固定支撑，击弦后的弦槌受到琴弦的弹力作用回返而脱离琴弦，琴弦得以充分振动。
“擒装置”就是在弦槌击弦并回弹后接托住弦槌，使顶杆获取复位时间的装置。对于平台钢琴，是震奏杠杆和托木；对于竖式钢琴，仅是托木。
击弦机键盘模型（Renner）
图中：1脱进调节钮，2震奏杠杆
击弦机模型（Detoa up）
图中：1脱进调节钮，2托木 击弦机的运动状况大致如下两图所描述。
平台钢琴击弦机工作示意图
（引自《钢琴与钢琴音乐》）
立式钢琴击弦机工作示意图
（引自《钢琴与钢琴音乐》） 钢琴的机芯部件大多采用单端“轴架—鸟眼”杠杆结构。轴架将杠杆固定到对应的总档上。轴钉穿过轴架轴钉孔和对应的连结部件的鸟眼。轴钉孔内围绕轴钉的轴衬起到轴承的作用。连结部件以轴钉为轴转动。
单端“轴架—鸟眼”杠杆结构（图中“◎”处；Renner击弦机模型）
Steinway 弦槌总档 脱进调节钮总档 联动器总档 鸟眼凸起的边缘始终倚靠着对应的轴架臂，二者间必须留有适度的端隙。鸟眼的形状很重要，决定二者接触的表面积，为部件运动保留适度的摩擦力。
为避免摩擦过度，关联部件要做润滑处理。 竖式钢琴制音器杠杆和顶柱的润滑处理（图中黑色的部分）
采用轴架轴衬作为“轴承”使用的最主要的原因是因为它的耐磨损及减噪性能。琴键也用轴衬作此功用，轴衬同时为琴键运动保持适度的摩擦力。为了键尾回落减噪，后档粘有毡条。
键销轴衬
钢琴的琴键是标准的杠杆结构，静栖于键架前、中、后三档之上。中档上的圆销起支点作用，被称作平衡销；前档上的扁销决定键杆指向，被称作导向销。
琴键杠杆阻力臂的长度计算一般是从卡钉/顶柱到平衡销；动力臂的长度计算一说是从平衡销到导向销，一说是从平衡销到琴键前端。琴键杠杆比，竖式钢琴一般满足“3：2”的条件，平台钢琴一般满足“2：1”的条件。
弹奏过程中，琴键前端（琴首）沿导向销下滑，琴键后端抬起，卡钉/顶柱推动击弦机部件运动。
键盘（Otto Heuss）
现代竖式钢琴联动器的尾端一般装有勺钉，用于琴键独立开启对应的制音器。在现代平台钢琴上，同样功能的勺钉一般装在制音器杠杆上。当然，也有某些平台钢琴是直接用键尾开启制音器的。 
竖式钢琴联动器与制音器的关系（Detoa击弦机模型）
平台钢琴键尾与制音器下杠杆的接触（Steinway 实体模型）
钢琴擒纵工作的持续进行需要限位装置和复位装置的辅助。
限位装置的主要作用是将零部件的动作幅度限制在适度范围之内，保障其具有连续迅速运动的能力，包括：竖式钢琴制音器背档，平台钢琴制音器限位档；弦槌背档；竖式钢琴顶杆背档，平台钢琴震奏杠杆窗；压键档；竖式钢琴调节档，平台钢琴调节钮；托木；平台钢琴弦槌回跌螺丝。
压键档（Bosendorfer） 复位装置的主要作用是促使或辅助零部件即刻复位，保证擒纵运动的持续进行。主要包括竖式钢琴制音器复位弹簧；平台钢琴制音器抬档复位弹簧；平台钢琴震奏杆弹簧；平台钢琴键盘复位弹簧；竖式钢琴转击器弹簧；竖式钢琴顶杆弹簧；竖式钢琴攀带；竖式钢琴托木。
制音器抬档复位弹簧（Petrof）
ED Seiler up顶杆复位装置
（通过加装在制动柄和顶杆上的异性磁铁加速顶杆复位）
托木（Estey up）
（这个老古董的制动木似乎同时具有限位和复位功能）
为了改善触重，美国技师研究出了RailTouch系统，Kawai研制出了VTC系统，改变杠杆比重。 
RailTouch系统
Kawai VTC系统 up击弦机模型 为了获取材质的稳定性和更佳的机械灵敏度，很多公司开发了新的材料，例如：Steinway的Teflon（特氟隆）织物，Kawai的ABS击弦机部件。随着使用时间的推移，这些新材质的问题暴露出来，新的研发成为期盼。
2006年，WN&G（Wessell,Nickel & Gross）尼龙—玻璃（纤维）注模合成材料部件伴随着新的击弦机结构诞生了。
WN&G 击弦机键盘模型 在WN&G联动器上，顶杆限位和震奏杠杆支承向回倾斜于联动器轴架轴钉和联动器底座之间，而在其他的联动器上，它们是在联动器底座之前。作为一个翻转型杠杆，轴钉就是支点，底座承力，联动杆支撑重量。底座处的力根据联动杆上的重量落在何处来测定。重量越接近支点，底座向下的力越少。WN&G部件的设计使支撑杆的重量尽可能地接近联动器轴架轴钉，由此可知WN&G系统的材料性能功效优于现有的其他所有材质和结构。
WN&G合成震奏杠杆装配图 可调节机芯杠杆比，是WN&G的另一特点。这使得机芯运动状态的可能性近乎“无限”。
WN&G 的订制震奏杠杆
综上看来，“钢琴300年，结构已经定型”的说法绝对不是钢琴技术人员的看法。在技术人员的心中，只有想不到的，没有做不到的。 |
