音高變動與濕度的關係

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音高變動與濕度的關係

更新 2021/11/01

鋼琴的音律不穩定的因素之一是濕度的影響。即使每六個月定期調音，仍然有不少人會有音準容易失調的經驗。提示是濕度的變化與共鳴板的膨脹收縮。當濕度不穩定時，音高會受到什麼樣的具體影響呢？

以下是我在東京都某地進行調律時，所記錄的一年內的鋼琴調律卡片摘錄。鋼琴是雅馬哈的G2E（製造編號在400萬台後半），並非一般家庭，而是容納約100人的高天花板空間。該地點大致上有空調，且傾向於乾燥。由於調律相對頻繁，因此在作業後觀察音高變化與濕度的關係非常方便。

鋼琴調音卡

日時	音高	溫度	濕度
10/5	(＋−0)442	21℃	52％
11/9	(＋−0)442	21℃	51％
11/24	4分上升442	20℃	40％
1/31	8分上升442	23℃	15％
2/22	A=442Hz	22℃	29％
3/2	上漲5分442	23℃	21％
3/23	上漲3分442	22℃	34％
4/20	(＋−0)442	21℃	44％
4/28	(＋−0)442	20℃	50％
5/12	(＋−0)442	23℃	43％
7/27	下降16分442	22℃	55％
9/21	下降4分442	19℃	60％
10/11	(＋−0)442	21℃	56％
10/19	(＋−0)442	20℃	50％

空調已開啟，溫度相對穩定，因此這架鋼琴是一個能夠僅檢查濕度影響的好地方。那麼，從這張調音卡的記錄中可以得出什麼結論呢？

春（4月前後）和秋（10月前後）的音高變動幾乎沒有。
濕度在50%左右的日子持續，調律穩定，工作也變得輕鬆。
音高變動較大的有1/31的8音分上調和7/27的16音分下調。
為什麼這架不常被彈奏的鋼琴在短短幾個月內音高會有如此大的上下變化呢？

答案是濕氣和過度乾燥導致的「共鳴板的膨脹與收縮」影響了弦的張力。

梅雨進入前後到夏季結束時，因為濕度變高，響板吸收濕氣膨脹，弦線因此被拉緊，特別是在中音的分配下方附近，整體音高會變得偏高。相反地，冬季則是連續出現乾燥注意報的過度乾燥日子，與夏季相反，響板的水分會流失，響板因收縮而使弦線鬆弛，結果音高會下降。7月27日自5月12日調音以來，因為響板吸收了梅雨的濕氣，音高猛烈上升（16cent）。1月31日的情況也相似，自11月24日調音以來，因為冬季的過度乾燥狀態，響板的水分流失，弦線鬆弛，音高因此下降。

鋼琴的調音失準因素除了濕度外，還有「溫度」的變化。當溫度上升時，音高會下降；當溫度下降時，音高會上升。這並不是錯誤，但實際上鋼琴並不會像想像中那樣受到這種溫度的影響。

這證明了在沒有冷暖氣的老建築物中，鋼琴的音高變化是顯著的。在老建築中，窗戶通常不是鋁框而是木框，外面的潮濕風或乾燥風可以隨意進入（即使是鋁框的窗戶，在容易打開的環境中也會有類似情況），而且如果沒有冷暖氣，夏天會非常炎熱，冬天則會有冷風進入，房間會變得寒冷。我曾經每六個月去某國立大學的老校舍為一、二年級的學生調音。那裡沒有冷暖氣，隙縫風也進得很厲害。夏天很熱，冬天則非常寒冷。如果受到溫度的影響，冬天的音高應該會上升，但實際上音高卻劇烈下降。此外，夏天也很熱，如果受到溫度的影響，音高應該不會下降，但實際上音高卻上升了大約20分音階。這意味著，濕度對鋼琴的影響遠遠超過了溫度的影響。

溫度的變化對音高的影響並不是錯誤的。
例如，在冬天的時候，當房間冷卻到大約10度，然後用強力的暖氣（如燃氣暖風機或空調等）在幾分鐘內將溫度提高到大約25度時，音高會受到影響。
反之，冬天的時候如果將25度、26度的暖和房間的窗戶全開，並在大約3分鐘內急劇降到10度，音高也會急劇上升。
不過這只是暫時的，當房間的溫度恢復到適當的狀態時，音高也會在一定程度上回到原來的水平。

溫度的急劇變化絕對不是好事，但在春、夏、秋、冬四季中，房間的溫度逐漸變化時，調音後的音高變動並不會受到太大影響，而濕度對調音的影響則明顯更大，這一點從日常的調音中可以清楚地感受到。

在濕度在夏季和冬季極端變化的環境下，調音的偏差固然重要，但同時也會嚴重損害鋼琴本身。響板可能會裂開，釘板可能會出現裂縫，毛氈和布料可能會失去彈性，膠水可能會脫落等。在濕度極端變化的環境中，鋼琴相比於那些在一定濕度下管理的鋼琴，更容易受到損害，鋼琴的壽命可能會極端縮短。對於這種「處於惡劣環境中的鋼琴」，需要及早採取對策。

為了抑制濕度對響板的膨脹和收縮，如果能夠使房間的濕度保持穩定，調律後的音高變動將會降到最低。應安裝準確的濕度計，並在觀察的同時管理房間的濕度。在梅雨到夏季期間，使用空調或除濕機來降低濕度；如果冬季過於乾燥，則可以使用氣化式或混合式的加濕器等進行加濕（蒸汽式不可）。這樣全年保持相對濕度在50%左右（有些歐洲製鋼琴建議更低的濕度），可以大大穩定音律。然而，並不是所有鋼琴擁有者都能以鋼琴為中心生活，雖然在房間內進行管理是理想的，但實際上這是一項相當艱巨的工作。

其實有一種有效的措施，可以完全不讓鋼琴使用者費心，來抑制響板的膨脹和收縮。這是一款專為鋼琴（響板）設計的除濕器，名為「阻尼追蹤器」。只需將其安裝在鋼琴的適當位置，並插上電源，之後阻尼追蹤器就會自動進行管理。

許多鋼琴安裝了排氣追蹤器，經過觀察後確認其效果顯著。

例如，某位雅馬哈（Yamaha）G3型鋼琴的擁有者在鋼琴上安裝後，確認了非常高的效果。之前他每六個月都會準時調音，但每次音高都會上下波動約20分，調音變得非常困難，而鋼琴的擁有者也因為調音後的音準不穩定而感到困擾。由於潮濕和過度乾燥的反覆導致共鳴板的膨脹和收縮，音高的波動非常麻煩，特別是中音的音高極端上下波動，導致使用頻率最高的中音八度變得不穩定。

許多人認為中音的調律會劇烈失常是因為使用頻率高（實際上確實有這種情況），但大多數原因是響板的膨脹和收縮。安裝了阻尼追蹤器後，這個G3的音高變動穩定在4分音符以內，八度音也不會變得不穩定，獲得了穩定的狀態。業主也感受到了效果。如果您在調律上遇到困難，建議您請調律師檢查一下狀況，並根據需要安裝阻尼追蹤器等設備。

有些人誤解了排氣器的目的，因此我想補充一下。排氣器是用來控制共鳴板的濕度，而不是調整整個鋼琴的濕度。因此，如果您考慮將其作為鍵盤或動作的防潮措施，請使用壓縮機式的除濕機來整個房間除濕。就我個人而言，我覺得與其完全依賴排氣器，不如用壓縮機式的除濕機來管理整個房間的濕度會更好。

相關連結 : 傾斜追逐者
相關連結 : 為了穩定調音

作者是渡辺真美

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