琴絃發展史:核心材料發展(二)鋼絃上篇

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鋼絃(上)

丹麥考古學家 Christian Jürgensen Thomsen(1788-1865)在1836年提出了歷史分期的「三期論」:將人類文明的發展,依據工具與製作材料的演進分類為石器時代、青銅時代與鐵器時代三大時期。

不同地區進入相同的「時代」的時間極為不同,例如中亞地區的鐵器使用可追溯至西元前20世紀,但美洲的鐵器使用甚至不是由青銅時代發展而來,而是由歐洲的探險者們引入的。

因此,使用金屬材料製作樂器絃線的確切時間在缺乏足夠的考古資料下無法確定。

延伸閱讀:琴絃發展史:核心材料發展(一)

鋼與金屬琴絃的早期發展

鋼是將鐵與主要為碳的其他元素結合而成的合金,可藉由各種製成方式改變其強度、延展性與硬度,比起鐵來,能使用在更多領域目的中;因此也是樂器中金屬絃的主要製造材料。雖然目前發現的最早鋼製器物是四千年前的產品,但現代煉鋼技術要到十七世紀才開始發展;十九世紀中後期才能降低成本,讓鋼製產品普及。

十三世紀左右,因參與十字軍東征的騎士們所穿的鍊甲(Chain mail)需求量大增,鐵線製作技術快速進步,也轉用到琴絃上。德國紐倫堡(Nuremberg)是重要產地。瑞典也生產一種稱為「紫箕鐵」(Osmunda Iron),可用於擊絃樂器上的低碳鋼(Low Carbon Steel)。因延展性較高,可做出直徑小於 1mm 的琴絃, 此時最受歡迎的金屬琴絃是黃銅線(Brass Wire)。


▲ 在遊戲「艾爾登法環」(ELDEN RING)中出現的鍊甲套裝。(資料來源:eldenring.wiki.fextralife.com

十六世紀時的小鍵琴(Clavichord)與大鍵琴(Harpsichord)仍使用銅線作為琴絃;到了十七世紀後半時,高音絃部分才逐漸轉為使用鋼絃(Steel Strings),也開始嘗試製作硬度較高的高碳鋼(High Carbon Steel)。小提琴的 G 絃開始有以銅線或銀線纏繞的版本出現,但之後的提琴琴絃發展仍以在羊腸絃心外,纏繞細金屬線以增加絃徑所構成的纏繞絃(Wounded Strings)為主,並不是以鋼為核心的「鋼絃」。


▲ 一套供揚琴(Dulcimer)使用的黃銅線琴絃。(資料來源:folkcraft.com

鋼絃與新興樂器發展

儘管鋼製品與煉製技術要在十九世紀晚期才開始普及,但樂器匠師在其尚未普及至普羅大眾前,便已毅然在新樂器設計中擁抱這種新材料;畢竟鋼材的拉力耐受、彈性與壽命都遠勝之前的自然材料。鋼琴與空心吉他的發明是最好的例子。

鋼琴

真正使用鋼絃作為發聲結構一環的樂器是鋼琴。1709年,義大利大鍵琴製作家 Bartolomeo di Francesco Cristofori (1655-1731) 在佛羅倫斯梅迪奇家族的資助下發明鋼琴。十八世紀中期開始,平台鋼琴便開始使用具纏繞的鋼琴絃(Wound Piano Strings)。最晚到十九世紀初期,較小型的方形鋼琴(Square Piano)也開始在低音絃部分使用纏繞絃。

1826年,法國鋼琴匠師 Jean-Henri Pape(1789-1875)開始使用韌性及塑性提高的回火鋼(Tempered Steel)作為琴絃材料。1835 年起,鋼琴的低音絃開始使用層疊纏繞鋼絃(Overwound Steel Strings)以達成所需絃徑。1854 年,英國纜線製造者 James Horsfall 獲得鋼琴絃線加熱製程專利,日後的鋼琴琴絃幾乎都是由他更容易製造、能承受更大張力的「專利版本」(“Patent” Strings)高碳鋼琴絃衍生。


▲ 收藏於美國大都會博物館的 Cristofori 式鋼琴,問世時仍被稱作 Pianoforte。(資料來源:metmuseum.org

鋼絃吉他

1842年,移居美國賓州的 Christian Frederick Martin(1796-1873)發明了位於吉他面板背後的 X 型力木架構(X-bracing),讓吉他能承受更高的琴絃張力。這項新設計促成了民謠吉他/空心吉他(Acoustic Guitar)的發明,也奠定了日後空心吉他係以鋼絃為主要絃種的結構基礎。

▲ Christian Frederick Martin 先生最為人所熟知的肖像照。(資料來源:immigrantentrepreneurship.org

C. F. Martin 於1833年成立的 Martin 吉他,至今仍是空心吉他的代表性品牌。於1902年生產的訂製版00-21,是 Martin 推出的第一隻鋼絃空心吉他。1922年的2-17吉他,是首隻量產的純鋼絃木吉他。1927年起,鋼絃木吉他成為 Martin 的常規產品,羊腸絃版本吉他反而需特別訂製。除了民謠與草根音樂外,鋼絃吉他成為藍調、鄉村音樂等樂種也會使用的跨領域吉他。


▲ 陳列於 Martin 工廠中,於1842年七月製造的 Size 1 吉他,是目前紀錄中最早採用 X-bracing 架構的吉他。(資料來源:wikipedia-C. F. Martin & Co.


▲ 1922年或1924年製 Martin 2-17 鋼絃木吉他。(資料來源:mightyfineguitars.com

後篇將繼續介紹鋼絃的應用可能,特別是電吉他發聲機制的應用。

撰文:江力平(江大)

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