在機械鋼琴中，負(fù)荷的概念，是指用砝碼測試時，在琴鍵下鍵深度的前段（擒縱觸發(fā)之前），正好自然開始緩慢、基本勻速地下壓以及抬起到頂?shù)捻来a力度。（已熟悉操作的請?zhí)椒指罹€后）。

其中，下壓力度稱為下鍵負(fù)荷，抬起力度稱為回彈負(fù)荷（也稱抬起、升起、回升負(fù)荷等）。

測試時，技師需要做這幾件事：

1.踩下延音踏板，抬起制音器，或者干脆抽出擊弦機再測試。

2.把砝碼圓心放置在距離琴鍵邊緣13mm處。

3.輕拍桌面產(chǎn)生震動，測下鍵時直接放一較輕砝碼然后慢慢加重，直至正好開始緩慢下沉，測回彈時則先按下一段琴鍵，放置一較重砝碼，再慢慢減重直至完全回彈。

因此，負(fù)荷可以看作一種琴鍵杠桿系統(tǒng)接近受力平衡狀態(tài)的靜態(tài)讀數(shù)（而非動態(tài)）。

相應(yīng)地，下鍵負(fù)荷對于手感的影響，主要是輕按琴鍵的時候。例如用100~200g的壓力，彈奏弱音的時候，就可以明確感知下鍵負(fù)荷的大小。

假如A琴的下鍵負(fù)荷是50g，而B琴是60g，那么基本可以下結(jié)論，在演奏弱音時，B琴的手感要重一些。

注意，必須要有演奏弱音這個條件，因為演奏強音時，下鍵負(fù)荷的大小則不再對手感產(chǎn)生明顯作用，而是要看角加速度，又稱動阻尼，這個以后再說。

簡單地總結(jié)，下鍵負(fù)荷可以體現(xiàn)琴鍵前段（約0~7mm），輕擊琴鍵的輕重感。

回彈負(fù)荷也是琴鍵前段回彈時的力度，對手感也有一定的影響。

琴鍵后段（約7~10mm）的力度則不能通過負(fù)荷體現(xiàn)，目前也沒有明確標(biāo)準(zhǔn)。

國家標(biāo)準(zhǔn)對于下鍵和回彈負(fù)荷的規(guī)定范圍是：（單位N，為了方便講解，后文轉(zhuǎn)化為g）

可見，國標(biāo)給出的范圍是比較大的，在設(shè)計鋼琴時，只要數(shù)值在此范圍內(nèi)，在我國都是合格品。

但是，筆者認(rèn)為，彈奏弱音的時候，用較輕的力度才符合人的直覺，因此下鍵負(fù)荷不宜過大。不知道是不是這個原因，業(yè)界的標(biāo)桿，施坦威鋼琴（漢堡），下鍵負(fù)荷僅為48g。事實上，很多歐洲的大品牌三角，輕輕摸鍵盤時，都會覺得琴鍵很輕。

至于回彈負(fù)荷，在同一套系統(tǒng)中，回彈負(fù)荷參與決定了回彈的速度，但由于回彈一般是從琴鍵壓倒底部以后開始的，而回彈負(fù)荷僅表現(xiàn)了前段的力，因此這個值的意義比較有限。

到這里可能有的讀者要問了，既然下鍵負(fù)荷和回彈負(fù)荷在設(shè)計之初已經(jīng)確定了，測試的意義何在？

因為琴鍵運動的過程中，還有摩擦力的存在，即：

下鍵負(fù)荷=重力負(fù)荷+摩擦力；

回彈負(fù)荷=重力負(fù)荷-摩擦力；

摩擦力=（下鍵負(fù)荷-回彈負(fù)荷）/2；

那么，通過后期測試下鍵負(fù)荷和回彈負(fù)荷，就可以檢測摩擦力的變化，某些部位的摩擦力變大，會導(dǎo)致下鍵負(fù)荷變大，同時回彈負(fù)荷減小，這樣就可以確定一些故障的原因，再做相應(yīng)的維修。

機械鋼琴的部分就說到這里。

接下來是電鋼琴：

電鋼琴出現(xiàn)較晚，目前還沒有聽說過行業(yè)統(tǒng)一的負(fù)荷測量方法。在一眾電鋼琴測評的資料中，有使用砝碼的，也有使用壓力計的，有的是琴鍵正好開始下沉的讀數(shù)，有的是琴鍵正好壓到一半左右的數(shù)，有的是壓倒底正好不回彈的讀數(shù)...等等，即使是同一套鍵盤，我們也可能聽到五花八門的各種“負(fù)荷”，這對于判斷輕擊手感無疑是非常不利的。

那么有沒有一種方法可以公平、完整地展示電鋼琴的負(fù)荷呢？筆者的方法如下：

首先，保留一些機械鋼琴上的測試方式：

1.測試點仍在距離琴鍵邊緣13mm處。

2.測試數(shù)據(jù)仍是琴鍵極其緩慢運動時的讀數(shù)（接近靜力平衡）。

改進三點：

1.不再使用砝碼，而是使用數(shù)顯壓力計。

2.不以敲擊桌面、肉眼判斷勻速運動，而用數(shù)控模塊帶動壓力計勻速緩慢下壓和抬起（速度約5毫米/分鐘）。

3.不局限于下鍵前段的讀數(shù)，而是測量完整鍵程的力度。

例如，筆者年初給卡西歐PX-S7000的SSH鍵盤做的測評中，曲線如下：

該圖表中：

橫軸是換算過的琴鍵前端邊緣下鍵深度（測量點仍是距離前端13mm處），單位是mm。

縱軸是數(shù)顯力度計的讀數(shù)。單位是g。

紅線是下壓時的負(fù)荷，綠線是抬起時的負(fù)荷，紫線是根據(jù)公式求出的摩擦力。

可以看出，該鍵盤的負(fù)荷曲線大致有4個轉(zhuǎn)折點：

A：位于4.3mm處，也就是說0-4.3之間的鍵程，力度非常平穩(wěn)，下壓力度55g左右，回彈負(fù)荷42g左右。這兩個讀數(shù)基本可以認(rèn)為是傳統(tǒng)測量方法的讀數(shù)。

B：位于7.6mm處，下壓讀數(shù)79g，抬起讀數(shù)61g，A-B期間讀數(shù)處于穩(wěn)定上升狀態(tài)。

C：位于8.5mm處，下壓讀數(shù)80g，抬起讀數(shù)62g，B-C期間讀數(shù)比較平穩(wěn)。

D：處于10.6mm處，下壓讀數(shù)94g，抬起讀數(shù)75g，C-D期間讀數(shù)穩(wěn)步上升，D之后急劇上升。

而摩擦力基本處在6.5~8.9g之間，變化不大。以下是各階段的解析：

0~4.3mm：鍵桿和重錘之間簡單杠桿運動，由于杠桿比例、重力、摩擦力等均比較穩(wěn)定，因此變化不大。

4.3~7.6mm：除了杠桿運動以外，重錘開始擠壓導(dǎo)電橡膠，增加了橡膠的彈力，橡膠表現(xiàn)出了類似彈簧的胡克定律性質(zhì)，力度增量基本與鍵深成正比。

7.6~8.5mm：導(dǎo)電橡膠被擠壓到了一個崩潰點，彈力不再增加。

8.5~10.6mm：導(dǎo)電橡膠過了崩潰點后繼續(xù)被擠壓，進入下一個類似彈簧的階段。

10.6~11.3mm：重錘打到限位緩沖墊，緩沖墊受到擠壓，產(chǎn)生了相當(dāng)大的彈力，琴鍵運動到達極限位置。

插播一句，平時用的鍵深測量塊大概是150g，在曲線上對應(yīng)的鍵深是11.1mm左右，因此這就是SSH鍵盤的鍵深。

可以看出，因為導(dǎo)電橡膠彈力的介入，這臺鍵盤的不同階段讀數(shù)差別是很大的。與之類似的，三角鋼琴在觸后也有彈力的加入，這是后話。

因此，只有全程測讀數(shù)，才能洞悉這些變化。

再接下來，讓我們看一款更有意思的鍵盤，羅蘭的PHA-50：

相比于SSH鍵盤，PHA50增加了一個模擬擒縱手感的裝置，即機械鋼琴下鍵時“咯噔”的一下。

在機械鋼琴中，這個手感是頂桿和鼓輪麂皮的摩擦產(chǎn)生的，是一個不可避免的力，筆者試過的一些名琴上，感覺十分明顯。同時，一條不可忽視的事實是，頂桿上都會涂一層黑色的潤滑涂層，以期減少這種摩擦。因此，筆者認(rèn)為，模擬這種手感的必要性尚值得研究。

但是無論如何，要還原鋼琴的手感，有這個裝置無疑會更像一些。

為了更直觀地觀察擒縱裝置、導(dǎo)電橡膠對于負(fù)荷的影響，這次，我測量了多條曲線：

上圖中，藍及紫：原始狀態(tài)的PHA-50的下鍵及回彈負(fù)荷。

紅：去掉擒縱裝置的PHA-50的下鍵負(fù)荷。

綠：同時去掉擒縱裝置和導(dǎo)電橡膠的PHA-50的下鍵負(fù)荷。

淺藍：原始狀態(tài)下，按照摩擦力公式求得的值。

上圖中，首先看原始狀態(tài)下的下鍵和回彈負(fù)荷（藍、紫）：

1.下鍵負(fù)荷，三個畫圈的位置，在7.0mm時負(fù)荷為83g，7.6mm時急劇增加到190g，又在8.5mm時回落到90g，這個明顯的變化就是擒縱裝置的作用，在輕擊的時候也可以明顯感受到。

2.回彈負(fù)荷的相應(yīng)階段（紅色矩形中），沒有觀察到劇烈變化，說明該裝置對回彈影響甚小。如果阻礙了回彈，那么該階段的回彈負(fù)荷會急劇減小再增大，進而產(chǎn)生一個相反的V形曲線。

上圖再看紅線：去掉擒縱裝置后，前段與原始狀態(tài)基本重合，7.0~8.5mm時平穩(wěn)上升，有點像SHH鍵盤。

綠線是再去掉導(dǎo)電橡膠，只留下純粹的杠桿運動，可以看出，整個線段的大部分都相當(dāng)平穩(wěn)。

摩擦力公式求得的淺藍色線條在8.5g上下，7.0~8.5mm受到單向擒縱裝置的影響，也變得急劇增加。

按照傳統(tǒng)鋼琴的測量方法，這個鍵的下鍵負(fù)荷約為69g，回彈負(fù)荷約52g，而鍵深約為10.5mm，相比于目前的測量方法，顯然漏掉了非常多信息。

有關(guān)負(fù)荷暫時講到這里，請注意，下鍵負(fù)荷的大小只決定了輕擊的力度感受，在重?fù)魰r，60g和70g的差異將難以感受，重?fù)羰指斜仨氁唇羌铀俣?。同一臺琴的下鍵負(fù)荷低，而角加速度小，則輕按感覺很輕，重?fù)舾杏X很重。

因此，脫離了力度條件討論手感輕重是無意義的。

至于角加速度的算法和測量方法，會在適合的時候發(fā)布，敬請期待。