梅森＆汉姆林琴冠保持系统

　 　琴冠即钢琴音板的弧面，是决定一台钢琴音量以及音质的重要组成部分。琴冠增加了琴弦通过音板码桥所传来的能量。如果没有好的的琴冠，会降低钢琴的音响动态，琴的音色也会变的暗淡无光，从而大大降低了钢琴的价值。修复琴冠则意味着需要重换音板，然而这一过程即费钱又费时。1900年， 理查德·盖尔茨（Richard Gertz）单独为梅森＆汉姆林开发了一套系统，它能使我们的钢琴，一生都能保持其原有的动态和音质。这个系统就称为梅森＆汉姆林琴冠保持系统。

琴弦张力引起一个向下的作用力
　　音板被做成中间呈弧面隆起的形状。琴弦紧绷用以定调，它们对音板码桥向下施加作用力，促使音板外壳向外扩张。根据物理学原理，钢琴外壳在外力的作用下，将会承受8倍于来自音板的力量。在下图中，向下的力量是800磅，则意味着A和B的张力会增加到6400磅并一直作用在钢琴外壳上。
　　

800lbs即 800磅
Post 即柱截面

高级白云杉木的压缩性
　　木料的强度取决于木头内部颗粒的排列方向，木头侧面方向的颗粒很容易被压缩，而木头两端的颗粒则不同。梅森＆汉姆林利用木头的这一特性，用作琴冠保持系统的基础。音板与钢琴外壳接触的地方，接触点会在侧面的颗粒上施加压力，当向下的阻力作用在音板时，会给出一个很强的外力，使音板将力作用在钢琴外壳上，并不停挤压侧面的颗粒。这个挤压致将使音板失去琴冠。
Side grain easily compressible 侧面的颗粒容易压缩
End grain 两端的颗粒
End grain Not compressible 两端的颗粒不可压缩

Side grain 侧面的颗粒

　　音冠由下面的云杉肋木支持，其顶部是和音板一样的角度，然后胶合到音板上。这些肋木经过特殊切割，因此打磨过的两端颗粒可以与外壳相接，两端的颗粒有着很强的抗压性，使肋木能够继续保持它原来的尺寸及琴冠形状。而突起的肋木与音壳对接以支撑音板。

Rid 钢琴外壳  sound board 音板
o三角钢琴的结构强度

　　三角钢琴底部的横梁，叫做背柱，胶合在钢琴外壳上用以支撑琴体的结构。因为粘连的结合处，有支撑压力的作用和连接作用，当受到一个向里的压力，作用于接合处的两端颗粒承受了最强的压力。无论如何，音板受到的外力会作用在连接处。在两侧外力的作用下，钢琴外壳会有轻微向外扩的趋向。

Strength作用力      rim 外壳    stress压力

Loss of Crown琴冠消失

　　钢琴外壳长期承受1/64"的向外扩展的压力或者音板长期被压缩时，都将导致琴冠的消失。解决这个问题的唯一办法就是替换音板。然而替换音板这一过程即费钱而且费时。

梅森＆汉姆林钢琴外壳: 　　　　　　　　　　　其他公司生产的钢琴外壳

硬岩枫木外壳　　　　　　　　　　　　　　　　通常是一些枫木以外的板材

Strength作用力      rim 外壳    stress压力

21、4英寸（型号BB）                  15.8英寸
梅森＆汉姆林的张力共鸣器

　　梅森＆汉姆林的张力共鸣器是一套串联在一起的钢索，按照精确计算的位置，把他们附着在钢琴内壳上，以增强外壳的承受力和韧性。张力共鸣器可以把琴冠锁定在一个固定的形状上，从而抵挡音板向下施加的压力。

张力共鸣器 tension Resonator
Maple rim 枫木外壳
Post 柱截面图

　　钢琴音板和肋木

　　梅森＆汉姆林使用白云杉木制作音板。这种材料抗压能力比普通的杉木强。白云杉木为音板带来了更好的抗压性。

　　钢琴内部的音板有凹槽，音板肋木独立安装在音板凹槽之上。肋木的位置是固定的，使木头两端的颗粒正交。颗粒的方向直接关系到连接处是否足够坚固。因为当力施加在连接处，接头部分的受力是最强的，并且向下阻力的外扩张力施加给音板，然后音板肋木又将力施加给钢琴外壳，使结构变得极其有刚性。音板肋木支持音板，抵抗压力。

Maple rim 枫木外壳     rib外壳   soundboard 音板    Tension resonator 张力共鸣器

成效

　　由向下的阻力产生向外的张力，现在被厚实的硬岩枫木钢琴外壳和张力共鸣器所控制住。向下施加的压力，也由强韧的白云枫木音板来支撑，通过杉木制成的凸起的音板肋木，平整地与音板上的凹槽相接。这些，保证了梅森＆汉姆林钢琴能保持原有的力量和音质，使其保存再销售的价值，非常值得收藏。