編者按:童年的動畫片里,藏著我們最初的好奇心。那些看似夸張的情節,其實常常連著真實世界的自然規律與科學原理。《童年動畫大科普》系列,帶你重新審視這些陪伴過我們的經典角色:哪些設定源自真實生物學?哪些橋段背后藏著物理、生態或認知科學?當我們回望童年,會發現科學從不枯燥,它一直潛伏在動畫的縫隙里,等你再次發現。
在你的童年記憶里,是否還有《貓和老鼠》中這經典的一集?湯姆化身鋼琴家在臺上演奏,小老鼠杰瑞卻忙著給他添亂。可是,這場圍繞鋼琴展開的貓鼠大戰,卻恰到好處地變成了一場音樂的盛宴。
在許多觀眾的眼里,這就是《貓和老鼠》這部經典動畫片中“最藝術”的一集。甚至有鋼琴師扮演成湯姆,復刻了動畫中的場景與音樂——這首專門為湯姆和杰瑞改編的李斯特《匈牙利狂想曲》第二號,也成為了動畫史上的經典。
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鋼琴師扮演湯姆還原動畫中的音樂 圖片來源:YouTube / WB Kids/ Yannie Tan
也許對很多人來說,這一集動畫,是他們人生中第一次“看見”鋼琴內部的結構。那么,這其中到底藏著哪些細節,湯姆彈的鋼琴到底有多真實呢?就讓我們和“鋼琴家”湯姆與杰瑞一起一探究竟吧!
從琴鍵到琴槌:鋼琴怎么發出聲音?
在這一集故事中,最引人注意的就是這些白色的“錘子”了:只要湯姆按下琴鍵,它就會隨之抬起,敲擊琴弦,讓鋼琴發出聲音。這就是鋼琴的琴槌,正是因為它像“錘子”的特點,它變成了湯姆攻擊杰瑞的第一大“武器”。
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故事的開始,湯姆按下琴鍵,觸發琴槌,驚醒了睡覺的杰瑞圖片來源:《貓和老鼠》舊版第29集
動畫片中的琴槌,可以說畫得很還原了。和下圖的實物相比,不說一模一樣,也有九分的相像。
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鋼琴廠家斯坦威展示其生產的鋼琴琴槌 圖片來源:wikimedia commons
那么,手指敲擊琴鍵的力量,又是怎么轉化成琴槌敲擊琴弦的呢?這其中有著一套精巧的機械結構,這就是鋼琴發聲的關鍵:擊弦機。它通過層層杠桿的傳動,使得手指按下琴鍵的同時,琴槌就能擊打琴弦,讓相應的琴弦產生振動,發出聲音。
而且,它還能完美地傳遞手指給到的強弱信號:手指觸鍵的力度小,琴槌擊弦的力度也小;手指觸鍵的力度大,琴槌擊弦的力度就大。這給鋼琴師們創造細膩的藝術表達提供了條件。

一個正在工作的三角鋼琴的擊弦機 圖片來源:維基百科
不過,《貓和老鼠》作為動畫片,還是有一些做了簡化的地方:
例如,三角鋼琴的琴槌設計在琴弦的下方,從下往上敲擊琴弦。而在動畫片中,琴槌卻出現在琴弦的上方,這樣的設計,是為觀眾看得見湯姆和杰瑞的互動提供更好的視覺觀感。
另外,在動畫片中,每一個琴槌都對應著一根琴弦,但在真實的鋼琴中,因品牌和專利設計不同,大部分琴槌需要同時敲擊3根或2根相同音高的琴弦,才能使音色達到更好的效果。
還記得這個扳手嗎?這也不是隨便畫的!
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湯姆用扳手攻擊搗亂的杰瑞 圖片來源:《貓和老鼠》舊版第29集
當杰瑞再一次開始搗亂,氣憤的湯姆拿起鋼琴琴身里的一個扳手,向杰瑞砸去。杰瑞立刻被砸暈了,湯姆終于又有了短暫的安心演奏的時間。可是,為什么會突然出現一個扳手,它和鋼琴有什么關系呢?
其實,這個扳手雖然并不直接作用于鋼琴演奏,但也是鋼琴能發出美妙聲音的關鍵——它是用來給鋼琴調律的工具。
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鋼琴調律師正在工作 圖片來源:wikimedia commons
每一根鋼琴的琴弦都有它固定的音高,琴弦的音高是由它的長度、張力與線密度(單位長度的質量)所決定的。每根琴弦通過弦軸釘和掛弦釘等部件固定在鋼板上,而琴弦內的張力,則需要轉動固定琴弦的弦軸釘來調整。
雖然在鋼琴出廠時,每個音都被調整到了標準的音高,但在鋼琴的使用過程中,琴弦被不停地敲擊,環境的溫濕度也不可避免地會變化,甚至還會有鋼琴整體的搬動……這些都會對琴弦的音高產生影響,導致鋼琴逐漸走音。
所以,每當鋼琴使用了一段時間,就應該對鋼琴重新調音,而畫面中的扳手,就起到了調節弦軸釘的松緊,從而微調琴弦中的張力,改變琴弦音高的作用。好的鋼琴調律師,不僅能夠把鋼琴的音高調準,還能優化鋼琴的狀態,使它發出的音色更好,演奏起來也更舒適。
鋼琴琴凳為什么能升起來?

杰瑞把湯姆坐的琴凳擰高 圖片來源:《貓和老鼠》舊版第29集
隨著杰瑞的搗亂行為越來越“猖狂”,湯姆難掩心中的氣憤,一把抓住了杰瑞,把他放進了自己坐的琴凳里。可是,杰瑞并沒有就此消停,而是擰起了琴凳上的旋鈕,于是琴凳越升越高,上演了一出湯姆“倒立彈琴”的好戲。
雖然琴凳升到這么高,確實是動畫片的夸張處理,但這處的劇情,也是根據真實的鋼琴琴凳的功能設計的。
鋼琴的演奏,需要十分復雜的技巧,只有有了合適的坐姿,才能有合理的發力方式去使用這些技巧,演奏美妙的音樂。可是,每個人的身高、體形都不一樣,需要的座椅高度也因此不同,怎么設計一款不同的使用者都能滿意的椅子呢?
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鋼琴琴凳下面的螺桿升降裝置 圖片來源:YouTube / Roberts Pianos
因此,有許多鋼琴專用的琴凳都帶有這樣的高度調節功能:只要轉動座椅側面的旋鈕,它就會帶動琴凳底部的螺桿旋轉,使得支撐琴凳的支架升高或降低。
這就是為什么,當我們聆聽現場鋼琴演奏時,經常看到鋼琴師在演奏開始前有這樣的“小動作”——其實,他們正在找尋最舒適的姿勢,以最好地投入狀態,發揮自己的專業實力呢!
原來,雖然鋼琴表面上是一門藝術,在它的背后,卻離不開精妙的工業設計與制造技術的支撐。除了通過它產生的美妙的音樂,鋼琴本身也是一件制造業的發展所帶來的藝術品。
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對于有些鋼琴來說,作為藝術品的價值甚至超過了作為樂器的價值。你見過這種奇怪的鋼琴嗎?圖片來源:廈門鼓浪嶼鋼琴博物館,作者拍攝
就像《貓和老鼠》,在流暢的動畫、配樂和劇情背后,也充滿著一幀一幀的考究,與無數的技術細節。看來,這一集動畫成為我們童年的經典,甚至是“藝術啟蒙”,也算是實至名歸!
作者:張一凡
審核:原丁 中央音樂學院管弦系鋼琴藝術指導教授
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