编者按：童年的动画片里，藏着我们最初的好奇心。那些看似夸张的情节，其实常常连着真实世界的自然规律与科学原理。《童年动画大科普》系列，带你重新审视这些陪伴过我们的经典角色：哪些设定源自真实生物学？哪些桥段背后藏着物理、生态或认知科学？当我们回望童年，会发现科学从不枯燥，它一直潜伏在动画的缝隙里，等你再次发现。

在你的童年记忆里，是否还有《猫和老鼠》中这经典的一集？汤姆化身钢琴家在台上演奏，小老鼠杰瑞却忙着给他添乱。可是，这场围绕钢琴展开的猫鼠大战，却恰到好处地变成了一场音乐的盛宴。

在许多观众的眼里，这就是《猫和老鼠》这部经典动画片中“最艺术”的一集。甚至有钢琴师扮演成汤姆，复刻了动画中的场景与音乐——这首专门为汤姆和杰瑞改编的李斯特《匈牙利狂想曲》第二号，也成为了动画史上的经典。

钢琴师扮演汤姆还原动画中的音乐 图片来源：YouTube / WB Kids / Yannie Tan

也许对很多人来说，这一集动画，是他们人生中第一次“看见”钢琴内部的结构。那么，这其中到底藏着哪些细节，汤姆弹的钢琴到底有多真实呢？就让我们和“钢琴家”汤姆与杰瑞一起一探究竟吧！

从琴键到琴槌：钢琴怎么发出声音？

在这一集故事中，最引人注意的就是这些白色的“锤子”了：只要汤姆按下琴键，它就会随之抬起，敲击琴弦，让钢琴发出声音。这就是钢琴的琴槌，正是因为它像“锤子”的特点，它变成了汤姆攻击杰瑞的第一大“武器”。

故事的开始，汤姆按下琴键，触发琴槌，惊醒了睡觉的杰瑞 图片来源：《猫和老鼠》旧版第29集

动画片中的琴槌，可以说画得很还原了。和下图的实物相比，不说一模一样，也有九分的相像。

钢琴厂家斯坦威展示其生产的钢琴琴槌 图片来源：wikimedia commons

那么，手指敲击琴键的力量，又是怎么转化成琴槌敲击琴弦的呢？这其中有着一套精巧的机械结构，这就是钢琴发声的关键：击弦机。它通过层层杠杆的传动，使得手指按下琴键的同时，琴槌就能击打琴弦，让相应的琴弦产生振动，发出声音。

而且，它还能完美地传递手指给到的强弱信号：手指触键的力度小，琴槌击弦的力度也小；手指触键的力度大，琴槌击弦的力度就大。这给钢琴师们创造细腻的艺术表达提供了条件。

一个正在工作的三角钢琴的击弦机 图片来源：维基百科

不过，《猫和老鼠》作为动画片，还是有一些做了简化的地方：

例如，三角钢琴的琴槌设计在琴弦的下方，从下往上敲击琴弦。而在动画片中，琴槌却出现在琴弦的上方，这样的设计，是为观众看得见汤姆和杰瑞的互动提供更好的视觉观感。

另外，在动画片中，每一个琴槌都对应着一根琴弦，但在真实的钢琴中，因品牌和专利设计不同，大部分琴槌需要同时敲击3根或2根相同音高的琴弦，才能使音色达到更好的效果。

还记得这个扳手吗？这也不是随便画的！

汤姆用扳手攻击捣乱的杰瑞 图片来源：《猫和老鼠》旧版第29集

当杰瑞再一次开始捣乱，气愤的汤姆拿起钢琴琴身里的一个扳手，向杰瑞砸去。杰瑞立刻被砸晕了，汤姆终于又有了短暂的安心演奏的时间。可是，为什么会突然出现一个扳手，它和钢琴有什么关系呢？

其实，这个扳手虽然并不直接作用于钢琴演奏，但也是钢琴能发出美妙声音的关键——它是用来给钢琴调律的工具。

钢琴调律师正在工作 图片来源：wikimedia commons

每一根钢琴的琴弦都有它固定的音高，琴弦的音高是由它的长度、张力与线密度（单位长度的质量）所决定的。每根琴弦通过弦轴钉和挂弦钉等部件固定在钢板上，而琴弦内的张力，则需要转动固定琴弦的弦轴钉来调整。

虽然在钢琴出厂时，每个音都被调整到了标准的音高，但在钢琴的使用过程中，琴弦被不停地敲击，环境的温湿度也不可避免地会变化，甚至还会有钢琴整体的搬动……这些都会对琴弦的音高产生影响，导致钢琴逐渐走音。

所以，每当钢琴使用了一段时间，就应该对钢琴重新调音，而画面中的扳手，就起到了调节弦轴钉的松紧，从而微调琴弦中的张力，改变琴弦音高的作用。好的钢琴调律师，不仅能够把钢琴的音高调准，还能优化钢琴的状态，使它发出的音色更好，演奏起来也更舒适。

钢琴琴凳为什么能升起来？

杰瑞把汤姆坐的琴凳拧高 图片来源：《猫和老鼠》旧版第29集

随着杰瑞的捣乱行为越来越“猖狂”，汤姆难掩心中的气愤，一把抓住了杰瑞，把他放进了自己坐的琴凳里。可是，杰瑞并没有就此消停，而是拧起了琴凳上的旋钮，于是琴凳越升越高，上演了一出汤姆“倒立弹琴”的好戏。

虽然琴凳升到这么高，确实是动画片的夸张处理，但这处的剧情，也是根据真实的钢琴琴凳的功能设计的。

钢琴的演奏，需要十分复杂的技巧，只有有了合适的坐姿，才能有合理的发力方式去使用这些技巧，演奏美妙的音乐。可是，每个人的身高、体形都不一样，需要的座椅高度也因此不同，怎么设计一款不同的使用者都能满意的椅子呢？

钢琴琴凳下面的螺杆升降装置 图片来源：YouTube / Roberts Pianos

因此，有许多钢琴专用的琴凳都带有这样的高度调节功能：只要转动座椅侧面的旋钮，它就会带动琴凳底部的螺杆旋转，使得支撑琴凳的支架升高或降低。

这就是为什么，当我们聆听现场钢琴演奏时，经常看到钢琴师在演奏开始前有这样的“小动作”——其实，他们正在找寻最舒适的姿势，以最好地投入状态，发挥自己的专业实力呢！

原来，虽然钢琴表面上是一门艺术，在它的背后，却离不开精妙的工业设计与制造技术的支撑。除了通过它产生的美妙的音乐，钢琴本身也是一件制造业的发展所带来的艺术品。

对于有些钢琴来说，作为艺术品的价值甚至超过了作为乐器的价值。你见过这种奇怪的钢琴吗？ 图片来源：厦门鼓浪屿钢琴博物馆，作者拍摄

就像《猫和老鼠》，在流畅的动画、配乐和剧情背后，也充满着一帧一帧的考究，与无数的技术细节。看来，这一集动画成为我们童年的经典，甚至是“艺术启蒙”，也算是实至名归！

作者：张一凡
审核：原丁 中央音乐学院管弦系钢琴艺术指导教授

来源: 蝌蚪五线谱