論現(xiàn)代科技產(chǎn)品對(duì)鋼琴使用的影響（上）

文/齊麗花 鄭 欣

18世紀(jì)初意大利人巴爾托洛奧·克利斯托里福里（Bartolomeo Cristofori,1655年5月4日～1731年1月27日）創(chuàng)制的“有強(qiáng)弱音的大羽管鍵琴”（Gravecembalo col piano e forte），安裝了稱為“擊弦機(jī)”的機(jī)械裝置，采用由皮革包裹木槌擊弦發(fā)音，通過(guò)手指觸鍵直接控制聲音變化，被認(rèn)定是世界上第一架真正意義上的鋼琴。之后，鋼琴在形制、結(jié)構(gòu)等方面的改善，解決了古鋼琴發(fā)音不能漸強(qiáng)漸弱、音量不足的問(wèn)題，使鋼琴制造工藝不斷完善。如擊弦機(jī)經(jīng)歷“維也納式”“英國(guó)式”及“復(fù)奏式”，踏板由最初的手動(dòng)、膝部控制音栓逐步發(fā)展為由腳控制的各種不同作用的踏板類型。與此同時(shí)，琴弦、弦槌及背架等部件材料不斷得到改進(jìn)。鋼琴材料、形制結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，使鋼琴音量、音色、音域逐漸完善，從而逐漸取代古鋼琴的統(tǒng)治地位，成為西方音樂(lè)中的標(biāo)志性樂(lè)器。20世紀(jì)鋼琴形制結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生太大變化，只是在原來(lái)的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化其音質(zhì)音色，增強(qiáng)其音樂(lè)表現(xiàn)力。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在20世紀(jì)后期，科技的創(chuàng)新為鋼琴的發(fā)展帶來(lái)了新的空間，如出現(xiàn)了鋼琴自動(dòng)演奏系統(tǒng)。在科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)代時(shí)期，出現(xiàn)了Find智慧鋼琴、YAMAHA PT-A1調(diào)律軟件、鋼琴衛(wèi)士、靜音系統(tǒng)、JOY MASTER糾錯(cuò)大師等。這些科技產(chǎn)品的出現(xiàn)及在鋼琴中的應(yīng)用，對(duì)鋼琴使用者產(chǎn)生了影響，同時(shí)在鋼琴的修繕與制造領(lǐng)域體現(xiàn)出越來(lái)越大的作用。本文想通過(guò)系統(tǒng)梳理與鋼琴有關(guān)的現(xiàn)代科技產(chǎn)品，闡釋各類現(xiàn)代科技產(chǎn)品對(duì)鋼琴使用所產(chǎn)生的影響和意義，并剖析還存在的問(wèn)題，以期對(duì)鋼琴演奏者、鋼琴修繕者乃至鋼琴制造者起到一些指導(dǎo)作用。

一、現(xiàn)代科技產(chǎn)品概覽

當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展影響了人們生活的各個(gè)方面，如：高鐵、網(wǎng)上購(gòu)物、掃碼支付、共享單車(chē)等等，無(wú)一不影響著人們的生活品質(zhì)。習(xí)近平總書(shū)記在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)的重要講話中提到：“科學(xué)技術(shù)從來(lái)沒(méi)有像今天這樣深刻影響著國(guó)家前途命運(yùn)，從來(lái)沒(méi)有像今天這樣深刻影響著人民生活福祉①?！笨茖W(xué)技術(shù)對(duì)人們生活的影響可以說(shuō)是日漸月染，特別是現(xiàn)在學(xué)科之間、技術(shù)之間、領(lǐng)域之間逐漸融合發(fā)展，科學(xué)技術(shù)已深入人們生活的各個(gè)方面。隨著人們生活水平的迅速提升以及對(duì)文化藝術(shù)的不斷追求，鋼琴教育行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了人們對(duì)鋼琴的需求，但在鋼琴使用過(guò)程中也出現(xiàn)了許多問(wèn)題。如在鋼琴演奏方面，由于培訓(xùn)市場(chǎng)教師資質(zhì)的差異，學(xué)琴者們出現(xiàn)厭學(xué)、學(xué)習(xí)質(zhì)量差等問(wèn)題；在鋼琴調(diào)律方面，由于不同的培養(yǎng)方式，導(dǎo)致現(xiàn)在社會(huì)上調(diào)律師水平參差不齊，加之人們對(duì)鋼琴調(diào)律知識(shí)的匱乏、無(wú)法定義調(diào)律師的水平高低等問(wèn)題，使得人們的用琴體驗(yàn)差；在鋼琴保養(yǎng)方面，南北方環(huán)境的溫濕度對(duì)鋼琴的影響一直困擾人們，由于保養(yǎng)意識(shí)淡薄，嚴(yán)重影響鋼琴的使用壽命。此外，由于現(xiàn)在的“群居”居住環(huán)境，導(dǎo)致日常的鋼琴練習(xí)影響他人的日常生活，練習(xí)強(qiáng)度不夠影響學(xué)琴者的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)熱情。以上這些問(wèn)題是我們眾多鋼琴使用者亟待解決的焦點(diǎn)問(wèn)題。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響，出現(xiàn)了各類與鋼琴有關(guān)的現(xiàn)代科技產(chǎn)品，解決了人們用琴時(shí)遇到的困擾，為鋼琴賦予了更多現(xiàn)代功能。根據(jù)用途大致可分為幾類（見(jiàn)表1）。

表1 與鋼琴有關(guān)的現(xiàn)代科技產(chǎn)品概覽

針對(duì)鋼琴演奏時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，出現(xiàn)了自動(dòng)演奏系統(tǒng)、靜音系統(tǒng)，糾錯(cuò)系統(tǒng)等，為學(xué)琴者提供了更多學(xué)習(xí)方式，有效解決了家長(zhǎng)輔助孩子學(xué)琴困難、用琴擾民等問(wèn)題。鋼琴調(diào)律軟件和自動(dòng)校音功能的出現(xiàn)，如YAMAHA PT-A1、TuneLab Piano Tuner等，則改變了人們對(duì)于鋼琴調(diào)律的認(rèn)識(shí)，調(diào)律師可以根據(jù)調(diào)律軟件進(jìn)行練習(xí)，有了正確的參考標(biāo)準(zhǔn)，人們可以通過(guò)它對(duì)鋼琴調(diào)律師的調(diào)律過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)。為改變環(huán)境對(duì)鋼琴的不良影響，一些能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫濕度如鋼琴衛(wèi)士的現(xiàn)代科技產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，有效地解決了因環(huán)境的變化造成的鋼琴金屬件生銹、木材霉變等問(wèn)題，保護(hù)了鋼琴，使鋼琴壽命得以延長(zhǎng)。這些現(xiàn)代科技產(chǎn)品都極大程度地改變了現(xiàn)實(shí)生活中鋼琴的使用狀態(tài)，使鋼琴使用更貼合人們的需求，對(duì)鋼琴發(fā)展的各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

二、現(xiàn)代科技產(chǎn)品在鋼琴中的應(yīng)用研究

多種多樣的現(xiàn)代科技產(chǎn)品已在鋼琴中得到應(yīng)用，它們因先進(jìn)的原理、創(chuàng)新的功能、新穎的形式，而深受人們喜愛(ài)，也一定程度上帶動(dòng)了鋼琴教育及制造行業(yè)的發(fā)展，改變了琴童厭學(xué)、學(xué)習(xí)質(zhì)量差等現(xiàn)狀，同時(shí)使人們對(duì)于鋼琴調(diào)律和鋼琴保養(yǎng)的重視程度得到了提升，鋼琴品質(zhì)和用琴體驗(yàn)得到了改善。然而，在具體的鋼琴產(chǎn)品選擇和使用中，也會(huì)存在一些問(wèn)題，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行逐一的分析與研究，進(jìn)而指導(dǎo)人們能夠更好地選擇與鋼琴有關(guān)的現(xiàn)代科技產(chǎn)品。

（一）用于鋼琴演奏方面

隨著素質(zhì)教育的發(fā)展和美育教育的加強(qiáng)，鋼琴逐漸走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，與鋼琴有關(guān)的現(xiàn)代科技產(chǎn)品的出現(xiàn)，如不用人彈奏的自動(dòng)演奏系統(tǒng)、可以隨時(shí)練習(xí)不怕擾民的靜音系統(tǒng)、適用于初學(xué)者獨(dú)立練習(xí)的糾錯(cuò)系統(tǒng)，它們都極大程度地解決了鋼琴使用的棘手問(wèn)題，也豐富了鋼琴的表現(xiàn)力，賦予鋼琴更多新的功能。

1.自動(dòng)演奏系統(tǒng)

鋼琴的自動(dòng)演奏系統(tǒng)是指在不改變鋼琴自身發(fā)音原理和擊弦機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的情況下，在鋼琴內(nèi)部安裝新的軟件，實(shí)現(xiàn)模擬人工彈奏，如圖1所示。其工作原理是鋼琴琴鍵下安裝一塊驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板上有88個(gè)電磁鐵，它們對(duì)應(yīng)每一個(gè)鍵，主控盒負(fù)責(zé)琴譜解碼和接收MIDI信號(hào)處理，是整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”。通過(guò)接收MIDI信號(hào)對(duì)指定格式的琴譜進(jìn)行解碼，然后傳輸電流驅(qū)動(dòng)電磁鐵帶動(dòng)琴鍵完成擊弦運(yùn)動(dòng)，力度的強(qiáng)弱可通過(guò)電流的大小改變。自動(dòng)演奏系統(tǒng)的演奏通過(guò)電磁控制的機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，擊鍵精準(zhǔn)有力，有極高的藝術(shù)表現(xiàn)力，能夠演奏各類高難度的樂(lè)曲，但無(wú)法對(duì)鋼琴曲目的藝術(shù)情感進(jìn)行完美的表達(dá)。自動(dòng)演奏系統(tǒng)因其先進(jìn)的現(xiàn)代科技魅力而備受關(guān)注，多廣泛應(yīng)用于高檔的餐廳、酒店、休閑娛樂(lè)會(huì)所、高檔購(gòu)物商場(chǎng)、琴行等場(chǎng)所，它的廣泛應(yīng)用也是人們精神生活得到發(fā)展的有力印證。

圖1 安裝自動(dòng)演奏系統(tǒng)的鋼琴

2.靜音系統(tǒng)

隨著城市化進(jìn)程不斷加快，大量人口涌入城市，從而凸顯出各類社會(huì)問(wèn)題。例如現(xiàn)在的“群居”生活方式，導(dǎo)致人們?cè)谑褂娩撉俚倪^(guò)程中，易出現(xiàn)擾民的鄰里糾紛，而靜音系統(tǒng)就是為了方便鋼琴練習(xí)者在鋼琴使用過(guò)程中不影響他人而研究制造。其工作原理為：拉動(dòng)控制靜音桿的手柄盒，即啟用靜音功能，使事先安裝的靜音桿正好擋在琴弦被敲擊點(diǎn)之前，按下琴鍵時(shí)弦槌打在靜音桿上，不會(huì)發(fā)音。而對(duì)應(yīng)琴鍵的下方有88個(gè)光控開(kāi)關(guān)，光控開(kāi)關(guān)的作用是對(duì)感應(yīng)琴鍵和演奏力度進(jìn)行控制。主控盒固定在鋼琴的右下方，上面有音色選擇鍵、音量控制鈕和耳機(jī)插孔、MIDI接口。按下琴鍵，根據(jù)琴鍵力度大小光門(mén)相應(yīng)變化，主控盒收到某個(gè)琴鍵的MIDI信號(hào)并進(jìn)行琴聲合成繼而通過(guò)耳機(jī)發(fā)聲。關(guān)閉手柄盒，則靜音桿上移，不再阻擋弦槌打弦。擊鍵時(shí)弦槌就照常打在琴弦上，鋼琴會(huì)正常發(fā)音。如圖2所示。

圖2 安裝靜音系統(tǒng)的鋼琴

3.糾錯(cuò)系統(tǒng)

在素質(zhì)教育的不斷推進(jìn)下，人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)于孩子藝術(shù)素質(zhì)的培養(yǎng)，鋼琴因其悠久的歷史、優(yōu)美的音色、寬廣的音域、豐富的音樂(lè)效果等特點(diǎn)，成為兒童藝術(shù)教育的熱門(mén)課程之一。但由于家長(zhǎng)的陪伴時(shí)間不足、琴童繁重的課業(yè)壓力等原因，導(dǎo)致孩子在練琴過(guò)程中學(xué)習(xí)效果不佳、問(wèn)題頻出，加之培訓(xùn)市場(chǎng)教師資質(zhì)的差異，學(xué)琴者們出現(xiàn)厭學(xué)、學(xué)習(xí)質(zhì)量差等問(wèn)題。為了保證用琴者更有效的日常練習(xí)，糾錯(cuò)系統(tǒng)應(yīng)時(shí)而生。目前市場(chǎng)上主要出現(xiàn)了兩種形式的產(chǎn)品：一是通過(guò)聲音糾錯(cuò)。根據(jù)拾音器識(shí)別，采用先進(jìn)語(yǔ)音算法，定向采音降噪，通過(guò)平板學(xué)習(xí)機(jī)上的應(yīng)用程序非常直觀的糾正錯(cuò)誤，如圖3所示。但存在的問(wèn)題是識(shí)別速度受環(huán)境影響大，環(huán)境嘈雜則影響識(shí)別準(zhǔn)度，或無(wú)法識(shí)別。二是根據(jù)光學(xué)傳感器糾錯(cuò)。在鋼琴琴鍵上安裝燈條，根據(jù)光學(xué)傳感器對(duì)每一次按鍵動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，燈條上的提示燈來(lái)反映彈奏的準(zhǔn)確程度，如圖4所示。但識(shí)別裝置放在鍵盤(pán)上，彈奏八度、黑鍵或演奏難度大的曲子會(huì)影響用對(duì)琴者手型的判斷。

圖3 安裝拾音器的鋼琴

圖4 安裝糾錯(cuò)燈條的鋼琴

（二）用于鋼琴調(diào)律方面

眾所周知，鋼琴作為樂(lè)器之王，擁有8000多個(gè)零部件，200多根琴弦，音域?qū)拸V，表現(xiàn)力豐富。鋼琴調(diào)律作為一項(xiàng)復(fù)雜嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，?duì)于調(diào)律師的要求較高，但我國(guó)的調(diào)律師培養(yǎng)存在時(shí)間較短、培養(yǎng)方式不同等問(wèn)題，使得調(diào)律師的水平參差不齊，加之人們對(duì)此方面知識(shí)的匱乏，從而導(dǎo)致人們用琴體驗(yàn)較差。用于鋼琴調(diào)律方面的現(xiàn)代科技產(chǎn)品如調(diào)律軟件、自動(dòng)校音功能的出現(xiàn)，使調(diào)律師對(duì)于鋼琴調(diào)律的研究有了新的方向，也使人們更加便利地解決鋼琴調(diào)律問(wèn)題。

注釋：

①參見(jiàn)習(xí)近平《在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)上的講話》（2018年5月28日）。