文/齊麗花 鄭 欣

18世紀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“有強弱音的大羽管鍵琴”（Gravecembalo col piano e forte），安裝了稱為“擊弦機”的機械裝置，采用由皮革包裹木槌擊弦發(fā)音，通過手指觸鍵直接控制聲音變化，被認定是世界上第一架真正意義上的鋼琴。之后，鋼琴在形制、結構等方面的改善，解決了古鋼琴發(fā)音不能漸強漸弱、音量不足的問題，使鋼琴制造工藝不斷完善。如擊弦機經(jīng)歷“維也納式”“英國式”及“復奏式”，踏板由最初的手動、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，琴弦、弦槌及背架等部件材料不斷得到改進。鋼琴材料、形制結構的不斷發(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，成為西方音樂中的標志性樂器。20世紀鋼琴形制結構沒有發(fā)生太大變化，只是在原來的基礎上，不斷優(yōu)化其音質(zhì)音色，增強其音樂表現(xiàn)力。隨著社會的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步，在20世紀后期，科技的創(chuàng)新為鋼琴的發(fā)展帶來了新的空間，如出現(xiàn)了鋼琴自動演奏系統(tǒng)。在科技發(fā)達的現(xiàn)代時期，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糾錯大師等。這些科技產(chǎn)品的出現(xiàn)及在鋼琴中的應用，對鋼琴使用者產(chǎn)生了影響，同時在鋼琴的修繕與制造領域體現(xiàn)出越來越大的作用。本文想通過系統(tǒng)梳理與鋼琴有關的現(xiàn)代科技產(chǎn)品，闡釋各類現(xiàn)代科技產(chǎn)品對鋼琴使用所產(chǎn)生的影響和意義，并剖析還存在的問題，以期對鋼琴演奏者、鋼琴修繕者乃至鋼琴制造者起到一些指導作用。

一、現(xiàn)代科技產(chǎn)品概覽

當今社會，科學技術的飛速發(fā)展影響了人們生活的各個方面，如：高鐵、網(wǎng)上購物、掃碼支付、共享單車等等，無一不影響著人們的生活品質(zhì)。習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會的重要講話中提到：“科學技術從來沒有像今天這樣深刻影響著國家前途命運，從來沒有像今天這樣深刻影響著人民生活福祉①?！笨茖W技術對人們生活的影響可以說是日漸月染，特別是現(xiàn)在學科之間、技術之間、領域之間逐漸融合發(fā)展，科學技術已深入人們生活的各個方面。隨著人們生活水平的迅速提升以及對文化藝術的不斷追求，鋼琴教育行業(yè)的發(fā)展帶動了人們對鋼琴的需求，但在鋼琴使用過程中也出現(xiàn)了許多問題。如在鋼琴演奏方面，由于培訓市場教師資質(zhì)的差異，學琴者們出現(xiàn)厭學、學習質(zhì)量差等問題；在鋼琴調(diào)律方面，由于不同的培養(yǎng)方式，導致現(xiàn)在社會上調(diào)律師水平參差不齊，加之人們對鋼琴調(diào)律知識的匱乏、無法定義調(diào)律師的水平高低等問題，使得人們的用琴體驗差；在鋼琴保養(yǎng)方面，南北方環(huán)境的溫濕度對鋼琴的影響一直困擾人們，由于保養(yǎng)意識淡薄，嚴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，導致日常的鋼琴練習影響他人的日常生活，練習強度不夠影響學琴者的學習進度和學習熱情。以上這些問題是我們眾多鋼琴使用者亟待解決的焦點問題。

隨著科學技術的發(fā)展對各個領域的影響，出現(xiàn)了各類與鋼琴有關的現(xiàn)代科技產(chǎn)品，解決了人們用琴時遇到的困擾，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（見表1）。

表1 與鋼琴有關的現(xiàn)代科技產(chǎn)品概覽

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

二、現(xiàn)代科技產(chǎn)品在鋼琴中的應用研究

多種多樣的現(xiàn)代科技產(chǎn)品已在鋼琴中得到應用，它們因先進的原理、創(chuàng)新的功能、新穎的形式，而深受人們喜愛，也一定程度上帶動了鋼琴教育及制造行業(yè)的發(fā)展，改變了琴童厭學、學習質(zhì)量差等現(xiàn)狀，同時使人們對于鋼琴調(diào)律和鋼琴保養(yǎng)的重視程度得到了提升，鋼琴品質(zhì)和用琴體驗得到了改善。然而，在具體的鋼琴產(chǎn)品選擇和使用中，也會存在一些問題，通過對其進行逐一的分析與研究，進而指導人們能夠更好地選擇與鋼琴有關的現(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，鋼琴逐漸走進了千家萬戶，與鋼琴有關的現(xiàn)代科技產(chǎn)品的出現(xiàn)，如不用人彈奏的自動演奏系統(tǒng)、可以隨時練習不怕擾民的靜音系統(tǒng)、適用于初學者獨立練習的糾錯系統(tǒng)，它們都極大程度地解決了鋼琴使用的棘手問題，也豐富了鋼琴的表現(xiàn)力，賦予鋼琴更多新的功能。

1.自動演奏系統(tǒng)

鋼琴的自動演奏系統(tǒng)是指在不改變鋼琴自身發(fā)音原理和擊弦機機械運動的情況下，在鋼琴內(nèi)部安裝新的軟件，實現(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)動板，驅(qū)動板上有88個電磁鐵，它們對應每一個鍵，主控盒負責琴譜解碼和接收MIDI信號處理，是整個系統(tǒng)的“大腦”。通過接收MIDI信號對指定格式的琴譜進行解碼，然后傳輸電流驅(qū)動電磁鐵帶動琴鍵完成擊弦運動，力度的強弱可通過電流的大小改變。自動演奏系統(tǒng)的演奏通過電磁控制的機械運動實現(xiàn)，擊鍵精準有力，有極高的藝術表現(xiàn)力，能夠演奏各類高難度的樂曲，但無法對鋼琴曲目的藝術情感進行完美的表達。自動演奏系統(tǒng)因其先進的現(xiàn)代科技魅力而備受關注，多廣泛應用于高檔的餐廳、酒店、休閑娛樂會所、高檔購物商場、琴行等場所，它的廣泛應用也是人們精神生活得到發(fā)展的有力印證。

圖1 安裝自動演奏系統(tǒng)的鋼琴

2.靜音系統(tǒng)

隨著城市化進程不斷加快，大量人口涌入城市，從而凸顯出各類社會問題。例如現(xiàn)在的“群居”生活方式，導致人們在使用鋼琴的過程中，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者在鋼琴使用過程中不影響他人而研究制造。其工作原理為：拉動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之前，按下琴鍵時弦槌打在靜音桿上，不會發(fā)音。而對應琴鍵的下方有88個光控開關，光控開關的作用是對感應琴鍵和演奏力度進行控制。主控盒固定在鋼琴的右下方，上面有音色選擇鍵、音量控制鈕和耳機插孔、MIDI接口。按下琴鍵，根據(jù)琴鍵力度大小光門相應變化，主控盒收到某個琴鍵的MIDI信號并進行琴聲合成繼而通過耳機發(fā)聲。關閉手柄盒，則靜音桿上移，不再阻擋弦槌打弦。擊鍵時弦槌就照常打在琴弦上，鋼琴會正常發(fā)音。如圖2所示。

圖2 安裝靜音系統(tǒng)的鋼琴

3.糾錯系統(tǒng)

在素質(zhì)教育的不斷推進下，人們越來越重視對于孩子藝術素質(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、豐富的音樂效果等特點，成為兒童藝術教育的熱門課程之一。但由于家長的陪伴時間不足、琴童繁重的課業(yè)壓力等原因，導致孩子在練琴過程中學習效果不佳、問題頻出，加之培訓市場教師資質(zhì)的差異，學琴者們出現(xiàn)厭學、學習質(zhì)量差等問題。為了保證用琴者更有效的日常練習，糾錯系統(tǒng)應時而生。目前市場上主要出現(xiàn)了兩種形式的產(chǎn)品：一是通過聲音糾錯。根據(jù)拾音器識別，采用先進語音算法，定向采音降噪，通過平板學習機上的應用程序非常直觀的糾正錯誤，如圖3所示。但存在的問題是識別速度受環(huán)境影響大，環(huán)境嘈雜則影響識別準度，或無法識別。二是根據(jù)光學傳感器糾錯。在鋼琴琴鍵上安裝燈條，根據(jù)光學傳感器對每一次按鍵動作進行識別檢測，燈條上的提示燈來反映彈奏的準確程度，如圖4所示。但識別裝置放在鍵盤上，彈奏八度、黑鍵或演奏難度大的曲子會影響用對琴者手型的判斷。

圖3 安裝拾音器的鋼琴

圖4 安裝糾錯燈條的鋼琴

（二）用于鋼琴調(diào)律方面

眾所周知，鋼琴作為樂器之王，擁有8000多個零部件，200多根琴弦，音域?qū)拸V，表現(xiàn)力豐富。鋼琴調(diào)律作為一項復雜嚴謹?shù)墓ぷ鳎瑢τ谡{(diào)律師的要求較高，但我國的調(diào)律師培養(yǎng)存在時間較短、培養(yǎng)方式不同等問題，使得調(diào)律師的水平參差不齊，加之人們對此方面知識的匱乏，從而導致人們用琴體驗較差。用于鋼琴調(diào)律方面的現(xiàn)代科技產(chǎn)品如調(diào)律軟件、自動校音功能的出現(xiàn)，使調(diào)律師對于鋼琴調(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)律問題。

注釋：

①參見習近平《在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上的講話》（2018年5月28日）。