鋼琴音色優美、典雅高貴,已經成為越來越多人群的選擇。在熙攘喧囂的生活中,人們更愿意享受優雅的鋼琴演奏藝術氛圍。但由于優秀鋼琴演奏人才的匱乏,或因時間、地點等因素的制約,在公共場所或私人會所往往不能及時或隨時隨地欣賞到專業人士的鋼琴演奏,一些場所嘈雜的聲音更會令演奏者不能專心彈奏,影響發揮。而鋼琴自動演奏系統不受時間環境的制約,其演奏可以給身在其中的人們帶來高層次音樂的享受。下面我們簡單介紹一下現代鋼琴自動演奏系統。
一、鋼琴自動演奏系統的演變
鋼琴自動演奏系統的最初形式是19世紀末出現的在普通鋼琴前加用一部可移動的“演奏器”,其外形極似一架小型腳踏簧風琴,有一排65-88個數量不等的“木手指”置于普通鋼琴鍵盤上方。這種演奏器的原理是用打孔紙卷(打孔位置與鋼琴譜相符)操縱;用腳踏風箱鼓風,風通過紙卷緩緩轉動紙卷上的孔位,驅動鋼琴各個聯動裝置啟動相應位置的“木手指”擊奏琴鍵奏出聲音。這種鋼琴演奏器在20世紀20年代的歐洲廣為流行,主要用于家庭娛樂,曾有過兩年內生產50萬臺的紀錄。
30年代,由于無線電及唱機的興起,這種鋼琴演奏器逐漸被淘汰。但因為紙卷打孔在數量上不受人手十指的局限,鋼琴上的各個音域的琴鍵都可以運用,并能實現自我發揮,所以這種鋼琴演奏器仍得到當時作曲家們的青睞。拉赫瑪尼諾夫、德彪西、施特勞斯等都曾用這種鋼琴演奏器創作、譜曲,將他們創作的樂曲制成紙帶,供演奏使用。
現代意義上的自動演奏鋼琴出現在本世紀80年代。為了美觀和實現更好的演奏效果,人們創造性地把當時置于鋼琴外部的演奏器設計直接裝置于鋼琴內部,主要是由樂器演奏信息采集系統、數據記錄處理系統和回放執行系統三部分組成,使用集成電路和CPU控制鋼琴自動演奏,主要模擬人的彈奏,能進行琴譜解碼、琴鍵彈壓、樂曲演奏,并可控制鋼琴演奏的速度、力度,運用踏瓣的演奏效果等;可以模擬演奏者的演奏過程進行記錄和還原,在回放演奏時琴鍵自己上下運動,就像有一雙無形的手在彈鋼琴,因而這種鋼琴又被稱為“魔鬼鋼琴”。
二、現代自動演奏系統的原理
現代的鋼琴自動演奏系統既可以裝置在立式鋼琴上,又可以裝置在臥式鋼琴上。該系統涉及物理、計算機、電子與音樂理論等諸多領域理論與應用技術,是結合先進的理論、技術和傳統鋼琴的高科技創新產品,在該系統的驅動下,傳統鋼琴能自動演奏出各種風格的鋼琴曲。與電子琴,數碼鋼琴,及音響系統不同,鋼琴自動演奏系統在演奏樂曲時是鋼琴發聲,發聲原理與傳統鋼琴完全一致。
現代的鋼琴自動演奏系統是利用計算機MIDI信號原理,把鋼琴鍵盤的速度和力度信號以及記譜法轉換成特定讓自動演奏系統CPU能識別的信號,驅動電力信號,讓安裝在鍵盤底端的動力部件推動鋼琴的琴鍵,琴鍵經過聯動器、轉擊器等一系列聯動結構,使弦槌敲擊琴弦發出聲音。隨著采樣率的進一步提高,鋼琴演奏的表現力大大豐富。
(一)現代的鋼琴自動演奏系統通常裝置在鋼琴的鍵盤下,來控制琴鍵彈奏的速度、力度。鋼琴的自動演奏時琴鍵的彈壓,是由88個電磁鐵和4塊驅動板共同實現的,每個磁鐵膠頭對準一個琴鍵,驅動板給某個磁鐵通電時,對應膠頭向上頂起琴鍵,驅動弦槌擊打琴弦。
(二)鋼琴自動演奏系統彈奏鋼琴的力度是通過控制電流的大小來控制敲擊琴弦的力度。隨著科技的進步,彈奏鋼琴的力度級別可實現127級或精細的力度變化,可以將樂曲最微妙的細節都有表現出來,保持音樂豐富完整。
(三)延音踏瓣的控制。鋼琴自動演奏系統一般采用MIDI格式作為樂曲的原始格式,這種格式主要包含了音符、音量等的控制,也包含了延音踏瓣的控制信號。延音踏瓣的控制原理類同琴鍵。
(四)自動演奏系統的琴譜解碼功能是通過主控盒來完成的。從媒體播放器(CD、DVD、MP3、MP4、MP5、IPAD、手機等)輸入與主控盒的音樂格式兼容的音頻及視頻格式,經主控盒解碼后選擇驅動板,最后驅動控制琴鍵。對于所播放的歌曲必須是鋼琴所配置的自動演奏系統兼容的指定格式,否則主控盒無法解碼。
三、鋼琴自動演奏系統的功能、特點
(一)現代自動演奏系統一般兼容通用的MIDI文件(數字音樂),不僅可以通過CD、DVD、MP3、MP4、MP5、IPAD、手機、電腦等播放設備播放,并且隨著科技的進步更是與時俱進兼容更多設備,如與其它電子樂器連接,并可通過各種新的功能配置對原有系統進行升級擴展。可以結合家庭影院系統,通過屏幕觀賞藝術家的現場演奏,傾聽鋼琴的原聲彈奏;還可以錄制、編輯、回放彈奏者彈奏的曲目;同時,還具備選曲,選段,樂曲播放的快進、倒退、播放、暫停,調節音量、速度、音調,再現錄制曲目等功能,可以實時將樂曲存盤、刪除、復制,或修改文件名,并可以制作播放節目表等操作,是一個功能強大的自動演奏系統。
(二)有著超大容量的音樂庫,涵蓋國內外各種類型的曲目,有貝多芬、李斯特、海頓、莫扎特、肖邦等藝術家的古典音樂,有爵士樂、流行歌曲等;可輸出視頻及伴奏,可再現鋼琴演奏大師及樂隊表演時的演奏效果,并且可以量化分析他們的演奏技巧和特點,便于學習。
(三)性能穩定,操作方便,可以用存儲器播放網上下載的曲目(要經過特定軟件轉碼),有的可以到所購的鋼琴自動演奏系統的官方網站上下載喜歡的鋼琴樂曲,將存儲器插到鋼琴自動演奏系統上,便可以欣賞到優美的音樂。
(四)有寬廣的動態演奏范圍。現代鋼琴自動演奏系統能為每一臺調整好的鋼琴的琴鍵提供127級的表達效果,控制精度達微秒級,可以使演奏時的鋼琴琴鍵和踏瓣獲得更加精密的動態控制,音響效果、低音控制更加出色,可以使鋼琴從最弱音到最強音全動態范圍演奏原音。
(五)可實現鋼琴示范教學。自動演奏系統中配有大量鋼琴練習曲,從入門到高級的考級曲目和鋼琴大師的現場演出曲目,并顯示五線譜。既可以重現教師的演奏過程供學生反復練習、體會,又可以重現學生本人的彈奏過程,幫助學生更好的了解自己練習情況,并可以同教師的示范反復對比,更可以讓老師掌握學生的練習情況和學習質量,從而進行針對性的指導,提高學生的學習效率和興趣,更快更有質量地提高他們的演奏水平。
(六)隨著科技的發展,自動演奏的系統能夠精確控制琴鍵與踏瓣,使鋼琴能夠非常逼真地表達情感,裝置完成后琴鍵和踏瓣依舊反應迅速,并可調節演奏音量,尤其是對低音量的控制,可以實現極輕柔與極重的音樂的置換,可以調節音樂的大小,有的自動演奏系統還有轉換音色的效果。
(七)現代的鋼琴自動演奏系統的驅動裝置可以實現完全隱藏在鋼琴琴體內,不損傷鋼琴,不改變鋼琴原來的原有結構、鍵盤觸感、擊弦位置、音色和手感,不影響鋼琴技術指標,琴鍵靈活,沒有雜音,能極強和極弱地反應聲音變化,并可實現每秒高速度擊鍵,能夠不間斷彈奏發音,安裝系統后的鋼琴可以保持安裝前的原有演奏效果,滿足鋼琴演奏藝術的要求。不過有的自動演奏系統會在中盤開槽以預留一定高度安裝,或切除琴鍵尾部木質部分達到預留安裝高度,再加裝一個感應裝置,這樣不僅損壞鋼琴,還破壞了出廠前加鉛塊配重好的手感。
(八)目前,有的鋼琴自動演奏系統帶有靜音功能,可使鋼琴在彈奏時不發出聲音,帶上耳機就可以進入自己的音樂世界,這種裝置安裝在鋼琴上后就可以自由暢彈音樂而不怕打擾到鄰居。
四、裝置鋼琴自動演奏系統注意事項
鋼琴自動演奏系統裝完后要請鋼琴調修專業人員做鋼琴整理,因為有些自動演奏系統裝完后會影響手感。只有讓鋼琴調修師把鋼琴調整到最佳的彈奏性能,獲得最佳的聲音品質,才可以使鋼琴發揮最出色的演奏效果,將鋼琴演奏大師們的演奏方法、效果(聲音大小,強弱對比、速度控制、踏瓣的不同運用等)如實反應出來。
五、結語
綜上所述,鋼琴自動演奏系統可以使鋼琴在無人演奏的情況下彈奏出人們想欣賞的鋼琴原聲曲,能將鋼琴演奏大師們的演奏樂曲再現。需要注意的是有些自動演奏系統的技術不過關,往往彈奏比較生硬,控制效果差,不能呈現原版音樂的演奏效果,不能表現細膩的音樂情感。這也說明當前的鋼琴自動演奏系統還有要提升的地方,只有不斷與時俱進才更能滿足人們品賞鋼琴演奏的需要,或者將來可以將其他樂器的伴奏引進鋼琴自動演奏系統中,這樣使鋼琴演奏時表現力更豐沛。