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自动演奏系统在钢琴上的应用

作者: admin 时间:2017-06-11 09:48:11 来源:未知
摘要:钢琴音色优美、典雅高贵,已经成为越来越多人群的选择。在熙攘喧嚣的生活中,人们更愿意享受优雅的钢琴演奏艺术氛围。但由于优秀钢琴演奏人才的匮乏,或因时间、地点等因素的

 

钢琴音色优美、典雅高贵,已经成为越来越多人群的选择。在熙攘喧嚣的生活中,人们更愿意享受优雅的钢琴演奏艺术氛围。但由于优秀钢琴演奏人才的匮乏,或因时间、地点等因素的制约,在公共场所或私人会所往往不能及时或随时随地欣赏到专业人士的钢琴演奏,一些场所嘈杂的声音更会令演奏者不能专心弹奏,影响发挥。而钢琴自动演奏系统不受时间环境的制约,其演奏可以给身在其中的人们带来高层次音乐的享受。下面我们简单介绍一下现代钢琴自动演奏系统。
                             

  一、钢琴自动演奏系统的演变
  钢琴自动演奏系统的最初形式是19世纪末出现的在普通钢琴前加用一部可移动的“演奏器”,其外形极似一架小型脚踏簧风琴,有一排65-88个数量不等的“木手指”置于普通钢琴键盘上方。这种演奏器的原理是用打孔纸卷(打孔位置与钢琴谱相符)操纵;用脚踏风箱鼓风,风通过纸卷缓缓转动纸卷上的孔位,驱动钢琴各个联动装置启动相应位置的“木手指”击奏琴键奏出声音。这种钢琴演奏器在20世纪20年代的欧洲广为流行,主要用于家庭娱乐,曾有过两年内生产50万台的纪录。
  30年代,由于无线电及唱机的兴起,这种钢琴演奏器逐渐被淘汰。但因为纸卷打孔在数量上不受人手十指的局限,钢琴上的各个音域的琴键都可以运用,并能实现自我发挥,所以这种钢琴演奏器仍得到当时作曲家们的青睐。拉赫玛尼诺夫、德彪西、施特劳斯等都曾用这种钢琴演奏器创作、谱曲,将他们创作的乐曲制成纸带,供演奏使用。
  现代意义上的自动演奏钢琴出现在本世纪80年代。为了美观和实现更好的演奏效果,人们创造性地把当时置于钢琴外部的演奏器设计直接装置于钢琴内部,主要是由乐器演奏信息采集系统、数据记录处理系统和回放执行系统三部分组成,使用集成电路和CPU控制钢琴自动演奏,主要模拟人的弹奏,能进行琴谱解码、琴键弹压、乐曲演奏,并可控制钢琴演奏的速度、力度,运用踏瓣的演奏效果等;可以模拟演奏者的演奏过程进行记录和还原,在回放演奏时琴键自己上下运动,就像有一双无形的手在弹钢琴,因而这种钢琴又被称为“魔鬼钢琴”。

  二、现代自动演奏系统的原理
  现代的钢琴自动演奏系统既可以装置在立式钢琴上,又可以装置在卧式钢琴上。该系统涉及物理、计算机、电子与音乐理论等诸多领域理论与应用技术,是结合先进的理论、技术和传统钢琴的高科技创新产品,在该系统的驱动下,传统钢琴能自动演奏出各种风格的钢琴曲。与电子琴,数码钢琴,及音响系统不同,钢琴自动演奏系统在演奏乐曲时是钢琴发声,发声原理与传统钢琴完全一致。
  现代的钢琴自动演奏系统是利用计算机MIDI信号原理,把钢琴键盘的速度和力度信号以及记谱法转换成特定让自动演奏系统CPU能识别的信号,驱动电力信号,让安装在键盘底端的动力部件推动钢琴的琴键,琴键经过联动器、转击器等一系列联动结构,使弦槌敲击琴弦发出声音。随着采样率的进一步提高,钢琴演奏的表现力大大丰富。
  (一)现代的钢琴自动演奏系统通常装置在钢琴的键盘下,来控制琴键弹奏的速度、力度。钢琴的自动演奏时琴键的弹压,是由88个电磁铁和4块驱动板共同实现的,每个磁铁胶头对准一个琴键,驱动板给某个磁铁通电时,对应胶头向上顶起琴键,驱动弦槌击打琴弦。
  (二)钢琴自动演奏系统弹奏钢琴的力度是通过控制电流的大小来控制敲击琴弦的力度。随着科技的进步,弹奏钢琴的力度级别可实现127级或精细的力度变化,可以将乐曲最微妙的细节都有表现出来,保持音乐丰富完整。
  (三)延音踏瓣的控制。钢琴自动演奏系统一般采用MIDI格式作为乐曲的原始格式,这种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号。延音踏瓣的控制原理类同琴键。
  (四)自动演奏系统的琴谱解码功能是通过主控盒来完成的。从媒体播放器(CD、DVD、MP3、MP4、MP5、IPAD、手机等)输入与主控盒的音乐格式兼容的音频及视频格式,经主控盒解码后选择驱动板,最后驱动控制琴键。对于所播放的歌曲必须是钢琴所配置的自动演奏系统兼容的指定格式,否则主控盒无法解码。

  三、钢琴自动演奏系统的功能、特点
  (一)现代自动演奏系统一般兼容通用的MIDI文件(数字音乐),不仅可以通过CD、DVD、MP3、MP4、MP5、IPAD、手机、电脑等播放设备播放,并且随着科技的进步更是与时俱进兼容更多设备,如与其它电子乐器连接,并可通过各种新的功能配置对原有系统进行升级扩展。可以结合家庭影院系统,通过屏幕观赏艺术家的现场演奏,倾听钢琴的原声弹奏;还可以录制、编辑、回放弹奏者弹奏的曲目;同时,还具备选曲,选段,乐曲播放的快进、倒退、播放、暂停,调节音量、速度、音调,再现录制曲目等功能,可以实时将乐曲存盘、删除、复制,或修改文件名,并可以制作播放节目表等操作,是一个功能强大的自动演奏系统。
  (二)有着超大容量的音乐库,涵盖国内外各种类型的曲目,有贝多芬、李斯特、海顿、莫扎特、肖邦等艺术家的古典音乐,有爵士乐、流行歌曲等;可输出视频及伴奏,可再现钢琴演奏大师及乐队表演时的演奏效果,并且可以量化分析他们的演奏技巧和特点,便于学习。
  (三)性能稳定,操作方便,可以用存储器播放网上下载的曲目(要经过特定软件转码),有的可以到所购的钢琴自动演奏系统的官方网站上下载喜欢的钢琴乐曲,将存储器插到钢琴自动演奏系统上,便可以欣赏到优美的音乐。
  (四)有宽广的动态演奏范围。现代钢琴自动演奏系统能为每一台调整好的钢琴的琴键提供127级的表达效果,控制精度达微秒级,可以使演奏时的钢琴琴键和踏瓣获得更加精密的动态控制,音响效果、低音控制更加出色,可以使钢琴从最弱音到最强音全动态范围演奏原音。
  (五)可实现钢琴示范教学。自动演奏系统中配有大量钢琴练习曲,从入门到高级的考级曲目和钢琴大师的现场演出曲目,并显示五线谱。既可以重现教师的演奏过程供学生反复练习、体会,又可以重现学生本人的弹奏过程,帮助学生更好的了解自己练习情况,并可以同教师的示范反复对比,更可以让老师掌握学生的练习情况和学习质量,从而进行针对性的指导,提高学生的学习效率和兴趣,更快更有质量地提高他们的演奏水平。
  (六)随着科技的发展,自动演奏的系统能够精确控制琴键与踏瓣,使钢琴能够非常逼真地表达情感,装置完成后琴键和踏瓣依旧反应迅速,并可调节演奏音量,尤其是对低音量的控制,可以实现极轻柔与极重的音乐的置换,可以调节音乐的大小,有的自动演奏系统还有转换音色的效果。
  (七)现代的钢琴自动演奏系统的驱动装置可以实现完全隐藏在钢琴琴体内,不损伤钢琴,不改变钢琴原来的原有结构、键盘触感、击弦位置、音色和手感,不影响钢琴技术指标,琴键灵活,没有杂音,能极强和极弱地反应声音变化,并可实现每秒高速度击键,能够不间断弹奏发音,安装系统后的钢琴可以保持安装前的原有演奏效果,满足钢琴演奏艺术的要求。不过有的自动演奏系统会在中盘开槽以预留一定高度安装,或切除琴键尾部木质部分达到预留安装高度,再加装一个感应装置,这样不仅损坏钢琴,还破坏了出厂前加铅块配重好的手感。
  (八)目前,有的钢琴自动演奏系统带有静音功能,可使钢琴在弹奏时不发出声音,带上耳机就可以进入自己的音乐世界,这种装置安装在钢琴上后就可以自由畅弹音乐而不怕打扰到邻居。

  四、装置钢琴自动演奏系统注意事项
  钢琴自动演奏系统装完后要请钢琴调修专业人员做钢琴整理,因为有些自动演奏系统装完后会影响手感。只有让钢琴调修师把钢琴调整到最佳的弹奏性能,获得最佳的声音品质,才可以使钢琴发挥最出色的演奏效果,将钢琴演奏大师们的演奏方法、效果(声音大小,强弱对比、速度控制、踏瓣的不同运用等)如实反应出来。

  五、结语
  综上所述,钢琴自动演奏系统可以使钢琴在无人演奏的情况下弹奏出人们想欣赏的钢琴原声曲,能将钢琴演奏大师们的演奏乐曲再现。需要注意的是有些自动演奏系统的技术不过关,往往弹奏比较生硬,控制效果差,不能呈现原版音乐的演奏效果,不能表现细腻的音乐情感。这也说明当前的钢琴自动演奏系统还有要提升的地方,只有不断与时俱进才更能满足人们品赏钢琴演奏的需要,或者将来可以将其他乐器的伴奏引进钢琴自动演奏系统中,这样使钢琴演奏时表现力更丰沛。

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