奧爾登·斯金納

在本文的第1部分中，我們描述了數(shù)碼鋼琴如何執(zhí)行其最基本的功能-模仿原聲鋼琴。我們首先進(jìn)行音調(diào)制作，然后繼續(xù)進(jìn)行控制（鍵盤和踏板），最后介紹樂(lè)器的音頻系統(tǒng)。在第2部分中，我們探索了數(shù)碼鋼琴超越簡(jiǎn)單復(fù)制原聲鋼琴功能的所有方法。

 

音調(diào)制作

采樣率和位深度

現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)字鋼琴中用來(lái)模擬原聲鋼琴?gòu)?fù)雜音調(diào)特性的技術(shù)稱為采樣。采樣是最簡(jiǎn)單的形式，是對(duì)聲音進(jìn)行數(shù)字記錄以供以后播放的過(guò)程。樣本集合（例如，再現(xiàn)鋼琴音調(diào)所需的樣本）稱為樣本集。為像鋼琴這樣復(fù)雜的樂(lè)器編譯樣本集時(shí)，需要做出許多決定，也許最重要的是采樣率和位深度。

采樣速率確定如何每秒聲音多次將被測(cè)量。必須對(duì)聲音進(jìn)行足夠頻繁的采樣，以避免丟失采樣時(shí)間之間發(fā)生的變化。該速率又取決于所采樣聲音的頻率。鍵盤上最高音符的基本頻率是每秒4186個(gè)周期或赫茲（Hz）。但是，伴隨這些基本音調(diào)的泛音會(huì)以基本音調(diào)頻率的倍數(shù)振動(dòng)，因此必須正確記錄以準(zhǔn)確再現(xiàn)音調(diào)。幸運(yùn)的是，光盤的發(fā)明人已經(jīng)很清楚這一要求，很久以前就采用了44100Hz的采樣率進(jìn)行音頻CD記錄。

另一個(gè)決定是每秒每秒進(jìn)行44100次測(cè)量的精度。正如我們不想錯(cuò)過(guò)在我們測(cè)量聲音之間發(fā)生的聲音變化一樣，我們也不能錯(cuò)過(guò)這些變化的細(xì)節(jié)。在數(shù)字記錄中，這稱為位深度。位深度越高，可以記錄的細(xì)節(jié)越精細(xì)。在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)8位數(shù)字表示最多256個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別，一個(gè)16位數(shù)字可以表示65,536個(gè)級(jí)別，而一個(gè)24位數(shù)字最多表示16,777,216個(gè)級(jí)別。我們將再次屈服于光盤開(kāi)發(fā)人員的決定，并選擇16位數(shù)字作為我們的標(biāo)準(zhǔn)。

所有這些意味著在音頻CD標(biāo)準(zhǔn)下，每秒采樣的聲音被測(cè)量了44,100次，其細(xì)節(jié)程度可以代表多達(dá)65,536個(gè)單獨(dú)的級(jí)別。該樣本信息的這一秒僅占用了86 KB以上的內(nèi)存空間。由于數(shù)字鋼琴制造商不會(huì)發(fā)布有關(guān)其采樣標(biāo)準(zhǔn)的信息，因此沒(méi)有與音頻CD標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的依據(jù)。但是，軟件鋼琴的開(kāi)發(fā)者指出的費(fèi)率往往高于此標(biāo)準(zhǔn)，因此可以合理地假設(shè)某些數(shù)字鋼琴制造商也可能超過(guò)這些費(fèi)率。

循環(huán)播放

鋼琴音符的一個(gè)有趣的特征是它可以持續(xù)幾秒鐘，但是在最初的幾秒鐘之后，聲音的大部分初始復(fù)雜度消失了。剩下的幾秒鐘持續(xù)的聲音除了音量逐漸減小外幾乎沒(méi)有變化。通過(guò)引入一個(gè)稱為循環(huán)的過(guò)程，這為節(jié)省一些內(nèi)存空間，從而節(jié)省一些金錢提供了可能性。循環(huán)播放涉及選擇一段短時(shí)間的聲音，該聲音在一段時(shí)間內(nèi)基本保持不變，然后以逐漸減小的音量反復(fù)播放。細(xì)心地做，當(dāng)專心聆聽(tīng)一個(gè)音符的延音時(shí)幾乎無(wú)法檢測(cè)到結(jié)果，而在正常彈奏時(shí)在動(dòng)蕩中完全消失了。

空間關(guān)系

原聲鋼琴產(chǎn)生的音符在樂(lè)器琴弦中有一個(gè)物理起點(diǎn)，當(dāng)您從鍵盤的左（低音）端到右（高音）端演奏音階時(shí)，可以聽(tīng)到從左向右移動(dòng)的音符。為了保持這種空間關(guān)系，數(shù)碼鋼琴中的樣本以兩聲道立體聲錄制。此功能通常稱為“平移”，通過(guò)以類似于從原聲鋼琴聽(tīng)到的聲音的方式對(duì)聲音進(jìn)行物理定位來(lái)增加琴聲的真實(shí)感。

采樣音符數(shù)量

現(xiàn)在我們必須決定要采樣多少個(gè)音符。顯而易見(jiàn)的答案似乎是“所有人”，而一些制造商則選擇了這條路線。但是為了控制數(shù)碼鋼琴的成本，許多制造商都在尋找對(duì)全部88個(gè)音符進(jìn)行采樣的替代方法。

在原聲鋼琴中，較長(zhǎng)的低音弦的音色不同于較短的高音弦。事實(shí)上，當(dāng)你從鍵盤的一端彈到另一端時(shí)，音色會(huì)發(fā)生多次變化。部分原因是琴弦長(zhǎng)度不同，還有部分原因是不同音域的音符的類型和琴弦數(shù)量不同。在最低音區(qū)，弦槌擊打每個(gè)音符對(duì)應(yīng)的琴弦，厚銅線包裹著的琴弦能減緩其振動(dòng)速度以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)囊舾摺８鶕?jù)鋼琴的弦列設(shè)計(jì)，低音區(qū)有幾個(gè)八度音階，其中每個(gè)音符連接兩根琴弦，每根弦都用薄銅線包裹。最后，鍵盤中部的每個(gè)音符對(duì)應(yīng)三根鋼絲琴弦。每個(gè)音符對(duì)應(yīng)的一根、兩根或三根琴弦被稱為同音弦，因?yàn)槊拷M同音弦被調(diào)成同一音高，發(fā)出相同的音符聲音。當(dāng)從琴鍵的一端彈到另一端，就能聽(tīng)到因琴弦的不同排列而造成的細(xì)微音色變化。

但是兩個(gè)相連音符的音色變化并不總是那么明顯。有時(shí)，發(fā)生變化的只是音高。事實(shí)證明，對(duì)于數(shù)碼鋼琴而言，播放不同音高的聲音樣本是一件非常簡(jiǎn)單的事情。所以可以使用一個(gè)音色樣本作為兩個(gè)或三個(gè)連續(xù)音符的基礎(chǔ)來(lái)節(jié)省存儲(chǔ)空間。但是如果過(guò)度，就會(huì)導(dǎo)致明顯的音色問(wèn)題。但是，如果至少采樣了三分之一的音符，多鍵盤中音色有更明顯變化的區(qū)域多加注意，這些共享樣本可以產(chǎn)生逼真的鋼琴音色。

動(dòng)態(tài)變化的采樣

在我們從基本樣本集中進(jìn)行之前，必須處理音調(diào)變化的另一個(gè)來(lái)源-動(dòng)態(tài)效果（音量或響度的變化）。較重地敲擊弦線會(huì)產(chǎn)生更大數(shù)量的聲調(diào)，并且會(huì)突出較高的泛音，這不僅會(huì)使聲音變大，而且會(huì)使聲音更“邊緣”。當(dāng)前，除了最便宜的樂(lè)器外，數(shù)字鋼琴使用的是三到五個(gè)動(dòng)態(tài)樣本。當(dāng)您以不同程度的力度彈奏時(shí)，數(shù)碼鋼琴會(huì)選擇最接近的適當(dāng)動(dòng)態(tài)樣本進(jìn)行播放。使用單個(gè)樣本級(jí)別進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理的入門級(jí)鋼琴也使用音符泛音的可變過(guò)濾來(lái)模擬這些音調(diào)差異，有時(shí)會(huì)取得顯著成功。

采樣其他效果

許多數(shù)字鋼琴都包含其他類型的樣本，旨在捕獲原聲鋼琴的更多細(xì)微差別。這時(shí)，最常見(jiàn)的兩個(gè)樣本是弦共振和阻尼效應(yīng)。由于具有如此多的功能，不同的制造商很少會(huì)使用相同的術(shù)語(yǔ)來(lái)獲得相同的效果。弦的共鳴與弦的泛音有關(guān)。振動(dòng)弦產(chǎn)生的每個(gè)泛音都處于或接近高音基頻的基本頻率，高音的基頻與演奏的基音具有數(shù)學(xué)關(guān)系。這導(dǎo)致相關(guān)音符的弦的微弱的共鳴或共振振動(dòng)，并為聲音增加了另一個(gè)維度。（要聽(tīng)到這種效果，請(qǐng)緩慢按下和弦的鍵（在本次討論中，我們將其設(shè)為C和弦，而無(wú)需實(shí)際發(fā)出聲音。）按住這些鍵的同時(shí)，快速敲擊并釋放C到所保持的和弦下方八度，會(huì)微弱地聽(tīng)到上面C弦的共鳴。）

在原聲鋼琴中，當(dāng)按下琴鍵時(shí)，擊弦機(jī)止音器會(huì)使琴鍵遠(yuǎn)離弦，并在釋放琴鍵時(shí)返回以停止其振動(dòng)。對(duì)聲音的影響不是瞬間的；琴弦的振動(dòng)停止只需幾分之一秒。在此期間，隨著其泛音快速衰減，音調(diào)也會(huì)發(fā)生變化。放開(kāi)琴鍵會(huì)觸發(fā)制音效果的采樣，并為數(shù)碼鋼琴的聲音添加另一個(gè)微妙的維度。

和弦

最后，我們必須考慮一下樂(lè)器可以同時(shí)演奏多少個(gè)音符，表示為和弦。快速瀏覽一下，可能意味著10應(yīng)該足夠了。但是請(qǐng)考慮當(dāng)您按住延音踏板同時(shí)彈奏和弦或琶音時(shí)會(huì)發(fā)生什么。持續(xù)保持的每個(gè)音符都占據(jù)一個(gè)復(fù)音。如果您按下延音踏板并用雙手彈奏一組三個(gè)音符的和弦，然后以連續(xù)較高的八度音程再重復(fù)三遍這些和弦，那么此時(shí)你就彈奏了24個(gè)延音音符。而彈奏分層音需要48個(gè)復(fù)調(diào)音符，分層音即兩種不同聲音的組合，如鋼琴和弦樂(lè)器。一些型號(hào)的數(shù)碼鋼琴有32個(gè)復(fù)音數(shù)，但當(dāng)前大多數(shù)型號(hào)有64個(gè)或更多復(fù)音數(shù)。

注意事項(xiàng)：當(dāng)您深入研究數(shù)碼鋼琴的規(guī)格時(shí)，你可能會(huì)被那些規(guī)格的數(shù)字所吸引，比如說(shuō)采樣音符的數(shù)量、樣本所占的存儲(chǔ)空間大小，等等，但是這是非常不可靠的。數(shù)碼鋼琴的設(shè)計(jì)包括經(jīng)濟(jì)因素（比如型號(hào)的售價(jià)數(shù)量）、潛在顧客的需求（初學(xué)者或?qū)I(yè)人士），而且在很大程度上，由制造商的工程人才所決定。設(shè)計(jì)創(chuàng)意是工程人員將規(guī)格數(shù)字轉(zhuǎn)化為靈感的過(guò)程，而富有創(chuàng)意的工程師能利用規(guī)格數(shù)字提高鋼琴的音質(zhì)，而缺乏創(chuàng)意的工程師則會(huì)讓鋼琴的音色更差，所以重要的并不是這些規(guī)格數(shù)字本身。

聲音產(chǎn)生的其他方法

在采樣變得商業(yè)可行之前（即負(fù)擔(dān)得起，在引入時(shí)，第一批采樣儀器的價(jià)格就相當(dāng)于一所小房子的價(jià)格），各種形式的“合成”被用來(lái)制作電子音樂(lè)。振蕩器，濾波器，調(diào)制器，包絡(luò)線發(fā)生器和其他電子設(shè)備一起工作，可以發(fā)出前所未有的聲音，以及模糊地模仿熟悉的聲學(xué)樂(lè)器的聲音。經(jīng)典模型是羅伯特·穆格在1960年代末和70年代后期的模塊化合成器，溫迪·卡洛斯正是用這種合成器演奏其專輯《時(shí)髦的巴赫》。當(dāng)今的有些數(shù)碼鋼琴保留了與這些早期合成器幾乎相同的方式來(lái)修改聲音的功能。

看看當(dāng)前出現(xiàn)的技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)一種稱為物理建模的方法。盡管以前在基于軟件的鋼琴中使用過(guò)建模，但去年羅蘭發(fā)行了V-Piano，這是第一款完全依靠這種技術(shù)的數(shù)字鋼琴。最近，雅馬哈發(fā)布了其新的CP舞臺(tái)鋼琴系列，該系列融合了建模和采樣技術(shù)。建模會(huì)將樂(lè)器的聲音分解為離散的元素，這些元素可以用數(shù)學(xué)方程式或算法表示。對(duì)于原聲鋼琴，這些算法表示影響音調(diào)的主要元素的行為-弦槌，琴弦，音板和阻尼器。采樣時(shí)，會(huì)從鋼琴的內(nèi)存中檢索一個(gè)預(yù)先存在的采樣，而在建模時(shí)，會(huì)根據(jù)一系列復(fù)雜的計(jì)算實(shí)時(shí)創(chuàng)建音調(diào)。采樣需要大量?jī)?nèi)存來(lái)存儲(chǔ)高分辨率采樣集，

控制音調(diào)—鍵盤

就像在原聲鋼琴中一樣，鍵盤的作用是為演奏者提供對(duì)樂(lè)器音調(diào)資源的親密，可靠的控制。但是就像沒(méi)有單一的正確音調(diào)一樣，也沒(méi)有單一的正確感覺(jué)。而是有一個(gè)可接受范圍的觸摸特性。

觸摸重量

就像在原聲鋼琴中一樣，大多數(shù)數(shù)碼鋼琴的擊弦機(jī)主要是操縱桿的排列，但是數(shù)碼擊弦機(jī)的復(fù)雜性要低得多，不需要定期調(diào)整。玩家使用一些可定義的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷擊弦機(jī)。有些很容易衡量，有些則很主觀。數(shù)碼鋼琴購(gòu)買者最經(jīng)常爭(zhēng)論的是觸摸重量。

觸摸重量是按下按鍵所需的力的量，通常以克為單位。對(duì)于民謠鋼琴，通常認(rèn)為50至55克范圍內(nèi)的觸摸重量是正常的。鑰匙提供的阻力是摩擦力和被移動(dòng)零件的質(zhì)量的組合。這兩個(gè)因素在原聲鋼琴中的表現(xiàn)與在數(shù)碼鋼琴中的稍有不同。通常在完全踩下延音踏板的情況下測(cè)量原聲鋼琴的觸摸重量，這可以減輕阻尼器的重量并減少按下琴鍵所需的力。問(wèn)題是，數(shù)碼鋼琴?zèng)]有制音器，因此數(shù)碼鋼琴制造商必須在鋼琴演奏者通過(guò)按鍵抬起減震器時(shí)會(huì)感覺(jué)到的重量增加，以及減震器通過(guò)延音踏板提起時(shí)的較輕重量之間做出選擇。該問(wèn)題沒(méi)有固定答案，只是制造商的設(shè)計(jì)選擇。

與數(shù)碼鋼琴相比，摩擦也是聲學(xué)效果中更大的因素。聲音作用中的大部分摩擦力是由于各種鉸鏈點(diǎn)和軸承表面引起的，其中許多鉸鏈點(diǎn)和軸承表面都帶有布或氈套。隨著時(shí)間的流逝，這些襯套會(huì)磨損或變緊，從而減少了摩擦并降低了按下琴鍵所需的力。另一個(gè)因素是濕度。毛氈和木質(zhì)零件易于吸收和釋放水分，隨著空氣中水分含量的變化有效地增加或減少了摩擦。由于數(shù)字擊弦機(jī)包含的氈制部件少得多，并且除了少數(shù)使用木鍵的高端擊弦機(jī)，大多數(shù)數(shù)碼鋼琴幾乎不含木質(zhì)配件，因此，由于磨損和濕度波動(dòng)而引起的摩擦變化將大大減少。

觸重的另一個(gè)特點(diǎn)是，鍵盤兩端的觸重各不相同。在鋼琴中，低音端的弦槌要遠(yuǎn)遠(yuǎn)重于高音端，這導(dǎo)致低音區(qū)的觸重更重，高音區(qū)的觸重更輕。而逐級(jí)配重?fù)粝覚C(jī)則是大多數(shù)數(shù)碼鋼琴為了復(fù)制鋼琴鍵盤的觸重而采用的類似逐級(jí)配重設(shè)計(jì)。在數(shù)碼鋼琴鍵盤的88個(gè)琴鍵上使用不同的重量設(shè)計(jì)，會(huì)增加成本而且也不一定有價(jià)值。所以通常數(shù)碼鋼琴采用四個(gè)不同的觸重值，每一種用于一個(gè)觸重區(qū)域。

琴鍵設(shè)計(jì)

一些使用木質(zhì)琴鍵的高端數(shù)碼鋼琴能讓你體會(huì)到彈奏鋼琴的感覺(jué)。其中你能發(fā)現(xiàn)的一些不同琴鍵設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括：琴鍵的輕微彎曲、琴鍵的質(zhì)量差異，以及在按壓琴鍵時(shí)，木材與塑料的減震效果的細(xì)微差異，盡管這大多都隱匿于琴鍵下方的毛氈處。

琴鍵設(shè)計(jì)的另一個(gè)方面是鍵面材料的觸感。鋼琴演奏者喜歡象牙按鍵不僅因它外型美觀，還因?yàn)樗菨B透性材料，不同于表面光滑的塑料琴鍵，象牙琴鍵具有一定程度的抓力。當(dāng)演奏者的彈奏進(jìn)入緊張階段，手心出汗時(shí)，這種抓力就尤為重要，這通常出現(xiàn)在彈奏有難度的樂(lè)章時(shí)，彈奏者的準(zhǔn)確性和控制力達(dá)到極限。象牙鍵面的替代品，如卡瓦伊的Neotex、羅蘭的IvoryFeel和雅馬哈的Ivorite等仿象牙琴鍵同樣具備象牙鍵面久負(fù)盛名的優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)褪色、開(kāi)裂和破碎。其他制造商也逐漸增添這一功能，當(dāng)你比較鋼琴時(shí)，最好考慮一下這一因素。

動(dòng)態(tài)（速度）傳感器

最后要探討的關(guān)于數(shù)碼鋼琴擊弦機(jī)的問(wèn)題是，如何測(cè)量演奏者的手指按鍵力量。這通常經(jīng)由兩個(gè)電觸開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)按下琴鍵時(shí)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)會(huì)快速連續(xù)關(guān)閉。又或者，一些高端的多功能數(shù)碼鋼琴會(huì)采用光學(xué)傳感器來(lái)感測(cè)琴鍵的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)按下琴鍵時(shí)，琴鍵上的傳感器會(huì)分解光束。然而，這些傳感器實(shí)際測(cè)量的不是按鍵力量，而是按鍵的速度，這就是為什么你有時(shí)會(huì)看到鍵盤規(guī)格中會(huì)包含感應(yīng)速度的原因。將琴鍵一按到底時(shí)，鋼琴會(huì)測(cè)量第一和第二個(gè)傳感器接收到信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間。時(shí)間長(zhǎng)表明琴鍵緩慢移動(dòng)，那么鋼琴會(huì)發(fā)出柔和的音色；時(shí)間短意味著擊鍵更快、更有力，因此鋼琴會(huì)發(fā)出更響亮的音色，這些都是顯而易見(jiàn)的。一些擊弦機(jī)會(huì)采用附加開(kāi)關(guān)來(lái)觸發(fā)其他類型的聲音樣本，比如說(shuō)上文提到的制音效應(yīng)。

現(xiàn)在一些數(shù)碼鋼琴采用三個(gè)傳感器（三觸點(diǎn)傳感器），而不是常見(jiàn)的兩個(gè)。第三個(gè)傳感器能讓彈奏者在琴鍵還未完全返回原來(lái)位置時(shí)就重新觸發(fā)音符，這大大地提高了琴鍵重復(fù)速度，還改善了鋼琴的連奏反應(yīng)。

踏板

現(xiàn)代原聲鋼琴有三個(gè)踏板。讓我們看一下它們是如何工作的，以及它們的功能如何轉(zhuǎn)換為數(shù)碼鋼琴。

在普通的三踏板鋼琴中，右側(cè)的踏板是延音踏板。如果數(shù)字樂(lè)器只有一個(gè)踏板，那就是延音踏板。有些人將其稱為阻尼器踏板，因?yàn)樗谠曚撉偕系臋C(jī)械功能是將阻尼器從琴弦上抬起。在數(shù)碼鋼琴上，延音踏板是一個(gè)電子開(kāi)關(guān)。按下時(shí)，它會(huì)告知樂(lè)器，使演奏的音符像在原聲鋼琴上一樣逐漸衰減。

關(guān)于數(shù)碼鋼琴的延音踏板，最常見(jiàn)的問(wèn)題是它是否可以執(zhí)行稱為半踏板的功能。原聲鋼琴的延音踏板機(jī)構(gòu)可以將阻尼器從擱在琴弦上的位置移動(dòng)到完全脫離琴弦的位置，或兩者之間的任何位置。在這兩個(gè)位置之間是非常有用的半踏板位置，它使演奏者可以更好地控制音調(diào)和延音。雖然半踏板功能現(xiàn)在通常在高端數(shù)字設(shè)備上發(fā)現(xiàn)，但并不總是出現(xiàn)在價(jià)格較低的樂(lè)器上，在這種情況下，延音踏板很可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)完全延音或無(wú)延音，但是之間沒(méi)有任何東西。一些價(jià)格較低的數(shù)碼產(chǎn)品帶有單獨(dú)的方形塑料或金屬腳踏開(kāi)關(guān)，而不是像鋼琴踏板那樣的東西。但是，即使鋼琴本身具有半踏板控制功能，腳踏開(kāi)關(guān)也可能僅提供開(kāi)/關(guān)延音。即使某些踏板具有鋼琴踏板的外觀和動(dòng)作，也可能是同樣的情況。始終值得檢查規(guī)格以確保兩臺(tái)儀器和踏板可以進(jìn)行半踏板控制。

三踏板的左踏板為弱音踏板。而在三角鋼琴中，為顯示其功能，這一踏板被稱為移位弱音踏板或一根琴弦踏板。在三角鋼琴中，踩下左踏板會(huì)將整個(gè)擊弦機(jī)（從琴鍵到弦槌）稍微向右移動(dòng)。正如上文“音調(diào)制作”一節(jié)中提到的，在鋼琴中，大多數(shù)音符都連接兩根或三根琴弦。當(dāng)弱音踏板將擊弦機(jī)向右移動(dòng)時(shí)，弦槌僅擊打三根同音琴弦中的兩根琴弦。這就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)效果：降低音量，以及略微改變音質(zhì)。

如同延音踏板一樣，數(shù)碼鋼琴的弱音踏板只是一個(gè)具有同等效果的電子開(kāi)關(guān)。但是比起鋼琴，數(shù)碼鋼琴的擊弦機(jī)可以產(chǎn)生音量更低的聲音，所以弱音踏板在數(shù)碼鋼琴中的實(shí)用性大大減低了。然而，弱音踏板功能改變音質(zhì)的效果依然實(shí)用，如果它真能實(shí)現(xiàn)這一功能，但是大多數(shù)數(shù)碼鋼琴的弱音踏板并不具備這一效果。

神秘的中間踏板是選擇踏板。理解選擇踏板最簡(jiǎn)單的方法就是將其看作具有選擇性延音功能的踏板。任意彈奏一個(gè)或多個(gè)琴鍵，按下琴鍵的同時(shí)，踩住選擇踏板。選擇踏板就會(huì)提起這些琴鍵的制音器，即使在松開(kāi)琴鍵后還能延長(zhǎng)這些琴鍵的聲音，但是隨后彈奏的琴鍵，即使松開(kāi)后也無(wú)法延音，除非你又使用了延音踏板。所以清楚了嗎？數(shù)碼鋼琴踏板最重要的就是完全擁有鋼琴三個(gè)踏板的功能。就曲譜而言，只有少數(shù)古典音樂(lè)才需要用到選擇踏板。如果你有需要就可以用，但是你可能永遠(yuǎn)都不會(huì)有機(jī)會(huì)用到它。在數(shù)碼鋼琴中，中踏板會(huì)有另一個(gè)功能，這將在本文的第2部分中進(jìn)行討論。

音響系統(tǒng)

大多數(shù)數(shù)字鋼琴的最后組成部分是音頻系統(tǒng)，即放大器和揚(yáng)聲器，其功能與原聲鋼琴的音板相同：使鋼琴的聲音在有用的音量下可聽(tīng)見(jiàn)。我說(shuō)大多數(shù)數(shù)字鋼琴是因?yàn)槟承ｉT為舞臺(tái)設(shè)計(jì)的樂(lè)器缺少板載音頻系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兪冀K會(huì)連接到擴(kuò)聲或公共廣播（PA）系統(tǒng)。

當(dāng)前市場(chǎng)上的數(shù)碼鋼琴可提供12至360瓦（W）的輸出功率，可通過(guò)2至12個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行傳輸。要了解為什么會(huì)有如此廣泛的選擇，我們需要研究系統(tǒng)的功率輸出能力（以及揚(yáng)聲器的類型，數(shù)量和位置）與我們所聽(tīng)到的聲音之間的關(guān)系。

大多數(shù)人可以檢測(cè)到的最小音量變化是3分貝（dB），要使音量增加3dB，則需要將輸出功率（瓦特）加倍。考慮到這些關(guān)系，讓我們看一些數(shù)字。

根據(jù)對(duì)三種最常見(jiàn)的音樂(lè)會(huì)三角鋼琴（貝森朵夫290型，施坦威 D型和雅馬哈 CFIIIS型）的測(cè)量，得出了一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍。這個(gè)范圍從最柔和的音符（64dB）到我可以產(chǎn)生的最大音域（103dB）。分配適度0.015W -我們假設(shè)一個(gè)非常高效的音頻系統(tǒng)-為產(chǎn)生最柔和的音調(diào)（64dB），下圖跟蹤了隨音量增大而達(dá)到鋼琴動(dòng)態(tài)范圍的頂部所需的放大器功率的變化。不同的音頻系統(tǒng)將有不同的起點(diǎn)，具體取決于被供電揚(yáng)聲器的大小和數(shù)量，這些揚(yáng)聲器使用電源的效率以及彈奏的音符（低音需要更多的功率來(lái)匹配高音音量）。表格中的動(dòng)態(tài)變化數(shù)量可以反映一定程度的音樂(lè)性能。

如果你之前沒(méi)有看過(guò)這樣的表格，其結(jié)果會(huì)令你大吃一驚。因?yàn)槟銜?huì)看到擴(kuò)音器真正需要大功率的是最后三到四檔的音量。

當(dāng)音響系統(tǒng)試圖再現(xiàn)超過(guò)其可承受范圍的聲音時(shí)，就會(huì)對(duì)聲音“限幅”，導(dǎo)致聲音失真。需要注意的是，如果一直用最大音量彈奏，即使是最優(yōu)質(zhì)的鋼琴也可能會(huì)對(duì)聲音限幅。除了聲音失真之外，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)還可能會(huì)損壞揚(yáng)聲器和擴(kuò)音器。關(guān)鍵是將音量設(shè)置在不高于其最大音量的75至80％之間。

如果你已經(jīng)瀏覽了本刊最后的規(guī)格表，你就知道只有少數(shù)數(shù)碼鋼琴的聲道（左和右）會(huì)產(chǎn)生100瓦的輸出功率。許多具有大功率的型號(hào)還為高低音頻率區(qū)間分別提供擴(kuò)音器和揚(yáng)聲器，以此區(qū)分低功率高音頻率與高功率低音頻率。目前，僅有少數(shù)型號(hào)將音響系統(tǒng)分為三個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，即用于低音、中音和高音的系統(tǒng)。這些設(shè)計(jì)被稱為“雙功放”或“三功放”，通過(guò)利用專為特定頻率區(qū)間設(shè)置的優(yōu)化擴(kuò)音器和揚(yáng)聲器，而不是將整個(gè)頻譜發(fā)送到整個(gè)音響系統(tǒng)中，大大提高音響效果和功率效率。

揚(yáng)聲器

因?yàn)槲覀儗⒃诒境霭嫖镏锌紤]的所有數(shù)碼鋼琴都具有立體聲音頻系統(tǒng)，所以所有有關(guān)揚(yáng)聲器的討論都將假定匹配的左右聲道。

最便宜的數(shù)碼鋼琴每側(cè)配有一個(gè)全頻揚(yáng)聲器。雖然通常制造商稱這些揚(yáng)聲器為“全頻”揚(yáng)聲器，但實(shí)際上這種揚(yáng)聲器只是受成本和安裝空間——有些型號(hào)相當(dāng)小巧，所限的次級(jí)揚(yáng)聲器。雖然全頻揚(yáng)聲器擁有再現(xiàn)鋼琴樣本所需的20Hz-20kHz頻率范圍，但是這些頻率的處理方式并不相同。判斷揚(yáng)聲器的頻率反應(yīng)不僅取決于頻率范圍，還取決于頻率“平滑度”，或者說(shuō)精確性。如果我們向一個(gè)揚(yáng)聲器發(fā)送多個(gè)同一音量的不同頻率信號(hào)，當(dāng)揚(yáng)聲器發(fā)出這些頻率的聲音時(shí)，測(cè)量揚(yáng)聲器的輸出音量，我們就會(huì)看到揚(yáng)聲器的“頻率反應(yīng)曲線”。全頻揚(yáng)聲器的頻率反應(yīng)曲線通常在中頻區(qū)域相對(duì)平滑，但到了頻譜的高頻和低頻區(qū)域，音量會(huì)大大下降。也就是說(shuō)，揚(yáng)聲器無(wú)法準(zhǔn)確再現(xiàn)傳送信號(hào)的全部頻率范圍。這并不是因?yàn)閾P(yáng)聲器設(shè)計(jì)差勁。事實(shí)上，我常常驚訝于工程師能設(shè)計(jì)出這些揚(yáng)聲器。但這些揚(yáng)聲器仍是不準(zhǔn)確的，會(huì)影響我們對(duì)鋼琴聲音的感知。如果高音和低音出現(xiàn)弱化或缺失，即使是最好的聲音樣本集也無(wú)法給人留下深刻的印象。

因此，大多數(shù)高端數(shù)碼鋼琴型號(hào)都配置三個(gè)揚(yáng)聲器，每一個(gè)揚(yáng)聲器分別用于優(yōu)化低音、中音和高音頻率。低音頻率的精確再現(xiàn)需要大量空氣的移動(dòng)，這就需要相對(duì)較大的表面積以及高頻的進(jìn)出運(yùn)動(dòng)。低音揚(yáng)聲器主要影響我們對(duì)鋼琴聲音的整體印象。

位于頻譜另一端的是高音揚(yáng)聲器。雖然體積很小，但是高音揚(yáng)聲器主要負(fù)責(zé)再現(xiàn)鋼琴高音的細(xì)微差別。低音揚(yáng)聲器和高音揚(yáng)聲器除了輸出頻率有明顯差異外，它們的安裝位置也不同。低頻聲音會(huì)向四面八方傳播，聲音頻率越高，傳播定向性就越強(qiáng)，這意味著將高音揚(yáng)聲器精確放置尤為重要。數(shù)碼鋼琴的大多數(shù)中低頻揚(yáng)聲器都位于鍵盤下方，因?yàn)殒I盤下方空間大。而高頻率的定向性要求高音揚(yáng)聲器必須將聲音直接傳遞到彈奏者面前，所以通常高音揚(yáng)聲器安置在鋼琴的控制面板上。

揚(yáng)聲器系統(tǒng)中最新的一種—似乎是數(shù)碼鋼琴獨(dú)有的-是共鳴板揚(yáng)聲器。該技術(shù)將在本期其他地方的“混合鋼琴”一文中討論。

因此，我們現(xiàn)在擁有了數(shù)碼鋼琴的所有功能：一個(gè)聲源，以及控制和收聽(tīng)它的方法。但是目前沒(méi)有一架數(shù)碼鋼琴停在那里。它們都具有附加功能。這些附加功能從少數(shù)其他聲音到直接互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)。即使您當(dāng)前的需求沒(méi)有超出基礎(chǔ)知識(shí)，您也應(yīng)該了解樂(lè)器上的其他功能，以及它們?nèi)绾问鼓械襟@訝并引誘您進(jìn)入從未曾想過(guò)的音樂(lè)冒險(xiǎn)中。要繼續(xù)，請(qǐng)閱讀“數(shù)字鋼琴基礎(chǔ)知識(shí)，第2部分：超越原聲鋼琴”。