音乐生活报

  

科技让我们离音乐更近:自动演奏钢琴的创新与发展

发布日期:2020/10/30 16:23:06    
  

近日,由中国国家博物馆主办,故宫博物院、中国艺术研究院、上海博物馆、湖南省博物馆、湖北省博物馆、陕西省考古研究院支持的“天地同和——中国古代乐器展”在中国国家博物馆展厅展出。

 

据悉,本次展览集中展示了中国国家博物馆藏精品及向多家文博单位商借的文物共计200余件(套),其中包括河南舞阳贾湖新石器时代文化遗址出土的骨笛、唐代九霄环佩琴等具有高度代表性的古代乐器珍品。

 

在早期中华文明遗址中,就有以笛、哨为代表的吹乐器和以钟、鼓为代表的击乐器。随着礼乐制度的建立和发展,先秦至汉代时期,乐器的种类更为复杂化,出现了编钟、编磬等大型乐器及以琴、瑟为代表的弹弦乐器,成为文人雅士精神文化生活的重要组成部分。魏晋南北朝到隋唐五代,中原王朝外交日益扩大,外来乐器广泛应用于各式演奏场合,诗歌、壁画等艺术作品记录了“胡琴琵琶与羌笛”的繁盛景象。宋元之际,戏曲艺术的确立与发展,使乐器的运用和改良达到新的高峰。这些看似顺理成章的发展,背后却能折射出科技的发展,生活方式的改变,社会的进步,也能体现音乐正一点点地融入寻常百姓生活。

 

科技推动音乐的发展

 

不仅是中国乐器的发展,所有乐器的发展都恰如其分地阐释了乐器日新月异的变化与科技发展间不可分割的关系。当下,当人们说到科技与乐器的结合,总会想到许多黑科技产品,然而利用黑科技发声的乐器,其历史长度远远超越我们的想象。

 

100多年前,即十九世纪九十年代,第二次工业革命在欧美爆发,西方国家进入机械文明的鼎盛和电气工程的初期,蒸汽和电力动力等近代科技的发展,极大地推动了生产力的进步,人们生活水平也随之提高。身体不再饥饿时,精神就需要被填满。人们不再满足于当前的娱乐需求,对音乐的追求达到了更高的层面,钢琴作为“乐器之王”,更是受到了当时人们的热烈追捧。据相关数据显示,当时欧美各国每年购买钢琴的人均比例非常庞大,就美国而言,其人均比例为 1:260,英国是 1:360,仅就 1910 年来说,英国家庭约拥有400万架钢琴。在钢琴产业飞速增长和庞大的购买力持续上升的同时,人们对于学习钢琴演奏和练习的苦恼也随之产生。如何做到不用刻意练习就能轻松体验钢琴演奏的快乐与成就感,成为了人们新的追求目标和梦想,也正是这一梦想,颠覆了人们以往的生活娱乐方式 , 也为黑科技——自动钢琴的创新与发展打下了思想基础。

 

机械时代的初代科技

 

在自动钢琴出现后,即使不会弹钢琴的人们,在家也能享受到纯机械钢琴发出的美妙音乐,而这黑科技产品的技术支持正是计算机最早的存储工具——穿孔纸带。在美剧《西部世界》中,那台暗示人工智能将要各行其是的纸卷自动钢琴就是一部初代的自动演奏钢琴。

 

当时的纸卷自动钢琴被分为两种,一种是安装于钢琴外部的外置式纸卷自动钢琴;另一种是安装于钢琴内部,最终可以记录音乐家实况演奏的内置式纸卷自动钢琴。

 

外置式纸卷自动钢琴是将柜式演奏装置外置于钢琴乐器前,其背部探出的一排键槌连接在钢琴键盘的上方,由打孔纸卷带动和传递风能的方式达到敲击钢琴琴键的弹奏效果,它的结构为风动能量部分、纸卷卷轴部分、演奏激发体部分。而内置纸卷自动钢琴则将自动演奏系统安置于内部,分为能量输入体、传导体、激发体三个结构。打孔纸卷则相当于乐谱,任何未经练习的人踩动踏板亦能演奏,因此,对于普通艺术爱好者来说,它具有实用性和可操作性,在当时深受喜爱,十分流行。

 

但是初期由于技术还为未成熟,演奏效果并非完美;手工打孔纸卷生产成本偏高、速度缓慢,无法满足市场的需求,所以维尔特·米格农公司发明使用水银柱来记录钢琴键的精确压力,使其可以记载音高、时值、音量以及演奏速度、力度起伏等细微表情变化。这时的自动演奏完全能够再现出演奏家的个性风格和更加细腻的音乐处理,由此制造企业可以将最流行的钢琴演奏家的演奏实况录制到钢琴卷轴上,消费者可以在家就身临其境地感受音乐大师的演奏于是,纸卷自动钢琴随着科技的发展迈入成熟时期,使音乐爱好者与音乐更近了一步。

 

电磁时代的动力转变

 

20世纪60年代开始,经历了第二次世界大战的世界经济开始全面复苏,音乐艺术与科技发展也日新月著。汉斯奥斯特提出的电流磁效应原理被应用于传统机械钢琴,设计出由音乐播放系统、信号处理系统、数字接口与控制系统、机电转换系统四部分组成的电磁自动钢琴。它改变了传统的音乐播放方式,最大程度地记录和还原了演奏者的实况演奏。

 

与纸卷自动钢琴相比,电磁自动钢琴在科技上有了质的飞跃。其音乐播放器一般位于钢琴键盘的右下方,也有少数在琴体内部,可与软盘、CD或U盘等进行链接;处理器负责对数字接口信号进行编辑,然后传递给处理及控制系统;机电转换系统作为琴键运作的动力,与钢琴键盘、踏板链接,使键盘中对应的螺线圈发出电子脉冲并产生磁力;此外,踏板系统接受电子脉冲发出的信号,获得控制踏板的动力。唱片、卡带等已经不能满足人们对音乐质感的追求,现场演奏成为了心之所向。

 

智能化时代的融合创新

 

21世纪,全球进入信息科技数字化时代,互联网的高速发展和全球普及极大地推动了人类文明的进步,自动钢琴也受互联网发展的影响,从电磁时代步入智能化时代。其特点不仅体现在智能电子音源的应用以及对传统钢琴声学体系进行改革,还体现在自动演奏对于钢琴教学的补充。传统钢琴原有的艺术表现力与高科技智能的充分融合,使钢琴自动演奏系统更加智能化、精细化、精准化。

 

以美国施坦威公司研制的SPIRIO高解析度自动演奏钢琴为例。这款智能化自动钢琴不仅拥有施坦威传统钢琴的精准演奏效果,而且在自动演奏时,也能感受到其优美的延音、灵动的跳音柔和的颤音以及雷鸣般的重音,就连踏板的控制力度也能精准模拟。相比电磁自动钢琴,它具有力度分级、无线控制、录音功能、视频功能、伴奏功能、钢琴家现场录制曲库、移动设备、电脑、MP3播放设备、APP应用教学等先进技术,在保持传统机械钢琴原味的同时,让钢琴成为了寓教于乐的高科技产品。当然,除了施坦威以外,如今许多国际国内的钢琴品牌也都开始对自家的产品进行智能化的自主研发与后期添加,改革和拓展其产品的结构性能和实用功能。

 

在自动钢琴不断地更新迭代过程中,我们可以看到乐器的发展正随着科技的改变不断更新。每个时代有着每个时代的特色,但有一条始终不变,那就是乐器的发展正不断向着普及性、实用性、灵活性发展。技术推动音乐欣赏与娱乐方式的改变推动乐器表演的多元化形式呈现的同时丰富了音乐的传播方式,建立了音乐教学的创新模式促进了乐器行业的新机遇。