淺談鋼琴視覺調律的發展及應用

劉寶利　金立國

【摘 要】 闡述鋼琴視覺調律的發展情況，并介紹桑德森精確調律儀、太空調律軟件、調律實驗室軟件和極品調律軟件等 常用調律軟件及其應用。

【關鍵詞】 視覺調律；音準儀；精度；音域；調律軟件

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.05.011

【Abstract】Historical development of electronic piano tuning was introduced， and applications of Tunelab and other commonly used tuning software were elaborated here.

【Key Words】electronic tuning； tuning devices； precision； range； tuning software

傳統的鋼琴調律是利用聽覺結合手動工具完成的。20世紀30年代開始，國外就有人開始嘗試使用電子音準儀器作為輔助工具進行調音工作，90年代出現了可供專業調律人員使用的鋼琴調律軟件。在儀器和軟件的幫助下，調律師可以借助顯示器或者顯示屏辨別音的高低，不再完全依賴人耳的聽覺完成調律工作。這種采用電子儀器或者軟件輔助的調律方法被稱為視覺調律或者電子調律。

1 概述

幾十年來，視覺調律方法雖然一直有人嘗試，但是在20世紀80年代以前一直被絕大部分調律師所排斥。主要原因是老式調律儀器不論在精度和測量音域上，還是設計原理上都不太適合精確的鋼琴調律要求。

20世紀70年代初，鋼琴調律儀器的設計開始出現了一些可喜的變化。第一個變化是儀器的測量范圍開始拓寬，第二個變化是儀器的設計開始關注“鋼琴的個性”，即調律的標準不再是千篇一律的理論上的“標準十二平均律”，而是開始關注不同鋼琴的設計特點和聲音特色①。因此，對鋼琴聲音個性的關注，實際上促進了現代專業調律儀器的一個質的變化，也直接導致了后來專業調律軟件和調律儀器的迅速發展和普及。

鋼琴調律是一門聲音藝術，視覺調律作為新的概念，曾經飽受非議。1997年，兩位美國著名的鋼琴調律大師吉姆·科爾曼和沃爾州·史密斯②，在芝加哥舉行了一場由鋼琴家、調律師共同參與的“電子調律（即視覺調律）”對抗“聽覺調律”的友誼賽。最終，使用電子儀器的吉姆·科爾曼勝出，比賽過程由美國鋼琴技師雜志進行了詳細報道，并在互聯網上引起廣泛的討論。進入21世紀以后，對“視覺調律”的非議才慢慢平息。

據不完全統計，美國職業調律師達到4 000～6 000人，其中近一半的人使用專業的鋼琴調律儀器或者調律軟件，這表示視覺調律已經得到專業人士的廣泛認可。我國目前還沒有專用的商業調律軟件出現，但是有些調律師已經開始從國外引進專用軟件。如“調律實驗室（Tunelab）”軟件功能齊全、售價偏低，“調律實驗室97版”（Tunelab97）軟件是不需付費的共享軟件，最受國內同行的關注。

2 電子調律的起源和發展

最早使用儀器進行的鋼琴調音試驗應該是在實驗室里進行的。關于這方面的記載非常有限，最早的記載是20世紀30年代由科學家銳爾斯貝克（Railsback）先生主持的一項關于鋼琴調律曲線的研究。在專業調律師的幫助下，銳爾斯貝克先生對鋼琴的音準進行了測量并作了數據分析，得出一條不同于十二平均律理論值的鋼琴音律曲線，被稱為“伊麗莎白曲線”，至今被業內相關人員熟知。

緊接著，出現了以鋼琴調音為目的的電子調律。20世紀30年代末，美國印地安州的科恩公司 （C G Conn）生產的 “科恩調律儀器（Conn Stroboconn）”是最早的可用于鋼琴調律的商用電子音準儀。該儀器經過多次升級，現在最新版本的“閃頻音準儀（Strob Tuner）”，仍然有少數調律師使用。當然，還有一些其他品牌的調音儀，如美國的“調律大師（TuneMaster） ”調音儀，“彼得森閃頻音準儀（Peterson Stobe） ” 等。當時，這些老式的調音儀器對于鋼琴設計師進行聲音分析以及調律師進行測音試驗和理論研究曾有很大幫助，當時的學生樂隊和部分調律師也曾使用過。但是，這些老式的儀器有很大的局限性。除了測量音域偏窄，最主要的是儀器的音律標準過于呆板，不能適應不同設計和不同型號鋼琴的需求。一般來說，好的鋼琴調律應遵循“伊麗莎白曲線 ”，高音偏高、低音偏低。不同的鋼琴還應具有不同的聲音特點，也就是筆者一直倡導的“鋼琴的個性”問題 。而這些老式儀器都是以理論上的十二平均律為標準，幾乎沒有變化的余地。這也是老式儀器一直受到專業調律師排斥的主要原因之一。

20世紀70年代，日本雅馬哈公司推出了雅馬哈專用鋼琴調律儀器，稱為“雅馬哈 PT3 （Yamaha PT3）”鋼琴調律儀。該儀器不僅從測量音域范圍上滿足了鋼琴調律的需求，更重要的是，采用了當時新興的微電子技術，在儀器內部預置了雅馬哈公司各種鋼琴型號的調律曲線，調律師可以調取不同型號的曲線，滿足雅馬哈公司不同型號鋼琴的要求。該儀器充分考慮了不同型號雅馬哈鋼琴的特點，調律結果也就有了明顯改善。但是，“雅馬哈PT3” 最大的局限是其主要針對本公司生產的不同型號的鋼琴，未必適用于其他品牌和型號的鋼琴。雅馬哈公司后來又幾次更新了調音儀器，2005年前后還曾經推出了一款調律軟件。但是到目前為止，雅馬哈調音儀和軟件還沒有被國際同行廣泛使用。

同時期，美國的大學電子儀器設計專業教授、身兼鋼琴調律師的工學博士桑德森先生設計了一種鋼琴調律儀，取名“視圈調律儀（Sight-O-Tuner）”。該儀器有兩個旋轉的調節盤，允許調律師靠手動的方法調節每個音的偏高或者偏低程度，滿足了不同鋼琴調律的要求。由于這款儀器可以通過手動調節的方式滿足鋼琴的個性需求，它開始被專業調律師所接受。手動調節音高的方式給了調律師自由設置音高的空間，使這種調律儀更為實用。但是，手動調節較為費時，且設置偏高和偏低的量時需要豐富的經驗，實際操作起來仍有不便。endprint

進入80年代，桑德森博士在原有 “視圈調律儀” 的基礎上重新設計了“桑德森高精度調音儀（Sanderson AccuTuner）”。該儀器最重要的技術突破，是增加了一個“FAC”測音功能，即通過測量鋼琴的F3、A4 和C6三個音，對一架特定鋼琴的聲音特點和弦列設計進行初步的診斷（該過程與我國中醫“號脈”有幾分相似之處），在測量這三個音的基礎上，由儀器計算出適合這架鋼琴的專屬調律曲線。整個測音和計算的過程耗時3～5分鐘，操作比較方便。后來，桑德森先后對儀器做了三次改進，直到2011年他去世前不久，桑德森精確調律儀三型（SATIII）才被推向市場。桑德森博士研制并生產的鋼琴調律儀，在精度和測量音域上都比老式的調音儀器有了大幅度的提高，更重要的是，其率先研制了“測音診斷——計算調律曲線”的模式，使得調律師可以憑借儀器顯示，在不需要手動調節音高設置的情況下完成專業的調律工作。盡管桑德森調律儀器和后來的專用軟件相比，在信息顯示以及調律曲線的再調節（以滿足個別琴型，和特殊調律的需要）等方面有不足之處，但是其極具開拓性的設計，對現代調律儀器和調律軟件的發展起到了奠基的作用。桑德森博士也因此獲得了美國鋼琴技師協會的最高榮譽獎——“金扳手”獎。

1996年，美國軟件工程師、鋼琴調律師德恩·瑞本推出了用于蘋果品牌筆記本電腦的一款鋼琴調律軟件，稱作“太空調律軟件（Cyber Tuner）”。這款軟件成功地借鑒了桑德森調律儀器的一些優點，同時發揮了電腦存儲量大、顯示信息明顯等優勢。由于當時美國電腦已經非常普及，所以這款“太空調律軟件”短時間內受到了市場的廣泛青睞。幾年后，德恩·瑞本先生又對軟件作了改進，現在最新款的“太空調律軟件”可以用于蘋果品牌臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦以及一些型號的手機。

1997年，美國軟件工程師鮑勃·史考特（Bob Scott）發行了一款筆記本電腦的調律軟件“調律實驗室97版”（Tunelab97）。這款軟件目前仍然作為“共享軟件”發布于公司網站，使用者自愿付費。“調律實驗室”幾經更新，最新版的“調律實驗室專業版（Tunelab Pro）” 可用于臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦和一些型號的手機上。

2001年，美國芝加哥鋼琴調律師戴維·卡本特（Dave Carpenter）研制了一款名為“極品調音儀器100版（Verituner100）”的調律儀器，后來又研制了具有相同功能的調律軟件。同樣，“極品調音”最新款軟件亦可用于臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦，和某些型號的手機上。

2006年，德國鋼琴調律師本哈德·史濤普（Bernhard Stopper）研制了“純音（OnlyPure） ”專用調律軟件。這款軟件的理論依據是把純五度音程平均分割，形成一種理論上略微區別于十二平均律的鋼琴律制——其相應的音程要比十二平均律相應的音程稍寬一些——這在某種程度上滿足了一些專業調律師和鋼琴家希望拓寬八度、五度、小三度等音程的心理需求。

3 流行調律儀器和軟件簡介

目前廣泛使用的調律儀器和軟件都產自美國，主要有桑德森精確調律儀、“調律實驗室軟件”、“太空調律軟件”和“極品調律軟件”等。專用的調律儀器和調律軟件都具有強大的、全面的使用功能，本文僅對這些儀器或軟件作簡單的介紹。

3.1 桑德森精確調律儀

桑德森調律儀器是由桑德森博士于20世紀80年代設計的，后幾經更新，是最早出現的現代專用鋼琴調律儀器，也是第一個被專業調律師廣泛接受的專業調音儀器。

桑德森調律儀靠內置的麥克風（MIC）拾取聲音信號，儀器下方設有12個按鈕，使用者可以通過按鈕完成設置、記錄和音高調整等操作。該儀器還附有一個腳踏板，通過腳踏完成調律過程中的聲音變換。另外，儀器上部有3個顯示裝置，中間設置了由9個發光二極管組成的圓形顯示器，用來顯示音高是否準確及其偏離程度。兩側的兩個顯示窗分別顯示音名、音區以及音分偏差等信息。

3.2 太空調律軟件（Cyber Tuner）

“太空調律軟件”是最早出現的專業電腦調律軟件，通過外接或者電腦內置的麥克風拾取聲音信號。軟件由6個部分組成：

（1）變色龍（Chameleon）。用以測量和記錄“樣品音”。每架鋼琴的調律曲線的生成一般需要測量5～6個A 音，作為生成調律曲線的聲音樣本。調律師完成測量“樣品音”以后，變色龍會按照指令計算出一條專用的調律曲線。

（2）音高顯示欄（Cyberear）。一個類似八卦圖的圓形圖案，通過旋轉的方向和速度顯示音高的高低和偏離程度，是調律過程中調律師重點關注的部分。

（3）文件管理器。用來存儲、命名和管理有關調律的信息。

（4）考試模式。測量和記錄美國鋼琴技師協會資格考試的結果和相關信息。該模式除了用于協會資格考試以外，也可以用來幫助調律師訓練聽覺調律。

（5）分析器。用來測量任何一個音及其相關泛音的音頻、延時、相對聲強等，對音色調整（俗稱“整音”）有輔助作用。

（6）迷笛（MIDI）控制器。通過迷笛接口，與其他調律儀器交換數據。

3.3 調律實驗室軟件（Tunelab）

“調律實驗室” 是一款功能全面、售價偏低的軟件。與其他調律軟件一樣，聲音信號靠外接或者電腦內置的微型麥克風傳給電腦。聲音的高低以及偏離情況，通過一個看起來像電影膠片的閃動條幅顯示出來。條幅向右運動，表明聲音偏高；條幅向左運動，聲音偏低；條幅靜止不動，表明音高準確。

“調律實驗室”軟件設有調律曲線的編輯修改功能，調律師可以根據自己的喜好或鋼琴的特殊情況，在兩分鐘內對電腦生成的調律曲線進行再修改，這給了調律師更多的發揮空間。此外，該軟件儲存了幾十種歷史上曾經流行的“歷史律制”，可以供調律師和古鋼琴演奏家方便地選用。“調律實驗室”目前還有一款不必付費的“共享軟件”。

3.4 極品調律軟件 （Verituner）

該軟件是常用調律軟件中最晚出現的一個，也是目前最受歡迎的軟件之一。其最大的特點是，在測音和生成調律曲線的過程中更多地關注鋼琴泛音對音高的影響。對于弦列設計不盡合理的一些小型立式琴和其他存在設計缺陷的鋼琴，該軟件生成的調律曲線效果要比其他軟件更好些。

4 結語

總之，視覺調律可提高調律師的工作效率，尤其在噪音較大的環境里，使用調律儀器或軟件輔助調律會有很好的效果。本文結合作者的經驗③，介紹鋼琴視覺調律的起源、發展、現狀以及應用等幾個方面，期望借此引起國內同行對視覺調律的更多關注，起到拋磚引玉的作用。

注釋：

①現代調律雖然從理論層面上大都采用十二平均律進行調音，但是鋼琴實際調律過程中，調律師往往根據具體鋼琴和音樂作品的需要對音律進行適當調整。音響效果好的調律應該同時受到鋼琴弦列設計特點、制造工藝以及演奏家和調律師等因素影響。調律的結果與理論上的十二平均律有非常大的差異。

②兩位都是美國鋼琴技師協會最高榮譽獎“金扳手獎”得主，都曾為現代調律理論的發展做出重要貢獻。

③本文的兩位作者從1994年開始接觸電子調音設備，在教學和科研的過程中嘗試使用了大部分老式和新式的儀器和軟件。

作者簡介：

劉寶利，鋼琴調律專業副教授，現任教于沈陽音樂學院樂器工藝系。長期從事鋼琴技術和古鋼琴歷史的研究和教學工作。曾經擔任沈陽音樂學院鋼琴技術教研室主任、學院音樂廳鋼琴調律師。先后在美國辛辛那提音樂學院、美國Interlochen藝術中心學習和工作。2000年受聘于美國威斯康星大學麥迪遜校區，擔任音樂學院訪問教授、首席鋼琴技師、樂器創新指導等職務。

金立國，沈陽音樂學院鋼琴調律技術專業教師，中國音樂家協會鋼琴調律分會會員。先后從事鋼琴調律、鋼琴調律教學等工作，曾擔任琴房教室管理辦公室主任、樂器修造專業（系）主任。endprint