無踏板運用下的鋼琴演奏音色調控探究
——對頻譜音樂和聽覺心理的綜合分析

浦佳銳

（蘇州科技大學天平學院，江蘇 蘇州 215000）

鋼琴演奏音色可以通用踏板進行調控是鋼琴演奏界公認的事實，但在無踏板條件下鋼琴演奏音色可否改變一直是鋼琴界爭論的話題。筆者認為雙方爭論不休的主要原因是由于在“音色”研究方向上的差異。目前學術界對于音色的研究方向主要有兩種，第一種是基于聲音頻譜分析，主要關注基音和泛音的分布特性，試圖從微觀的角度入手分析靜態頻譜，這時的音色也稱之為音品，即英文中的“Timber”；第二種是基于對聲音的聽覺心理感知，主要通過亮、暗、醇厚、輕巧等詞語對音色進行感觀上的比喻，試圖從宏觀上對音色進行定義，這里所說的音色更傾向于音感，即英文中的“Character”。然而無論是理智且微觀的冰冷頻譜圖，還是感性且宏觀的激情感受，都無法概括音色的全貌——音色的研究需要兩方面共同推進。宏觀感受是演奏時不必可少的檢驗和支持，微觀分析可以幫助我們理解宏觀感受的原因，從而進一步細微且理智的調整鋼琴演奏中對音色的操控。

一、頻譜分析下的鋼琴音色

圖1 鋼琴中央C頻譜圖片 摘自《一個音引起的革命》肖武雄

現代的音樂聲學通過頻譜來研究鋼琴音色，頻譜就像指紋一樣表明了音色的“身份”。人耳聽的到器樂（聲樂）聲音是由基頻音和它的N個泛音共同組成的復合音響，基頻音的音高會決定主要音高，其他的泛音比例會影響其音色。每種樂器因其材質和輻射方式的不同，會導致基頻音及其泛音比例不同，而頻譜可以非常直觀的反映其特征。據研究表明，每架鋼琴聲音的頻譜有其唯一性和排它性，即每架鋼琴有其特有的音色，鋼琴不可能發出其他樂器或是人聲的音色。所以在沒有踏板參與的情況下，一次發聲過后的鋼琴音色無法進行二次調整，這也是諸多鋼琴研究中提出“鋼琴的音色是無法改變的”這一觀點的主要原因。

從理論上來說，除了鋼琴琴弦整體振動產生的最低的音——基音之外，琴弦二分之一、三分之一、四分之一……等各部分也會同時振動，并產生基音整數倍頻率的諧波音高，即為第一泛音、第二泛音等。可在現實琴弦震動中，除了基音整數倍頻率的諧波之外，在倍頻周圍還存在旁頻、間頻波，因此實際泛音會和理論泛音有一定的差距。雖然旁頻、間頻波的振幅相比起倍頻的能量較小，但偶爾會出現本末倒置的現象，從而造成“諧波失真”。從對鋼琴頻譜分析的實驗結果來看，靠近基音的低頻諧波相對比較和諧，而遠離基音的高頻諧波會傾向失真，即鋼琴具有“高頻諧波失真”的特性。

從鋼琴單音的波封特征來看，基音和泛音并非同時呈現和同時消失，會有一個時間差，因此每個音會隨時間呈現“動態音色變化”。每一個音的“起奏”是由低頻向高頻呈現，雖然過程非常快速，但隨著聲音響度的持續增大會引起更多的高頻泛音出現。在“衰減”過程中，高頻會早于低頻消失。在“保持”階段，越是靠近基音的諧波會持續更長的時間。最后“釋音”的過程中，如果制音器迅速止音，會有一個及其迅速的高頻向低頻進行消失，但如果制音器緩慢止音——例如極慢起鍵和起延音踏板的情況——會導致琴弦的震動受到抑制，但以觸點為節點的部分會持續震動延留部分高頻泛音，這種情況和小提琴或二胡的泛音演奏原理向類似。

圖2 鋼琴“動態變化音色”過程 摘自《一個音引起的革命》肖武雄

二、聽覺心理下的鋼琴音色

據生物物理學研究表明，聽覺中樞神經中40%的細胞專門用來檢測噪音，而其余60%的細胞對噪音“無動于衷”，只對樂音有感知。所以音樂家可以輕易聽出音色的差異，但卻無法像修理工一樣通過機器運轉的“噪聲”鑒別出機器哪里出了問題。也正因如此，音樂家們可以集中注意力“心無旁騖”的演奏和欣賞音樂，然而一旦“噪聲細胞”被受到干擾，便會影響對樂音的感知。雖然人體中樞神經中的“樂音細胞”無法像分析頻譜一樣清楚分析每個泛音以及它們是如何隨著時間變化的，但毛細胞就像麥克風一樣可以捕捉到所有的細微變化——高頻泛音出現和消失的時刻、泛音維持的長短、各泛音的強度關系等——從而在宏觀上造成音色的聽覺感知變化。

一般來說，在基音相同的情況下，擁有越多高頻泛音會使音色聽起來越亮，反之則暗；而低頻泛音越穩定會讓人覺得音色“飽滿”，反之則“空”。人腦甚至在接受到足夠數量的泛音之后可以自動腦補出基音的存在，所以在基音分貝小于人耳可聽閾值的情況下成為沉音時，依然可以根據遺留的泛音感受出基音的音高。

有過鋼琴彈奏經驗的人都會對于明顯的“高頻諧波失真”有一定經驗，當鋼琴發出巨大的響聲時通常會伴隨不和諧的“金屬聲”音色。其根本原因是由于在基音相同的情況下，響度增大會使更高頻的諧波出現，而“高頻諧波失真”會使音色嚴重扭曲，失去和諧之感。一些聽覺比較靈敏或經過長年鋼琴訓練的人甚至可以感受到鋼琴微小的“諧波失真”，例如真實鋼琴聲音和電腦和成鋼琴音色有區別的主要原因就在于在旁頻、間頻波的差異，而內耳毛細胞對旁頻、間頻波的捕捉缺失會導致聽覺中樞分析出“這不是一個真實的鋼琴聲音”的結果。

以一個音量為f的鋼琴C1單音動態音色為例，從鋼琴“起奏—衰減—保持—釋音”的過程來看，雖然鋼琴“起奏”是由低頻向高頻呈現，但由于非常迅速，且迅速產生大量泛音，所以人耳能立刻感受到明亮有力的音頭；之后的“衰減”階段由于“高頻諧波失真”和部分高頻逐漸消失的共同原因，在聽覺上可以感受到一個“不協和區”，音色相對轉“暗”；隨著傾向失真的高頻消失后，留下相對穩定的低頻諧波和基音共同組成“保持”階段，這時從聽覺上感覺相對“和諧”，但音色會更“暗”；到最后的“釋音”階段，如果制音器迅速止音，聽覺上音色會有一個自然的迅速變暗消失，但如果制音器緩慢止音會產生高頻泛音延留，聽覺上呈現出極亮的音色收尾過程。

從以上過程來看，一個鋼琴單音的音色必然會經過從暗迅速變亮再衰減至暗的過程。然而為了避免大腦的信息過載，人耳有簡化和整合的聽知覺特點，且有時“起奏—衰減—保持—釋音”的過程極為迅速。所以人腦在接受“動態音色的過程”中會進行一定的整合，把細微的音色動態變化整合成為一個相對綜合的音色感受。人耳會本能的對音符消失前一剎那的音色有很高的辨識度，這是將“動態音色變化”轉化為“綜合音色”的主要模式。若“釋音”在一個高泛音較多的亮音色上，意識會對“綜合音色”給出“亮”的結論；若高泛音已經逐漸消失，而“釋音”在一個比暗的音色上，意識會綜合給出一個“較暗”音色的答案。

三、鋼琴音色的調控

從鋼琴頻譜的分析來看，雖然鋼琴音色有其“唯一性”，但是“高頻諧波失真”和“動態音色變化”的物理特性使鋼琴音色具有一定可調性。在此基礎上結合人體聽覺系統的細微捕捉和聽覺中樞的高度整合，以及上人腦的無限想象力和移覺，鋼琴音色的“可行性”也變得無窮豐富。于是“圓潤”“清脆”“沉重”“渾厚”等大量的音色表現在鋼琴上成為了可能。然而必須認清事實，這些對音色的形容并非真的改變鋼琴的音品，而是在不同音區通過調整力度和音長來實現“模仿”各種音色的可能性。

影響鋼琴音色的首要要素是音區。眾所周知，鋼琴每個音域有其特有音色特征，中高音區音色清亮，低音區醇厚，這是由于低音區的泛音中包含有高音區所沒有的較低頻率泛音音高，因此低音區相對飽滿厚實，高音區清透單薄。從鋼琴音色的“交響化”而言，最主要的模仿手段就是在某樂器特有的音區，通過調整音符連接法來“再現”其音色，因此在鋼琴演繹中對音色的實現必須依賴每個音區的音色特征。沉悶、沉重、低沉、深沉、渾厚、醇厚、蒼勁等音色適合于在鋼琴低音區表現或需要有較強低音區的參與；豐滿、飽滿等音色需要鋼琴中音區的主要支持和低音區的輔助；清脆、明亮、纖細等音色是鋼琴高音區的特點，一但加入大量低音區的部分便會很難實現。

從鋼琴音符的“起奏”中隨著聲音響度的持續增大會引起更多的高頻泛音出現的特點可以推斷出，鋼琴音樂力度變化對鋼琴音樂音色有一定的影響。因為在一次琴錘擊打琴弦發聲后隨之附帶的“動態音色變化”是不可調控的，即每個鋼琴在特定空間傳播具有音色的“唯一性”，所以音頭的力度在很大程度上決定了音色。一般來說音量越大會導致越多“明顯”的高頻泛音產生，進而影響音色使其變“亮”。所以鋼琴音色的響亮、洪亮即意味著聲音有較強的力度支持，而柔和、暗淡則意味著需要控制力度讓其在較弱的范圍內進行。如果只是想讓音色稍稍變亮一點，就需要在人耳意識不到的情況下進行很小的力度增加，反之亦然。在中高音區彈奏較強的力度通常都會有尖銳的音色感，如果力度過大便會產生刺激的尖厲音色，主要原因是“高頻諧波失真”。

從“動態音色變化”來看，鋼琴音符的音色與其音長有很大的聯系。如果想要表現出較亮的音色但又不想改變其力度，最好的方法就是在高頻泛音消失前制止此音發聲，即讓音長變短。如果想要展現一個圓潤不尖銳的“較亮”音色，在不改變力度的情況下就需要讓聲音多發一會，讓高泛音消失一些，留下較暗的“釋音”結果中和之前較亮的“起奏”，即讓音長變長。但是因為在每個音區、每個力度情況下產生高頻泛音以及泛音消失的時間不同，加上音色瞬息萬變，所以本文無法給出確定止音時間，必須依靠聽覺對實際情況進行微調。

四、結語

從以上的分析來看，在沒有踏板的參與下，雖然頻譜顯示鋼琴音色有其唯一性和排它性，但從聽知覺的角度來說，鋼琴演奏音色的感知會受到音區、力度和音長的影響。本文并沒有涉及很多觸鍵和實際教學上的內容。一是因為篇幅有限，如果要對觸鍵進行討論必須從鋼琴發音的物理原理入手，如此文章會產生過多重點導致文章重心混亂；二是因為很多觀點剛產生不久，雖然在鋼琴教學上有一定的運用并產生成效，但并未有足夠時間在教學上進行反復試驗，也未綜合歸納出穩妥的教學手段和方法。

筆者在這里依然想強調穩定而豐富的內心音樂建立是樂器演奏教學中不可忽視的重要方面，如果演奏者沒有一定的內心音樂為基礎，以上很多的“鋼琴音色調控”觀點就如同空中樓閣；在練琴中追求一定的“條件反射”是實際演出的后盾和保證，但過度追求會導致無法根據聽覺來對實際音色進行調整，而這是優秀舞臺演出的精髓。希望本文中的些許觀點會引發鋼琴音樂同行們的思考，并期待各位在實際演奏和教學中能嘗試其中的一些方法、手段和思路。