鋼琴調律專業實踐——智能鋼琴的發展與運用

呂洋娜 冷俊穎（四川音樂學院 樂器工程系 ，四川 成都 610000）

引 言

隨著時代的進步，不論是鋼琴還是其它產品都朝著智能化方向迅速發展。現如今，隨著鋼琴擁有量的增加，它的智能化發展無疑對銷售市場、調律市場以及鋼琴調律專業學生的就業都有著較大的影響。我們需要了解并看清鋼琴的發展趨勢、銷售狀態，才能明白其對我們調修市場以及該專業學生的影響。

一、智能鋼琴的發展

（一）智能鋼琴簡介

可能看到這個選題，大家擁有和我一樣的疑問：智能鋼琴到底是什么？什么樣的鋼琴才能被稱作是“智能鋼琴”？通過查閱資料以及市場調研發現智能鋼琴與我們所見的傳統的鋼琴大有不同。我們常見的傳統鋼琴大部分的結構是木質的，材料上雖然沒有太大差別，但也進行了一些改變。比如：擊弦機部分傳統鋼琴幾乎都是木制的，但現在由于材料的發展進步，部分零件材料被碳纖維或塑料、樹脂等新型材料所代替，雖然成本提升，但在重量上有更大的優勢。

而智能鋼琴賦予了鋼琴更多的現代化功能，它能夠通過在鋼琴原本的基礎上安裝一種智能化的裝置，從而實現自動演奏、鋼琴演奏時外界靜音、智能樂譜、通過與互聯網相連接幫助用戶達到學習鋼琴以及其它娛樂性功能的操作。 隨著時代的不斷進步以及智能設備的高度普及，智能設備也在不斷更新換代，不斷地應用于生活、學習以及各類活動當中，所以智能并不是僅僅局限于與互聯網相連接，還在于在當今互聯網思維下的以群眾為中心的用戶體驗［1］［2］［3］。而據調研以及資料搜集中顯示，最新一代的智能鋼琴已經可以實現便攜化——僅攜帶軟鍵盤就可以進行演奏；電子化——只需要安裝智能設備，傳統的立式鋼琴、三角琴可以實現琴與設備的智能連接，以及能夠通過智能設備自帶的App進行鋼琴教學、陪練、娛樂等曾經需要人為的一些項目；娛樂化——更有甚者直接將用手演奏的傳統鋼琴創新成可以單人、多人用腳來踏鍵從而實現演奏的娛樂琴鍵，這樣不僅能夠增加趣味性，還能夠拉近人與人之間的距離，不僅為強身健體，還能夠提升團隊合作精神。智能鋼琴的出現致力于將鋼琴的枯燥學習性向娛樂趣味性發展，更有利于兒童的鋼琴學習。

（二）智能鋼琴發展歷程

1、早期的自動演奏鋼琴

最早的智能鋼琴叫做“自動演奏鋼琴”——這種鋼琴早在一百多年以前就出現了，創新的靈感來源于最早八音盒的結構原理，整個結構的運動、發聲等都是依靠機械運動的傳動來完成的。此類鋼琴是在傳統鋼琴的基礎上，在擊弦機部分安裝了傳動器、傳感器及一些信號源，從而通過控制安裝在鋼琴外殼的控制器來實現自動演奏功能。這種“自動演奏鋼琴”大多運用于酒店大堂、高檔咖啡廳、戶外展示平臺等地，優點是既營造出了一種高雅的藝術氛圍，又減少了人工成本；缺點是自動演奏鋼琴雖然實現了人工智能，但無論從技術、流暢度、肢體語言還是情感上都無法達到人工演奏的步調與感覺。

2、中期的外界靜音鋼琴

鋼琴作為基礎樂器，學習和練習的人不在少數。由于鋼琴體積龐大，演奏時琴弦振動以及音板等共振，所以發出的聲音較大。為了避免學習者演奏時對他人造成影響，這種“外界靜音式”鋼琴應運而生。這項功能早在十多年以前就已經有所應用，多見于日本和美國的鋼琴，在發達國家已經較為普及。［1］這種鋼琴是運用了電子鋼琴的結構原理，在傳統鋼琴的基礎之上，安裝一個靜音裝置，從而使傳統鋼琴也能夠達到電子鋼琴的功能。靜音式鋼琴能夠使演奏者在“靜音模式”下的演奏過程中通過耳機來聽到自己演奏的樂曲，而除演奏者外其他人不會聽到聲音。這種鋼琴的優點是：在不失傳統鋼琴手感的情況下及一定環境與條件下避免了相互干擾的缺點。而缺點是：雖然其手感和觸感與傳統鋼琴相同，但傳入耳朵的音樂由于裝置將鋼琴本身產生的聲音轉化成了電音，所以有所失真。

3、現代的“互聯網+”運用下的智能鋼琴

隨著人們藝術修養的提升及中國對“藝術教育”的重視，國內外家庭鋼琴保有量持續增長，對鋼琴感興趣以及學習鋼琴演奏的人也越來越多，所以這樣一種時代進步的產物“互聯網+”鋼琴隨之出現。 這類鋼琴可以說是互聯網與傳統鋼琴的完美結合。

首先，互聯網時代最重要的就是信息的傳遞，說到與鋼琴結合的第一點就是對于鋼琴演奏的教育。傳統鋼琴的教育是在人力的基礎上進行實體教育，這樣的方式鑒于口頭表達方式的局限性導致效率不高。初學者第一次接觸鋼琴并不能進行演奏的學習，而要從更加基礎的識譜進行學習，單調的記憶也會使初學者很快喪失對鋼琴學習的興趣。

但是在與互聯網相連接下的智能鋼琴能夠做到讓初學者自主學習，在學習器樂之本——識譜的同時還能夠根據智能系統給出的提示進行最基礎的樂譜演奏。在此之上，學習者還可以根據系統的提示以及引導，進行帶有自我個性的鋼琴演奏，從而增加學習的興趣。例如：當下市面上，已經能夠見到的一種智能連接系統的鋼琴，這種鋼琴能夠做到讓類似于Ipad的顯示屏與鋼琴的智能系統相連接，從而實現檢索音樂、樂譜，進行演奏教學，根據演奏者的演奏進度進行自動翻頁，以及更加專業的作曲等功能。當然進行一些音樂學習的小游戲，像是當下iOS系統上的指尖游戲，在系統的提示、引導下，通過演奏者在琴鍵上不間斷地演奏完一整首鋼琴樂曲，讓鋼琴演奏的學習與游戲同步進行。不僅增加了鋼琴學習的娛樂性、趣味性，同時也盡可能地練習了鋼琴的樂曲演奏。

不過它的弊端也非常明顯，這樣的智能系統僅僅只能讓學習者粗略的掌握鋼琴的演奏方法，而對于鋼琴的進階內容并不能進行有效的學習。比如說：鋼琴演奏所要求的手指下鍵的力度、根據演奏者對樂曲的理解從而加入的個人情感元素、包括演奏者的身體律動等，這些是屬于人為的技能。所以以目前人工智能的現狀及發展狀況來看，短時間內的人工智能系統還無法替代傳統的人力教學，畢竟藝術的根本來源于人類的情感以及對事物的個人見解。沒有思想的人工智能還是沒有辦法與有思想的人類相提并論，更不用說在此基礎上要進行超越。

綜上所述，“互聯網+”運用下的智能鋼琴雖然能夠給用戶提供較多的現代化體驗，如果僅僅是作為輔助工具是可取的，但不能完全取代傳統的人力教學與示范，畢竟藝術存在的緣由還是以人為本。

二、智能鋼琴的國內外現狀及發展趨勢

鋼琴作為最受歡迎的樂器之一，無論是在國內市場或國外市場的銷量以及保有量都呈逐年上升的趨勢，正因為有著如此大的需求量，鋼琴才必然會不斷迎合消費人群的需求。隨著中國經濟的逐步提升與發展，人民群眾對于生活的要求也在逐漸提高，鋼琴作為樂器之王，也隨之走進中國的千家萬戶。然而鋼琴是一種西式造物，對于西方人而言他們更注重“物本”，所以對于鋼琴的結構、制作是精益求精，認為好的鋼琴才能夠演奏出美妙的聲音。但是在中國人的傳統思維里更加注重“人本”的理念，在“人本”的基礎之上再考慮“物本”——也就是認為樂器本身有一定的重要性但并非舉足輕重，關鍵在于演奏樂器的人，而演奏者達到一定演奏水平以后才需要對樂器有進一步的要求。所以中西方的文化差異導致大眾所追捧的樂器——鋼琴甚至是智能鋼琴在中國的發展趨勢會與西方有一定差別。

另一方面來說，鋼琴在國際市場上的發展已有上百年的時間，基本在歐美市場、日本市場已經趨于飽和狀態，所以在這樣的環境以及西方的“物本”理念下，鋼琴將會向著更加高端的方向發展，比如說材料方面。現在的鋼琴大多都是以木制結構與少部分金屬相結合這樣的固定模式存在，還有少部分鋼琴已經將鋼琴內部的一些零部件換成了目前市面上的輕便材料——炭纖維。隨著材料學的進步與發展，更多新式的、便捷的、環保的材料必定會賦予鋼琴新的活力。比如記憶金屬材料，這類材料可以延長鋼琴的使用壽命并且擁有一部分記憶功能；而新式合成塑料將用來代替木質材料，這樣不僅保證了原本的彈性、輕質，還可以減少木材的砍伐，保護生態環境……

未來鋼琴的變化將和科技的發展實現同步。但是鋼琴無論怎樣變化，它本身的一個重要特點不會改變，那就是它作為一種傳統樂器的發聲原理以及演奏模式。所以鋼琴未來的發展趨勢必定是保持原有基礎，提升現代功能的智能化發展。

特別要說明的是，鋼琴與電子琴不是同一種樂器。有人認為所謂智能鋼琴就是電子琴的一種，其實不然。電子琴的發聲是源于電子元件的模擬音色，所以無論是加裝了多么先進的系統、多么完善的功能、多么便利的操作，與鋼琴相比較，它的音色、手感等都不同于鋼琴。

鋼琴的發聲原理是手指觸碰琴鍵后，琴鍵前端下沉，后端抬起后由頂桿/頂柱頂起聯動杠桿部分，從而借助力的連續傳導，使弦槌向前運動敲擊琴弦，由琴弦振動發出聲音，這就是原有的發聲基礎。而智能鋼琴就是在傳統鋼琴的基礎上，與各種現代化科技成果相結合。鑒于當下IOS系統以及安卓系統的普及，鋼琴在不久的將來會與我們的智能手機進行同步。

三、智能鋼琴的提升趨勢

就目前調查情況而言，智能鋼琴在中國市場的一個最重要功能就是教學功能。當然不單單是識譜的教學，還有對于演奏者的演奏指法、下鍵力度、演奏情感甚至是對于演奏時所需要思考和表現的意境的一系列教學內容。這就意味著智能鋼琴需要具備的不僅僅是一般的系統功能提升，而是對于人的一種具有引導功能的提升。

而引導功能就要上升到人工智能的進步，讓人工智能可以達到與人對話、交流，對人進行指導，必要時可以進行示范的作用，這在中國的市場尤為重要。如果人工智能可以達到這樣一種功能，那么相當于每一個學習鋼琴的人都有一位“名師”來進行一對一指導。所以我認為智能鋼琴最重要的“智能”就在于人工智能的運用與發展。這是在我看來智能鋼琴的最終智能化，既賦予了鋼琴靈魂，使其能夠相對人性化，又解決了人力資源不足的困惑。不過就目前而言，要達到這樣一種全智能化的地步還需要較長時間的探索。

四、鋼琴技師針對智能鋼琴應具備的技能

作為與鋼琴息息相關的鋼琴調律專業來說，鋼琴的智能化發展對于我們而言是有利的。我們需要做的就是根據其發展在實踐中與本專業的技能進行與時俱進地調整和補充，只有這樣我們才能跟上時代的步伐。

傳統鋼琴的安裝與拆卸是鋼琴調律專業學生必須要掌握的一門基本技能，智能鋼琴是在傳統鋼琴的基礎上安裝了智能裝置。因此智能裝置在傳統鋼琴上的安裝與調試，使之能夠融洽結合就是我們需要進一步學習和實踐的方向：

（一）“自動演奏鋼琴”和“靜音鋼琴”

我們需要先了解智能裝置是如何控制鋼琴自動演奏和靜音的原理以及它們與鋼琴之間是如何連接、配合和操作的。當然最重要的就是要通過實踐來總結“自動演奏鋼琴”和“靜音鋼琴”的智能裝置如何進行調試、維修與調整，就像我們必須了解并熟練記憶傳統鋼琴的發聲原理以及每個部件的運動狀態，才能夠知道各個部件損壞帶來的后果，才能夠快速準確的分析并找出每個部件的維修、調整方法。具體相關操作會在下面的“互聯網+”運用下的智能鋼琴中會舉例進行詳細說明。它們的調律方法和傳統鋼琴大同小異，在此就不過多進行說明了。

（二）“互聯網+”運用下的智能鋼琴

“互聯網+”運用下的智能鋼琴也是在傳統鋼琴上進行智能設備的安裝而形成的，只是它的零部件、安裝、調試、維修、調整過程要比上述智能鋼琴復雜得多，因為功能越全面，涉及到的內容就越多。這種鋼琴的零部件更多，雖然功能更加全面，娛樂性和教學性等很豐富，但在顧客使用方便的同時卻增加了專業調修技術人員的工作難度。在對此類智能鋼琴進行調修的過程中需要將更多的注意力集中在鋼琴本身零部件以及智能裝置的零部件上，因此需要考慮的因素更廣泛、復雜。智能裝置作為此類智能鋼琴的一部分，我們也需要學習與智能裝置有關的操作，以KEYMI智能鋼琴交互系統（讓傳統鋼琴集靜音演奏、智能交互、電鋼功能為一體的智能設備）的安裝為例：

1、傳感器的安裝

首先，需要運用鋼琴調律專業基礎知識，按琴鍵序號將鋼琴琴鍵拆卸下來，排列在工作臺上，然后使用刷子或吸塵器對中盤的衛生進行清潔；接下來，將事先準備好的厚、薄的兩種銀色反光貼片貼于琴鍵下方——厚的貼片貼于白鍵鍵前銷孔前端，而薄的貼片貼于黑鍵鍵前銷孔邊緣向上居中的位置，1號鍵與88號鍵需要粘貼最寬的反光貼片（需要注意的是操作過程中必須保證貼片的平整度與清潔度）；第二步就是安裝琴鍵傳感器——分為傳感器卡座部分和主體部分，需要先組裝好卡座部分再與主體部分相連接，然后將組裝好的整體按指定方向放入鋼琴中盤中，同時在傳感器右邊插入扁狀信號線；完成后，對傳感器的安裝位置——上下位置以及左右位置進行調節與測試；最后安裝好所有琴鍵，琴鍵傳感器部分安裝就結束了。

第二部分是踏板傳感器的安裝——同鍵盤傳感器步驟一相同需要先組裝踏板傳感器（傳感器燈頭朝下固定在鐵支架上，連上傳感器信號線——白色柔音踏板，黑色延音踏板）；對支架位置進行固定；安裝踏板光感燈珠；最后固定排線后安裝完成。

2、主控盒的安裝

步驟一：安裝主控盒——按接口名稱插上對應的信號線（鍵盤信號線和踏板信號線），根據測量數據確定主控盒的安裝位置后用螺絲對其進行固定，接下來整理排練并固定線卡。步驟二：對琴鍵進行校準——以上步驟安裝完畢后，需要對每個琴鍵進行校準，技術人員需要根據操作步驟以一組白鍵，一組黑鍵的順序進行逐個琴鍵校準，校準完成后裝置會自動關機，只需重啟即可開始初步使用。完成之后可以對延音踏板和弱音踏板進行最后的檢查，若沒有問題就可以進行正常使用。

3、靜音桿的安裝

這一部分的安裝在整個智能鋼琴交互系統中是步驟最多，程序最為復雜的。

步驟一：測量距離——這一步需要測量5個數值，分別為原始數據、標準數據、實際數據、調整量以及墊片數量，并將測量數值填在記錄表格中。步驟二：用適當的工具拆卸下擊弦機，放置在平整的的工作臺上，然后改用小螺絲刀拆除制音器限位檔。步驟三：組裝靜音桿——準備部件（靜音桿、靜音桿支架、輔助支架、墊片、螺絲、彈簧架、呢帶、扎條），在輔助支架內側貼上呢條后將其從側面安裝在靜音桿上；然后根據組裝要求安裝兩側螺紋桿并用尖嘴鉗鎖緊；接下來安裝靜音桿拉鉤，使掛鉤頭部開口處與低音支架的孔位盡量保持在一個垂直線上；完成后安裝兩頭的支架（高音區支架套在靜音桿左邊的螺紋桿上，有凹線面朝外并用固定型號螺絲鎖緊；L型低音支架套在靜音桿右邊的螺紋桿上，并用固定型號螺絲固定）；除此之外，用扎帶固定靜音桿位置，防止其左右移動；最后用雙螺母固定位置即可。步驟四：切割靜音桿——首先需要安裝并用適當型號螺絲固定靜音桿，然后以高音區右側為基準觀察靜音桿是否合適，并根據參考數據標記出需要切割的部分，標記好后拆下靜音桿；隨后根據標記，手工切割白膠條，使用手工鋸或電鋸切割鋁合金部分并打磨金屬面。步驟五：安裝靜音桿與靜音手柄盒——調整靜音桿至相應位置，用螺絲進行固定；然后將彈簧架彈簧按要求進行安裝，使其正常工作；接下來取出手柄開關盒，將剎車線上的調節螺絲擰開至最長距離但不能脫落，按照固定距離進行安裝、固定。步驟六：調節靜音桿——安裝完成后需要調節靜音桿開啟狀態下弦槌的運動距離，使每個音區弦槌運動到靜音桿的距離和原始距離成正比并記錄在步驟一提到的表格相應數據框中；測量完成后，需要根據公式計算出需要增加的墊片數量，然后松開支架固定螺絲，將鋁制墊片塞入固定支架中；完成微調后，裝上機芯，使其能夠正常彈奏即可。步驟七：擊弦機與鋼琴的安裝——完場所有測量和調試后，取下靜音手柄剎車線，將擊弦機安裝回鋼琴，再重新安裝剎車線，微調角度使擊弦機能夠正常工作后，安裝并固定手柄盒。最后根據鋼琴原本結構，安裝好上下門板，鍵盤蓋和頂蓋就全部安裝完成。

結 語

目前國內鋼琴的保有量約為700萬臺左右，呈持續增加狀態，而從業人員只有數千名，所需要的專業維護人員相對缺乏，隨著鋼琴智能化發展的迅速崛起，我專業需要學習、提升的技能也就越多。這樣的發展趨勢對鋼琴技師而言是有利的，鋼琴的智能化發展增強了鋼琴演奏學習的趣味性，也促進了鋼琴的銷售量。本專業學生在鋼琴的調律，調整、安裝以及維修方面都有明顯的專業優勢，為了適應時代的發展，就必須掌握更多的專業知識與實踐技能。