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[原创] 电钢琴科普:关于琴弦共鸣

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发表于 2018-12-12 17:30:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 david 于 2018-12-12 17:38 编辑

      0 (3).jpg
      原声钢琴的琴弦共鸣是什么?举例:假如你在原声钢琴上弹奏一个某音符A的时候,其他的琴弦,只要没有被止音器捂住(分两种情况:一是该琴弦对应的琴键被按下,二是钢琴右踏板被踩下,全体止音器打开),就会发出微弱的振动,产生微妙的声音,我们称之为琴弦共鸣音。如果其他琴弦的基音或各个等次的泛音与音符A的基音或泛音在频率上重合的话,这些琴弦共鸣音会相对“起劲”,音量会增大。钢琴高音区的e3~c5是没有止音器的,即使不踩踏板,弹奏其他音符,这些高音区的琴弦也都产生琴弦共鸣音,为其他音符镀上一层层光泽亮丽的色彩,是钢琴音效不可或缺的部分。

        根据物理原理,越是低音区的琴弦,产生琴弦共鸣音的能力越强,表现为:
1)越容易被引发琴弦共鸣,越容易被附近的琴弦振动所“感染”。最低音那几根琴弦,甚至会被高音区的琴弦振动引发琴弦共鸣。

2)琴弦共鸣的音量会越大,持续时间会越长。

3)琴弦共鸣音的频率越多样。最低音那几根琴弦,甚至能“呼应”整台钢琴的所有琴弦,发出各种音高和强度的琴弦共鸣音。

           从以上种种可以看到,电钢琴要正确而完整地做出琴弦共鸣的效果,除了正在被弹奏的音符之外,还要额外增加很多很多的声音进去,都只要占用复音数的,所以琴弦共鸣细节完整的电钢琴,复音数都要去到256才够用。那些复音数达不到256或以上的电钢琴,就一边凉凉去吧,其宣传部门就别在“琴弦共鸣”这里猛吹了。到头来,如果被我等懂行的揭穿了,会更难堪。

      对电钢琴有较高要求的,一定得要求该电钢琴要琴弦共鸣功能,而且琴弦共鸣要完整,方可较完整地展现原声钢琴的韵味。不踩坑,就成为了选购的当务之急。而这个琴弦共鸣,属于钢琴音色的细节,不仔细听还真不大听得出来。不过“世上无难事,只怕有心人”,电钢琴的琴弦共鸣,其完整程度其实是可以被测试出来的。我呢,就在我的卡西欧电钢琴PX-5S上面,做过这个声学实验,前提是把电钢琴的混响全部关掉,不要踩右踏板,之后的具体步骤如下:

(一)无声按下钢琴的最低音A2,从高音开始弹一组短促强音si~do~la,八度八度往低音区走。结果是每一组弹完都听到了A2发出共鸣音。
(二)无声按下钢琴的最低音A2,从高音开始弹一组短促强音降la~降si~升fa,八度八度往低音区走。结果也是每一组弹完都听到了A2发出共鸣音,因为弹奏的黑键音符,在音高上和A2联系不密切,所以A2产生的共鸣音强度较弱。
(三)无声按下钢琴的最低音A2~C1~E1~A1,从高音开始弹一组短促强音si~do~la,八度八度往低音区走。结果是每一组弹完都听到了A2~C1~E1~A1发出共鸣音。因为弹奏的音符,其基音与泛音的音高,大多数与这四根“琴弦”的多个等次泛音音高重合,所以发出了丰满而绵长的琴弦,音量也较大。
(四)无声按下钢琴的最低音A2~C1~E1~A1,从高音开始弹一组短促强音降si~si~降la,八度八度往低音区走。结果是每一组弹完都听到了A2~C1~E1~A1发出共鸣音。因为弹奏的音符,其基音与泛音的音高,大多数与这四根“琴弦”的多个等次泛音音高不重合,所以发出了的琴弦共鸣音较弱。
(五)右手无声按下e1~g1~c2~e2,左手从小字组开始,依次从小字组C大三和弦琶音,往低音区弹各个调的大山和弦快速琶音,弹到大字组C大三和弦琶音为止,共13个。每一个弹完,也都听到了琴弦共鸣音,最后在最低音区和次低音区蹦了几个音,发现e1~g1~c2~e2同样对它们有“反应”。

视频如下:
还有CoolEdit上打开的声音波形图:   
琴弦共鸣波形图.jpg
    因为混响已经完全关掉,手指快速离键,也没有踩下右踏板,所以大家看到的,每条“音柱”之间和每组测试步骤后面拖着的“尾巴”,就是被无声按下的琴键产生的共鸣音。        在原声钢琴上,按照上面的五个测试步骤,也会得出类似的声学效果。我郑重地得出结论,CASIO舞台电钢琴PX-5S确实是装有88键立体声共鸣模拟器,琴弦共鸣的产生条件和音高、长度和强度,有一套科学而完整的算法,也有相关的采样配合,是完整的琴弦共鸣,在其技术实力的范围内,足金足两,童叟无欺。PX-5S才卖RMB4000左右,做到了哦......别再跟我说什么成本限制,技术瓶颈,我通通不信。

        为了大家听得更清楚,我还录制了一个把主采样降为0(通过琴的音色编辑器Amp参数调整做到)的琴弦共鸣测试版本,是音频。测试步骤也和上述五个步骤一模一样,大家听到的全部是PX-5S的琴弦共鸣音:
PX-5S纯共鸣音测试.mp3 (478.21 KB, 下载次数: 19)
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发表于 2018-12-13 15:22:53 | 显示全部楼层
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发表于 2018-12-13 15:24:25 | 显示全部楼层
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发表于 2018-12-14 08:47:52 | 显示全部楼层
学习了,楼主辛苦
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发表于 2018-12-15 07:54:48 | 显示全部楼层
学习了,谢谢。  好文,希望多出这样的。
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发表于 2018-12-16 06:35:45 | 显示全部楼层
电钢琴琴弦共鸣
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发表于 2018-12-16 07:25:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 MXNS 于 2018-12-16 07:27 编辑

真要琴弦共鸣,复音数256还是不够用,物理震动及发声效果很复杂
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 楼主| 发表于 2018-12-16 09:09:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 david 于 2018-12-16 09:11 编辑
MXNS 发表于 2018-12-16 07:25
真要琴弦共鸣,复音数256还是不够用,物理震动及发声效果很复杂

Soso拉,一般也够用了,我在PX-5S上弹奏音符很多,很密集的曲子,也见过哪种细节会被忽略掉,或者那个音符被挤下车。
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 楼主| 发表于 2018-12-16 11:16:04 使用第一键盘发送 | 显示全部楼层
反了,没见过哪个声音细节被掐断,也没见过哪个本该延续的音符被挤下车。
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发表于 2018-12-18 00:01:38 | 显示全部楼层
还有一个很简单的方法,根据五度相生规律,4-1-5-2-6-3-7......,无声按住某个音,再弹一下这个音下行五度的音,会有很明显的共鸣。
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 楼主| 发表于 2018-12-18 06:46:27 使用第一键盘发送 | 显示全部楼层
在px-5s上,是任何“琴弦”对其左边或右边的任何“琴弦”都产生共鸣,音高符合共振条件的,共鸣音就强些,长些;不符合共鸣条件的,共鸣音就弱些,短些,哪怕是细若游丝,仅仅隐约可闻,但也是确确实实存在的。两音能相互共鸣的距离,能横跨好几个八度。比如,A2能“影响”到小字三组,反之亦然。我想着,既然价格不贵的px-5s能做到如此精细完整的琴弦共鸣,那么,对价格档次在它上边的电钢琴,我们是不是应该有这个要求呢?我认为,这不是克服不了的成本问题或高不可攀的技术瓶颈,纯粹是走不走心的造琴理念问题。如果某琴研制者对原声钢琴里面无处不在的这种物理声学现象视而不见 听而不闻,或者还原时偷工减料缺斤少两,那么这个电钢琴就真不值得在“替代钢琴”方面做任何明示暗示的“夸海口”。因为,这样重要的特征没有或做到位,只能说是“牛肉味豆腐干”。这是我坚持的理念,也敢直说,这是我的性格使然……如果,完整的琴弦共鸣能成为“非练习型”的电钢琴标配,对电钢琴行业的口碑和市场推广绝对有好处,所以我建议这一指标应该成为价格高于####元的电钢琴的强制行业标准。虽然有一定的前瞻性,但好歹也是个目标啊,不朝这个方向努力,不管能比能豁免该功能的低价电钢琴卖贵多少倍,在我眼里永远也就是“牛肉味豆腐干”,So on……
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发表于 2019-3-18 11:44:24 | 显示全部楼层
言之有理,感谢分享!
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