初探卡西欧GP混合电钢琴的键盘&击弦机系统（上）

david

首发于本人微信公众号“飘韵电音”，未经本人同意，不得转载。


CASIO的GP混合电钢琴，从2015年秋天上市之后，在国内对其手感可谓毁誉参半，有的说很棒，能打败##钢琴和##电钢琴，有的说很烂，偷工减料兼偷换概念云云......这个问题也在我心头萦绕许久而不得其解，一直想找个机会一探究竟。  

终于，一个偶然的机会，让我从朋友那里借到了CASIO的GP混合电钢琴键盘和击弦机的实物展示模型，拿回家去研究一下，顺便重温自己当年的机械工程专业。这个精美的模型，应该是CASIO工厂所做，原先用于销售GP混合电钢琴时，方便店员向它来向顾客演示用的。它以一个白键为样本，展示了GP混合电钢琴的键床，琴键，击弦机等结构和运作原理，并提供了直观的弹奏手感体验，每按一次琴键，塑料琴槌就往上打一次，挺好玩的。卸下了外面的有机玻璃盒子，就清晰地看到了内里的乾坤：

    我秉承公正客观的态度，和严谨的治学精神，不预设立场，对它进行了一番仔细的分析和研究。所得的结论仅供参考，如有与实际不符合之处，实则事关客观测试条件和个人能力所限，非有意而为之，请各位明鉴，谢谢！

我把它分为三个部分来研究：

（1）键盘：

       对比下图，我们可以看到，在实木材料，隼接工艺做的键床上，53前档平衡木，50扁销钉，52中档平衡木，44圆销，42卡钉这些金属零件和原声钢琴的设计用料毫无二致；单块实木做的琴键，木料结实指甲掐之不留痕，加工精制无毛边倒刺，琴键长度，42卡钉的位置，44圆销的位置和原声三角钢琴相仿，可谓一比一还原。整个键盘部分，除了在琴键末端没有安装接住下落琴槌的15托木和38托木杆，还有和36制音器杠杆接触的37制音器抬档呢，看上去和原声三角钢琴几乎一模一样。

这个模型的击弦机，由两个模块组成：

（2）击弦机第一模块：呈不规则多边形的黑色塑料模块，我画了结构示意简图如下：

的确，看上去是一个奇形怪状的东西，B那里粘着卡钉绒，下面压着琴键支点另一头的卡钉，第一模块围绕着关节A上下旋转运动，A的位置和三角钢琴复振杠杆组件固定关节点的位置一致。C处是一个粘有绒料（材质厚度与卡钉绒相仿）的小平台，D处装有一个软塑料做的红色小滚轮。在C和D处，第一模块和类似琴槌组件的第二模块相连接，该连接位置也和原声三角钢琴的琴槌柄与复振杠杆组件的连接点位置相仿。

       大家一眼就看出来，距离AB明显小于AC&AD。当第一模块围绕着A点上下旋转运动时，虽然第一模块的各处角速度一样，但由于离A点的距离不一样，就产生了不同的运动轨迹线长度，C和D处的运动轨迹线更长。具体说就是产生了“放大效应”，这个“放大效应”在原声三角钢琴击弦机那里也是存在的，放大的比例也大致相仿。

（3）击弦机第二模块：是浅灰白色工程塑料做的琴槌形状的东西，为了显示清晰，我画成了橙色，其结构示意简图如下：

它没有像原声钢琴那样，圆柱形琴槌柄插到琴槌木的圆孔里面（有脱胶和琴槌歪斜的危险），而是琴槌与琴槌柄一个整体。在琴槌柄靠近琴槌运动轴A处，有一个下凸的部分，侧下方是凸轮结构，和第一模块粘有绒料的一个小平面C精密联接；里面开有一个斜着向下的长型圆边孔，其内壁和模块一的小滚轮D连接，但是这个连接并不紧密，看上去是松松垮垮的，富余空间还很多。

没错，就是这么多了，真的很简单，可谓一眼看完。就是说，这个第一模块，替代了原声三角钢琴里面的复振杠杆组件，只是A，B，C三个位置两者一致。这个第二模块呢，实现了相仿的琴槌外观，重量和运动轨迹。

三角钢琴上的复振杠杆组件是人类乐器制造史上的伟大发明，它实现了琴槌击弦后，顶杆的回退速度大于琴槌的下落速度，达到能再次击弦的准备状态。哪怕琴槌只回退了一部分，也不影响琴槌能再次击键发音，而且这个再次击键，在力度上不会打折扣，照样能强能弱。所以设计精妙又调校得宜的三角钢琴击弦机，能让演奏者得心应手地演奏，做到随心所欲，指哪打哪。在人的生理极限允许的范围内，任何一次的击键，都会精准得到演奏者想要的那个音符，不会失控。

       第一模块能替代三角钢琴的复振杠杆组件？——笑话，当然不能了。复振杠杆组件在工作过程中，它里面的零件都处于相对运动的状态中，整个轮廓投影也像皮影戏那样不断变化，而模块一的形状是固定不变的，永远是那个不规则的多边形。

     混合电钢琴的键盘与击弦机系统，目前看来有两种设计思路：

（一）拿现成的。基本照搬原声立式/三角钢琴的击弦机，只是琴槌换成一个配重块，一来是已经没有敲击琴弦的需要了，何不节省掉这个成本呢，二来击弦机罩在琴体里面，人也看不到，所以也就没必要整这个“琴槌前后/上下翻飞”的视觉效果。YAMAHA的NU1/1X，N1/1X，N2，N3/3X，KAWAI的NV10走的是这个路子。其优点是手感和原声钢琴极度相似，乃至一模一样，缺点是长期使用后，不但键盘需要调整修复，击弦机也需要调整修复，甚至要更换麂皮，绒料等零配件，涉及到的人力物力成本实在不低。

（二）重新设计。力求达到手感的近似和免维护，CASIO的GP300/310/400/500/510就是这种设计思路。反正也是没有琴弦可敲，在混合电钢琴上面，手感就是琴键在下沉各个阶段的阻力情况，触底缓冲的感觉，释键阻力和速度，最最核心的就是能否保证震奏性，在单位时间内能同音弹奏尽量多的音符，而且力度能如演奏者所愿......理想当然很美好。

GP的这个如此简单，甚至是简陋的“击弦机”设计，也确实让我为它捏一把汗——真能行不？

（未完待续）

二十八画

既然没必要击弦，就没必要完全仿琴锤的设计了，搞那么大个还占地方，象nv的就挺好。
期待下文

海声

了解了解设计的所以然

david

也许大家看完我关于gp击弦机的系列探讨，会有自己的判断吧。