奧爾登·斯金納

在本文的第1部分中，我們描述了數(shù)碼鋼琴如何執(zhí)行其最基本的功能-模仿原聲鋼琴。我們首先進(jìn)行音調(diào)制作，然后繼續(xù)進(jìn)行控制（鍵盤和踏板），最后介紹樂器的音頻系統(tǒng)。在第2部分中，我們探索了數(shù)碼鋼琴超越簡單復(fù)制原聲鋼琴功能的所有方法。

 

音調(diào)制作

采樣率和位深度

現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)字鋼琴中用來模擬原聲鋼琴復(fù)雜音調(diào)特性的技術(shù)稱為采樣。采樣是最簡單的形式，是對聲音進(jìn)行數(shù)字記錄以供以后播放的過程。樣本集合（例如，再現(xiàn)鋼琴音調(diào)所需的樣本）稱為樣本集。為像鋼琴這樣復(fù)雜的樂器編譯樣本集時，需要做出許多決定，也許最重要的是采樣率和位深度。

采樣速率確定如何每秒聲音多次將被測量。必須對聲音進(jìn)行足夠頻繁的采樣，以避免丟失采樣時間之間發(fā)生的變化。該速率又取決于所采樣聲音的頻率。鍵盤上最高音符的基本頻率是每秒4186個周期或赫茲（Hz）。但是，伴隨這些基本音調(diào)的泛音會以基本音調(diào)頻率的倍數(shù)振動，因此必須正確記錄以準(zhǔn)確再現(xiàn)音調(diào)。幸運的是，光盤的發(fā)明人已經(jīng)很清楚這一要求，很久以前就采用了44100Hz的采樣率進(jìn)行音頻CD記錄。

另一個決定是每秒每秒進(jìn)行44100次測量的精度。正如我們不想錯過在我們測量聲音之間發(fā)生的聲音變化一樣，我們也不能錯過這些變化的細(xì)節(jié)。在數(shù)字記錄中，這稱為位深度。位深度越高，可以記錄的細(xì)節(jié)越精細(xì)。在計算機(jī)中，一個8位數(shù)字表示最多256個細(xì)節(jié)級別，一個16位數(shù)字可以表示65,536個級別，而一個24位數(shù)字最多表示16,777,216個級別。我們將再次屈服于光盤開發(fā)人員的決定，并選擇16位數(shù)字作為我們的標(biāo)準(zhǔn)。

所有這些意味著在音頻CD標(biāo)準(zhǔn)下，每秒采樣的聲音被測量了44,100次，其細(xì)節(jié)程度可以代表多達(dá)65,536個單獨的級別。該樣本信息的這一秒僅占用了86 KB以上的內(nèi)存空間。由于數(shù)字鋼琴制造商不會發(fā)布有關(guān)其采樣標(biāo)準(zhǔn)的信息，因此沒有與音頻CD標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的依據(jù)。但是，軟件鋼琴的開發(fā)者指出的費率往往高于此標(biāo)準(zhǔn)，因此可以合理地假設(shè)某些數(shù)字鋼琴制造商也可能超過這些費率。

循環(huán)播放

鋼琴音符的一個有趣的特征是它可以持續(xù)幾秒鐘，但是在最初的幾秒鐘之后，聲音的大部分初始復(fù)雜度消失了。剩下的幾秒鐘持續(xù)的聲音除了音量逐漸減小外幾乎沒有變化。通過引入一個稱為循環(huán)的過程，這為節(jié)省一些內(nèi)存空間，從而節(jié)省一些金錢提供了可能性。循環(huán)播放涉及選擇一段短時間的聲音，該聲音在一段時間內(nèi)基本保持不變，然后以逐漸減小的音量反復(fù)播放。細(xì)心地做，當(dāng)專心聆聽一個音符的延音時幾乎無法檢測到結(jié)果，而在正常彈奏時在動蕩中完全消失了。

空間關(guān)系

原聲鋼琴產(chǎn)生的音符在樂器琴弦中有一個物理起點，當(dāng)您從鍵盤的左（低音）端到右（高音）端演奏音階時，可以聽到從左向右移動的音符。為了保持這種空間關(guān)系，數(shù)碼鋼琴中的樣本以兩聲道立體聲錄制。此功能通常稱為“平移”，通過以類似于從原聲鋼琴聽到的聲音的方式對聲音進(jìn)行物理定位來增加琴聲的真實感。

采樣音符數(shù)量

現(xiàn)在我們必須決定要采樣多少個音符。顯而易見的答案似乎是“所有人”，而一些制造商則選擇了這條路線。但是為了控制數(shù)碼鋼琴的成本，許多制造商都在尋找對全部88個音符進(jìn)行采樣的替代方法。

在原聲鋼琴中，較長的低音弦的音色不同于較短的高音弦。事實上，當(dāng)你從鍵盤的一端彈到另一端時，音色會發(fā)生多次變化。部分原因是琴弦長度不同，還有部分原因是不同音域的音符的類型和琴弦數(shù)量不同。在最低音區(qū)，弦槌擊打每個音符對應(yīng)的琴弦，厚銅線包裹著的琴弦能減緩其振動速度以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)囊舾摺８鶕?jù)鋼琴的弦列設(shè)計，低音區(qū)有幾個八度音階，其中每個音符連接兩根琴弦，每根弦都用薄銅線包裹。最后，鍵盤中部的每個音符對應(yīng)三根鋼絲琴弦。每個音符對應(yīng)的一根、兩根或三根琴弦被稱為同音弦，因為每組同音弦被調(diào)成同一音高，發(fā)出相同的音符聲音。當(dāng)從琴鍵的一端彈到另一端，就能聽到因琴弦的不同排列而造成的細(xì)微音色變化。

但是兩個相連音符的音色變化并不總是那么明顯。有時，發(fā)生變化的只是音高。事實證明，對于數(shù)碼鋼琴而言，播放不同音高的聲音樣本是一件非常簡單的事情。所以可以使用一個音色樣本作為兩個或三個連續(xù)音符的基礎(chǔ)來節(jié)省存儲空間。但是如果過度，就會導(dǎo)致明顯的音色問題。但是，如果至少采樣了三分之一的音符，多鍵盤中音色有更明顯變化的區(qū)域多加注意，這些共享樣本可以產(chǎn)生逼真的鋼琴音色。

動態(tài)變化的采樣

在我們從基本樣本集中進(jìn)行之前，必須處理音調(diào)變化的另一個來源-動態(tài)效果（音量或響度的變化）。較重地敲擊弦線會產(chǎn)生更大數(shù)量的聲調(diào)，并且會突出較高的泛音，這不僅會使聲音變大，而且會使聲音更“邊緣”。當(dāng)前，除了最便宜的樂器外，數(shù)字鋼琴使用的是三到五個動態(tài)樣本。當(dāng)您以不同程度的力度彈奏時，數(shù)碼鋼琴會選擇最接近的適當(dāng)動態(tài)樣本進(jìn)行播放。使用單個樣本級別進(jìn)行動態(tài)處理的入門級鋼琴也使用音符泛音的可變過濾來模擬這些音調(diào)差異，有時會取得顯著成功。

采樣其他效果

許多數(shù)字鋼琴都包含其他類型的樣本，旨在捕獲原聲鋼琴的更多細(xì)微差別。這時，最常見的兩個樣本是弦共振和阻尼效應(yīng)。由于具有如此多的功能，不同的制造商很少會使用相同的術(shù)語來獲得相同的效果。弦的共鳴與弦的泛音有關(guān)。振動弦產(chǎn)生的每個泛音都處于或接近高音基頻的基本頻率，高音的基頻與演奏的基音具有數(shù)學(xué)關(guān)系。這導(dǎo)致相關(guān)音符的弦的微弱的共鳴或共振振動，并為聲音增加了另一個維度。（要聽到這種效果，請緩慢按下和弦的鍵（在本次討論中，我們將其設(shè)為C和弦，而無需實際發(fā)出聲音。）按住這些鍵的同時，快速敲擊并釋放C到所保持的和弦下方八度，會微弱地聽到上面C弦的共鳴。）

在原聲鋼琴中，當(dāng)按下琴鍵時，擊弦機(jī)止音器會使琴鍵遠(yuǎn)離弦，并在釋放琴鍵時返回以停止其振動。對聲音的影響不是瞬間的；琴弦的振動停止只需幾分之一秒。在此期間，隨著其泛音快速衰減，音調(diào)也會發(fā)生變化。放開琴鍵會觸發(fā)制音效果的采樣，并為數(shù)碼鋼琴的聲音添加另一個微妙的維度。

和弦

最后，我們必須考慮一下樂器可以同時演奏多少個音符，表示為和弦。快速瀏覽一下，可能意味著10應(yīng)該足夠了。但是請考慮當(dāng)您按住延音踏板同時彈奏和弦或琶音時會發(fā)生什么。持續(xù)保持的每個音符都占據(jù)一個復(fù)音。如果您按下延音踏板并用雙手彈奏一組三個音符的和弦，然后以連續(xù)較高的八度音程再重復(fù)三遍這些和弦，那么此時你就彈奏了24個延音音符。而彈奏分層音需要48個復(fù)調(diào)音符，分層音即兩種不同聲音的組合，如鋼琴和弦樂器。一些型號的數(shù)碼鋼琴有32個復(fù)音數(shù)，但當(dāng)前大多數(shù)型號有64個或更多復(fù)音數(shù)。

注意事項：當(dāng)您深入研究數(shù)碼鋼琴的規(guī)格時，你可能會被那些規(guī)格的數(shù)字所吸引，比如說采樣音符的數(shù)量、樣本所占的存儲空間大小，等等，但是這是非常不可靠的。數(shù)碼鋼琴的設(shè)計包括經(jīng)濟(jì)因素（比如型號的售價數(shù)量）、潛在顧客的需求（初學(xué)者或?qū)I(yè)人士），而且在很大程度上，由制造商的工程人才所決定。設(shè)計創(chuàng)意是工程人員將規(guī)格數(shù)字轉(zhuǎn)化為靈感的過程，而富有創(chuàng)意的工程師能利用規(guī)格數(shù)字提高鋼琴的音質(zhì)，而缺乏創(chuàng)意的工程師則會讓鋼琴的音色更差，所以重要的并不是這些規(guī)格數(shù)字本身。

聲音產(chǎn)生的其他方法

在采樣變得商業(yè)可行之前（即負(fù)擔(dān)得起，在引入時，第一批采樣儀器的價格就相當(dāng)于一所小房子的價格），各種形式的“合成”被用來制作電子音樂。振蕩器，濾波器，調(diào)制器，包絡(luò)線發(fā)生器和其他電子設(shè)備一起工作，可以發(fā)出前所未有的聲音，以及模糊地模仿熟悉的聲學(xué)樂器的聲音。經(jīng)典模型是羅伯特·穆格在1960年代末和70年代后期的模塊化合成器，溫迪·卡洛斯正是用這種合成器演奏其專輯《時髦的巴赫》。當(dāng)今的有些數(shù)碼鋼琴保留了與這些早期合成器幾乎相同的方式來修改聲音的功能。

看看當(dāng)前出現(xiàn)的技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)一種稱為物理建模的方法。盡管以前在基于軟件的鋼琴中使用過建模，但去年羅蘭發(fā)行了V-Piano，這是第一款完全依靠這種技術(shù)的數(shù)字鋼琴。最近，雅馬哈發(fā)布了其新的CP舞臺鋼琴系列，該系列融合了建模和采樣技術(shù)。建模會將樂器的聲音分解為離散的元素，這些元素可以用數(shù)學(xué)方程式或算法表示。對于原聲鋼琴，這些算法表示影響音調(diào)的主要元素的行為-弦槌，琴弦，音板和阻尼器。采樣時，會從鋼琴的內(nèi)存中檢索一個預(yù)先存在的采樣，而在建模時，會根據(jù)一系列復(fù)雜的計算實時創(chuàng)建音調(diào)。采樣需要大量內(nèi)存來存儲高分辨率采樣集，

控制音調(diào)—鍵盤

就像在原聲鋼琴中一樣，鍵盤的作用是為演奏者提供對樂器音調(diào)資源的親密，可靠的控制。但是就像沒有單一的正確音調(diào)一樣，也沒有單一的正確感覺。而是有一個可接受范圍的觸摸特性。

觸摸重量

就像在原聲鋼琴中一樣，大多數(shù)數(shù)碼鋼琴的擊弦機(jī)主要是操縱桿的排列，但是數(shù)碼擊弦機(jī)的復(fù)雜性要低得多，不需要定期調(diào)整。玩家使用一些可定義的標(biāo)準(zhǔn)來判斷擊弦機(jī)。有些很容易衡量，有些則很主觀。數(shù)碼鋼琴購買者最經(jīng)常爭論的是觸摸重量。

觸摸重量是按下按鍵所需的力的量，通常以克為單位。對于民謠鋼琴，通常認(rèn)為50至55克范圍內(nèi)的觸摸重量是正常的。鑰匙提供的阻力是摩擦力和被移動零件的質(zhì)量的組合。這兩個因素在原聲鋼琴中的表現(xiàn)與在數(shù)碼鋼琴中的稍有不同。通常在完全踩下延音踏板的情況下測量原聲鋼琴的觸摸重量，這可以減輕阻尼器的重量并減少按下琴鍵所需的力。問題是，數(shù)碼鋼琴沒有制音器，因此數(shù)碼鋼琴制造商必須在鋼琴演奏者通過按鍵抬起減震器時會感覺到的重量增加，以及減震器通過延音踏板提起時的較輕重量之間做出選擇。該問題沒有固定答案，只是制造商的設(shè)計選擇。

與數(shù)碼鋼琴相比，摩擦也是聲學(xué)效果中更大的因素。聲音作用中的大部分摩擦力是由于各種鉸鏈點和軸承表面引起的，其中許多鉸鏈點和軸承表面都帶有布或氈套。隨著時間的流逝，這些襯套會磨損或變緊，從而減少了摩擦并降低了按下琴鍵所需的力。另一個因素是濕度。毛氈和木質(zhì)零件易于吸收和釋放水分，隨著空氣中水分含量的變化有效地增加或減少了摩擦。由于數(shù)字擊弦機(jī)包含的氈制部件少得多，并且除了少數(shù)使用木鍵的高端擊弦機(jī)，大多數(shù)數(shù)碼鋼琴幾乎不含木質(zhì)配件，因此，由于磨損和濕度波動而引起的摩擦變化將大大減少。

觸重的另一個特點是，鍵盤兩端的觸重各不相同。在鋼琴中，低音端的弦槌要遠(yuǎn)遠(yuǎn)重于高音端，這導(dǎo)致低音區(qū)的觸重更重，高音區(qū)的觸重更輕。而逐級配重?fù)粝覚C(jī)則是大多數(shù)數(shù)碼鋼琴為了復(fù)制鋼琴鍵盤的觸重而采用的類似逐級配重設(shè)計。在數(shù)碼鋼琴鍵盤的88個琴鍵上使用不同的重量設(shè)計，會增加成本而且也不一定有價值。所以通常數(shù)碼鋼琴采用四個不同的觸重值，每一種用于一個觸重區(qū)域。

琴鍵設(shè)計

一些使用木質(zhì)琴鍵的高端數(shù)碼鋼琴能讓你體會到彈奏鋼琴的感覺。其中你能發(fā)現(xiàn)的一些不同琴鍵設(shè)計特點包括：琴鍵的輕微彎曲、琴鍵的質(zhì)量差異，以及在按壓琴鍵時，木材與塑料的減震效果的細(xì)微差異，盡管這大多都隱匿于琴鍵下方的毛氈處。

琴鍵設(shè)計的另一個方面是鍵面材料的觸感。鋼琴演奏者喜歡象牙按鍵不僅因它外型美觀，還因為它是滲透性材料，不同于表面光滑的塑料琴鍵，象牙琴鍵具有一定程度的抓力。當(dāng)演奏者的彈奏進(jìn)入緊張階段，手心出汗時，這種抓力就尤為重要，這通常出現(xiàn)在彈奏有難度的樂章時，彈奏者的準(zhǔn)確性和控制力達(dá)到極限。象牙鍵面的替代品，如卡瓦伊的Neotex、羅蘭的IvoryFeel和雅馬哈的Ivorite等仿象牙琴鍵同樣具備象牙鍵面久負(fù)盛名的優(yōu)點：不會褪色、開裂和破碎。其他制造商也逐漸增添這一功能，當(dāng)你比較鋼琴時，最好考慮一下這一因素。

動態(tài)（速度）傳感器

最后要探討的關(guān)于數(shù)碼鋼琴擊弦機(jī)的問題是，如何測量演奏者的手指按鍵力量。這通常經(jīng)由兩個電觸開關(guān)實現(xiàn)。當(dāng)按下琴鍵時，兩個開關(guān)會快速連續(xù)關(guān)閉。又或者，一些高端的多功能數(shù)碼鋼琴會采用光學(xué)傳感器來感測琴鍵的運動，當(dāng)按下琴鍵時，琴鍵上的傳感器會分解光束。然而，這些傳感器實際測量的不是按鍵力量，而是按鍵的速度，這就是為什么你有時會看到鍵盤規(guī)格中會包含感應(yīng)速度的原因。將琴鍵一按到底時，鋼琴會測量第一和第二個傳感器接收到信號所花費的時間。時間長表明琴鍵緩慢移動，那么鋼琴會發(fā)出柔和的音色；時間短意味著擊鍵更快、更有力，因此鋼琴會發(fā)出更響亮的音色，這些都是顯而易見的。一些擊弦機(jī)會采用附加開關(guān)來觸發(fā)其他類型的聲音樣本，比如說上文提到的制音效應(yīng)。

現(xiàn)在一些數(shù)碼鋼琴采用三個傳感器（三觸點傳感器），而不是常見的兩個。第三個傳感器能讓彈奏者在琴鍵還未完全返回原來位置時就重新觸發(fā)音符，這大大地提高了琴鍵重復(fù)速度，還改善了鋼琴的連奏反應(yīng)。

踏板

現(xiàn)代原聲鋼琴有三個踏板。讓我們看一下它們是如何工作的，以及它們的功能如何轉(zhuǎn)換為數(shù)碼鋼琴。

在普通的三踏板鋼琴中，右側(cè)的踏板是延音踏板。如果數(shù)字樂器只有一個踏板，那就是延音踏板。有些人將其稱為阻尼器踏板，因為它在原聲鋼琴上的機(jī)械功能是將阻尼器從琴弦上抬起。在數(shù)碼鋼琴上，延音踏板是一個電子開關(guān)。按下時，它會告知樂器，使演奏的音符像在原聲鋼琴上一樣逐漸衰減。

關(guān)于數(shù)碼鋼琴的延音踏板，最常見的問題是它是否可以執(zhí)行稱為半踏板的功能。原聲鋼琴的延音踏板機(jī)構(gòu)可以將阻尼器從擱在琴弦上的位置移動到完全脫離琴弦的位置，或兩者之間的任何位置。在這兩個位置之間是非常有用的半踏板位置，它使演奏者可以更好地控制音調(diào)和延音。雖然半踏板功能現(xiàn)在通常在高端數(shù)字設(shè)備上發(fā)現(xiàn)，但并不總是出現(xiàn)在價格較低的樂器上，在這種情況下，延音踏板很可能是一個簡單的開/關(guān)開關(guān)，可以實現(xiàn)完全延音或無延音，但是之間沒有任何東西。一些價格較低的數(shù)碼產(chǎn)品帶有單獨的方形塑料或金屬腳踏開關(guān)，而不是像鋼琴踏板那樣的東西。但是，即使鋼琴本身具有半踏板控制功能，腳踏開關(guān)也可能僅提供開/關(guān)延音。即使某些踏板具有鋼琴踏板的外觀和動作，也可能是同樣的情況。始終值得檢查規(guī)格以確保兩臺儀器和踏板可以進(jìn)行半踏板控制。

三踏板的左踏板為弱音踏板。而在三角鋼琴中，為顯示其功能，這一踏板被稱為移位弱音踏板或一根琴弦踏板。在三角鋼琴中，踩下左踏板會將整個擊弦機(jī)（從琴鍵到弦槌）稍微向右移動。正如上文“音調(diào)制作”一節(jié)中提到的，在鋼琴中，大多數(shù)音符都連接兩根或三根琴弦。當(dāng)弱音踏板將擊弦機(jī)向右移動時，弦槌僅擊打三根同音琴弦中的兩根琴弦。這就會產(chǎn)生兩個效果：降低音量，以及略微改變音質(zhì)。

如同延音踏板一樣，數(shù)碼鋼琴的弱音踏板只是一個具有同等效果的電子開關(guān)。但是比起鋼琴，數(shù)碼鋼琴的擊弦機(jī)可以產(chǎn)生音量更低的聲音，所以弱音踏板在數(shù)碼鋼琴中的實用性大大減低了。然而，弱音踏板功能改變音質(zhì)的效果依然實用，如果它真能實現(xiàn)這一功能，但是大多數(shù)數(shù)碼鋼琴的弱音踏板并不具備這一效果。

神秘的中間踏板是選擇踏板。理解選擇踏板最簡單的方法就是將其看作具有選擇性延音功能的踏板。任意彈奏一個或多個琴鍵，按下琴鍵的同時，踩住選擇踏板。選擇踏板就會提起這些琴鍵的制音器，即使在松開琴鍵后還能延長這些琴鍵的聲音，但是隨后彈奏的琴鍵，即使松開后也無法延音，除非你又使用了延音踏板。所以清楚了嗎？數(shù)碼鋼琴踏板最重要的就是完全擁有鋼琴三個踏板的功能。就曲譜而言，只有少數(shù)古典音樂才需要用到選擇踏板。如果你有需要就可以用，但是你可能永遠(yuǎn)都不會有機(jī)會用到它。在數(shù)碼鋼琴中，中踏板會有另一個功能，這將在本文的第2部分中進(jìn)行討論。

音響系統(tǒng)

大多數(shù)數(shù)字鋼琴的最后組成部分是音頻系統(tǒng)，即放大器和揚聲器，其功能與原聲鋼琴的音板相同：使鋼琴的聲音在有用的音量下可聽見。我說大多數(shù)數(shù)字鋼琴是因為某些專門為舞臺設(shè)計的樂器缺少板載音頻系統(tǒng)，因為它們始終會連接到擴(kuò)聲或公共廣播（PA）系統(tǒng)。

當(dāng)前市場上的數(shù)碼鋼琴可提供12至360瓦（W）的輸出功率，可通過2至12個揚聲器進(jìn)行傳輸。要了解為什么會有如此廣泛的選擇，我們需要研究系統(tǒng)的功率輸出能力（以及揚聲器的類型，數(shù)量和位置）與我們所聽到的聲音之間的關(guān)系。

大多數(shù)人可以檢測到的最小音量變化是3分貝（dB），要使音量增加3dB，則需要將輸出功率（瓦特）加倍。考慮到這些關(guān)系，讓我們看一些數(shù)字。

根據(jù)對三種最常見的音樂會三角鋼琴（貝森朵夫290型，施坦威 D型和雅馬哈 CFIIIS型）的測量，得出了一個動態(tài)范圍。這個范圍從最柔和的音符（64dB）到我可以產(chǎn)生的最大音域（103dB）。分配適度0.015W -我們假設(shè)一個非常高效的音頻系統(tǒng)-為產(chǎn)生最柔和的音調(diào)（64dB），下圖跟蹤了隨音量增大而達(dá)到鋼琴動態(tài)范圍的頂部所需的放大器功率的變化。不同的音頻系統(tǒng)將有不同的起點，具體取決于被供電揚聲器的大小和數(shù)量，這些揚聲器使用電源的效率以及彈奏的音符（低音需要更多的功率來匹配高音音量）。表格中的動態(tài)變化數(shù)量可以反映一定程度的音樂性能。

如果你之前沒有看過這樣的表格，其結(jié)果會令你大吃一驚。因為你會看到擴(kuò)音器真正需要大功率的是最后三到四檔的音量。

當(dāng)音響系統(tǒng)試圖再現(xiàn)超過其可承受范圍的聲音時，就會對聲音“限幅”，導(dǎo)致聲音失真。需要注意的是，如果一直用最大音量彈奏，即使是最優(yōu)質(zhì)的鋼琴也可能會對聲音限幅。除了聲音失真之外，超負(fù)荷運轉(zhuǎn)系統(tǒng)還可能會損壞揚聲器和擴(kuò)音器。關(guān)鍵是將音量設(shè)置在不高于其最大音量的75至80％之間。

如果你已經(jīng)瀏覽了本刊最后的規(guī)格表，你就知道只有少數(shù)數(shù)碼鋼琴的聲道（左和右）會產(chǎn)生100瓦的輸出功率。許多具有大功率的型號還為高低音頻率區(qū)間分別提供擴(kuò)音器和揚聲器，以此區(qū)分低功率高音頻率與高功率低音頻率。目前，僅有少數(shù)型號將音響系統(tǒng)分為三個獨立的子系統(tǒng)，即用于低音、中音和高音的系統(tǒng)。這些設(shè)計被稱為“雙功放”或“三功放”，通過利用專為特定頻率區(qū)間設(shè)置的優(yōu)化擴(kuò)音器和揚聲器，而不是將整個頻譜發(fā)送到整個音響系統(tǒng)中，大大提高音響效果和功率效率。

揚聲器

因為我們將在本出版物中考慮的所有數(shù)碼鋼琴都具有立體聲音頻系統(tǒng)，所以所有有關(guān)揚聲器的討論都將假定匹配的左右聲道。

最便宜的數(shù)碼鋼琴每側(cè)配有一個全頻揚聲器。雖然通常制造商稱這些揚聲器為“全頻”揚聲器，但實際上這種揚聲器只是受成本和安裝空間——有些型號相當(dāng)小巧，所限的次級揚聲器。雖然全頻揚聲器擁有再現(xiàn)鋼琴樣本所需的20Hz-20kHz頻率范圍，但是這些頻率的處理方式并不相同。判斷揚聲器的頻率反應(yīng)不僅取決于頻率范圍，還取決于頻率“平滑度”，或者說精確性。如果我們向一個揚聲器發(fā)送多個同一音量的不同頻率信號，當(dāng)揚聲器發(fā)出這些頻率的聲音時，測量揚聲器的輸出音量，我們就會看到揚聲器的“頻率反應(yīng)曲線”。全頻揚聲器的頻率反應(yīng)曲線通常在中頻區(qū)域相對平滑，但到了頻譜的高頻和低頻區(qū)域，音量會大大下降。也就是說，揚聲器無法準(zhǔn)確再現(xiàn)傳送信號的全部頻率范圍。這并不是因為揚聲器設(shè)計差勁。事實上，我常常驚訝于工程師能設(shè)計出這些揚聲器。但這些揚聲器仍是不準(zhǔn)確的，會影響我們對鋼琴聲音的感知。如果高音和低音出現(xiàn)弱化或缺失，即使是最好的聲音樣本集也無法給人留下深刻的印象。

因此，大多數(shù)高端數(shù)碼鋼琴型號都配置三個揚聲器，每一個揚聲器分別用于優(yōu)化低音、中音和高音頻率。低音頻率的精確再現(xiàn)需要大量空氣的移動，這就需要相對較大的表面積以及高頻的進(jìn)出運動。低音揚聲器主要影響我們對鋼琴聲音的整體印象。

位于頻譜另一端的是高音揚聲器。雖然體積很小，但是高音揚聲器主要負(fù)責(zé)再現(xiàn)鋼琴高音的細(xì)微差別。低音揚聲器和高音揚聲器除了輸出頻率有明顯差異外，它們的安裝位置也不同。低頻聲音會向四面八方傳播，聲音頻率越高，傳播定向性就越強(qiáng)，這意味著將高音揚聲器精確放置尤為重要。數(shù)碼鋼琴的大多數(shù)中低頻揚聲器都位于鍵盤下方，因為鍵盤下方空間大。而高頻率的定向性要求高音揚聲器必須將聲音直接傳遞到彈奏者面前，所以通常高音揚聲器安置在鋼琴的控制面板上。

揚聲器系統(tǒng)中最新的一種—似乎是數(shù)碼鋼琴獨有的-是共鳴板揚聲器。該技術(shù)將在本期其他地方的“混合鋼琴”一文中討論。

因此，我們現(xiàn)在擁有了數(shù)碼鋼琴的所有功能：一個聲源，以及控制和收聽它的方法。但是目前沒有一架數(shù)碼鋼琴停在那里。它們都具有附加功能。這些附加功能從少數(shù)其他聲音到直接互聯(lián)網(wǎng)訪問。即使您當(dāng)前的需求沒有超出基礎(chǔ)知識，您也應(yīng)該了解樂器上的其他功能，以及它們?nèi)绾问鼓械襟@訝并引誘您進(jìn)入從未曾想過的音樂冒險中。要繼續(xù)，請閱讀“數(shù)字鋼琴基礎(chǔ)知識，第2部分：超越原聲鋼琴”。