钢琴调律专业实践——智能钢琴的发展与运用

吕洋娜 冷俊颖（四川音乐学院 乐器工程系 ，四川 成都 610000）

引 言

随着时代的进步，不论是钢琴还是其它产品都朝着智能化方向迅速发展。现如今，随着钢琴拥有量的增加，它的智能化发展无疑对销售市场、调律市场以及钢琴调律专业学生的就业都有着较大的影响。我们需要了解并看清钢琴的发展趋势、销售状态，才能明白其对我们调修市场以及该专业学生的影响。

一、智能钢琴的发展

（一）智能钢琴简介

可能看到这个选题，大家拥有和我一样的疑问：智能钢琴到底是什么？什么样的钢琴才能被称作是“智能钢琴”？通过查阅资料以及市场调研发现智能钢琴与我们所见的传统的钢琴大有不同。我们常见的传统钢琴大部分的结构是木质的，材料上虽然没有太大差别，但也进行了一些改变。比如：击弦机部分传统钢琴几乎都是木制的，但现在由于材料的发展进步，部分零件材料被碳纤维或塑料、树脂等新型材料所代替，虽然成本提升，但在重量上有更大的优势。

而智能钢琴赋予了钢琴更多的现代化功能，它能够通过在钢琴原本的基础上安装一种智能化的装置，从而实现自动演奏、钢琴演奏时外界静音、智能乐谱、通过与互联网相连接帮助用户达到学习钢琴以及其它娱乐性功能的操作。 随着时代的不断进步以及智能设备的高度普及，智能设备也在不断更新换代，不断地应用于生活、学习以及各类活动当中，所以智能并不是仅仅局限于与互联网相连接，还在于在当今互联网思维下的以群众为中心的用户体验［1］［2］［3］。而据调研以及资料搜集中显示，最新一代的智能钢琴已经可以实现便携化——仅携带软键盘就可以进行演奏；电子化——只需要安装智能设备，传统的立式钢琴、三角琴可以实现琴与设备的智能连接，以及能够通过智能设备自带的App进行钢琴教学、陪练、娱乐等曾经需要人为的一些项目；娱乐化——更有甚者直接将用手演奏的传统钢琴创新成可以单人、多人用脚来踏键从而实现演奏的娱乐琴键，这样不仅能够增加趣味性，还能够拉近人与人之间的距离，不仅为强身健体，还能够提升团队合作精神。智能钢琴的出现致力于将钢琴的枯燥学习性向娱乐趣味性发展，更有利于儿童的钢琴学习。

（二）智能钢琴发展历程

1、早期的自动演奏钢琴

最早的智能钢琴叫做“自动演奏钢琴”——这种钢琴早在一百多年以前就出现了，创新的灵感来源于最早八音盒的结构原理，整个结构的运动、发声等都是依靠机械运动的传动来完成的。此类钢琴是在传统钢琴的基础上，在击弦机部分安装了传动器、传感器及一些信号源，从而通过控制安装在钢琴外壳的控制器来实现自动演奏功能。这种“自动演奏钢琴”大多运用于酒店大堂、高档咖啡厅、户外展示平台等地，优点是既营造出了一种高雅的艺术氛围，又减少了人工成本；缺点是自动演奏钢琴虽然实现了人工智能，但无论从技术、流畅度、肢体语言还是情感上都无法达到人工演奏的步调与感觉。

2、中期的外界静音钢琴

钢琴作为基础乐器，学习和练习的人不在少数。由于钢琴体积庞大，演奏时琴弦振动以及音板等共振，所以发出的声音较大。为了避免学习者演奏时对他人造成影响，这种“外界静音式”钢琴应运而生。这项功能早在十多年以前就已经有所应用，多见于日本和美国的钢琴，在发达国家已经较为普及。［1］这种钢琴是运用了电子钢琴的结构原理，在传统钢琴的基础之上，安装一个静音装置，从而使传统钢琴也能够达到电子钢琴的功能。静音式钢琴能够使演奏者在“静音模式”下的演奏过程中通过耳机来听到自己演奏的乐曲，而除演奏者外其他人不会听到声音。这种钢琴的优点是：在不失传统钢琴手感的情况下及一定环境与条件下避免了相互干扰的缺点。而缺点是：虽然其手感和触感与传统钢琴相同，但传入耳朵的音乐由于装置将钢琴本身产生的声音转化成了电音，所以有所失真。

3、现代的“互联网+”运用下的智能钢琴

随着人们艺术修养的提升及中国对“艺术教育”的重视，国内外家庭钢琴保有量持续增长，对钢琴感兴趣以及学习钢琴演奏的人也越来越多，所以这样一种时代进步的产物“互联网+”钢琴随之出现。 这类钢琴可以说是互联网与传统钢琴的完美结合。

首先，互联网时代最重要的就是信息的传递，说到与钢琴结合的第一点就是对于钢琴演奏的教育。传统钢琴的教育是在人力的基础上进行实体教育，这样的方式鉴于口头表达方式的局限性导致效率不高。初学者第一次接触钢琴并不能进行演奏的学习，而要从更加基础的识谱进行学习，单调的记忆也会使初学者很快丧失对钢琴学习的兴趣。

但是在与互联网相连接下的智能钢琴能够做到让初学者自主学习，在学习器乐之本——识谱的同时还能够根据智能系统给出的提示进行最基础的乐谱演奏。在此之上，学习者还可以根据系统的提示以及引导，进行带有自我个性的钢琴演奏，从而增加学习的兴趣。例如：当下市面上，已经能够见到的一种智能连接系统的钢琴，这种钢琴能够做到让类似于Ipad的显示屏与钢琴的智能系统相连接，从而实现检索音乐、乐谱，进行演奏教学，根据演奏者的演奏进度进行自动翻页，以及更加专业的作曲等功能。当然进行一些音乐学习的小游戏，像是当下iOS系统上的指尖游戏，在系统的提示、引导下，通过演奏者在琴键上不间断地演奏完一整首钢琴乐曲，让钢琴演奏的学习与游戏同步进行。不仅增加了钢琴学习的娱乐性、趣味性，同时也尽可能地练习了钢琴的乐曲演奏。

不过它的弊端也非常明显，这样的智能系统仅仅只能让学习者粗略的掌握钢琴的演奏方法，而对于钢琴的进阶内容并不能进行有效的学习。比如说：钢琴演奏所要求的手指下键的力度、根据演奏者对乐曲的理解从而加入的个人情感元素、包括演奏者的身体律动等，这些是属于人为的技能。所以以目前人工智能的现状及发展状况来看，短时间内的人工智能系统还无法替代传统的人力教学，毕竟艺术的根本来源于人类的情感以及对事物的个人见解。没有思想的人工智能还是没有办法与有思想的人类相提并论，更不用说在此基础上要进行超越。

综上所述，“互联网+”运用下的智能钢琴虽然能够给用户提供较多的现代化体验，如果仅仅是作为辅助工具是可取的，但不能完全取代传统的人力教学与示范，毕竟艺术存在的缘由还是以人为本。

二、智能钢琴的国内外现状及发展趋势

钢琴作为最受欢迎的乐器之一，无论是在国内市场或国外市场的销量以及保有量都呈逐年上升的趋势，正因为有着如此大的需求量，钢琴才必然会不断迎合消费人群的需求。随着中国经济的逐步提升与发展，人民群众对于生活的要求也在逐渐提高，钢琴作为乐器之王，也随之走进中国的千家万户。然而钢琴是一种西式造物，对于西方人而言他们更注重“物本”，所以对于钢琴的结构、制作是精益求精，认为好的钢琴才能够演奏出美妙的声音。但是在中国人的传统思维里更加注重“人本”的理念，在“人本”的基础之上再考虑“物本”——也就是认为乐器本身有一定的重要性但并非举足轻重，关键在于演奏乐器的人，而演奏者达到一定演奏水平以后才需要对乐器有进一步的要求。所以中西方的文化差异导致大众所追捧的乐器——钢琴甚至是智能钢琴在中国的发展趋势会与西方有一定差别。

另一方面来说，钢琴在国际市场上的发展已有上百年的时间，基本在欧美市场、日本市场已经趋于饱和状态，所以在这样的环境以及西方的“物本”理念下，钢琴将会向着更加高端的方向发展，比如说材料方面。现在的钢琴大多都是以木制结构与少部分金属相结合这样的固定模式存在，还有少部分钢琴已经将钢琴内部的一些零部件换成了目前市面上的轻便材料——炭纤维。随着材料学的进步与发展，更多新式的、便捷的、环保的材料必定会赋予钢琴新的活力。比如记忆金属材料，这类材料可以延长钢琴的使用寿命并且拥有一部分记忆功能；而新式合成塑料将用来代替木质材料，这样不仅保证了原本的弹性、轻质，还可以减少木材的砍伐，保护生态环境……

未来钢琴的变化将和科技的发展实现同步。但是钢琴无论怎样变化，它本身的一个重要特点不会改变，那就是它作为一种传统乐器的发声原理以及演奏模式。所以钢琴未来的发展趋势必定是保持原有基础，提升现代功能的智能化发展。

特别要说明的是，钢琴与电子琴不是同一种乐器。有人认为所谓智能钢琴就是电子琴的一种，其实不然。电子琴的发声是源于电子元件的模拟音色，所以无论是加装了多么先进的系统、多么完善的功能、多么便利的操作，与钢琴相比较，它的音色、手感等都不同于钢琴。

钢琴的发声原理是手指触碰琴键后，琴键前端下沉，后端抬起后由顶杆/顶柱顶起联动杠杆部分，从而借助力的连续传导，使弦槌向前运动敲击琴弦，由琴弦振动发出声音，这就是原有的发声基础。而智能钢琴就是在传统钢琴的基础上，与各种现代化科技成果相结合。鉴于当下IOS系统以及安卓系统的普及，钢琴在不久的将来会与我们的智能手机进行同步。

三、智能钢琴的提升趋势

就目前调查情况而言，智能钢琴在中国市场的一个最重要功能就是教学功能。当然不单单是识谱的教学，还有对于演奏者的演奏指法、下键力度、演奏情感甚至是对于演奏时所需要思考和表现的意境的一系列教学内容。这就意味着智能钢琴需要具备的不仅仅是一般的系统功能提升，而是对于人的一种具有引导功能的提升。

而引导功能就要上升到人工智能的进步，让人工智能可以达到与人对话、交流，对人进行指导，必要时可以进行示范的作用，这在中国的市场尤为重要。如果人工智能可以达到这样一种功能，那么相当于每一个学习钢琴的人都有一位“名师”来进行一对一指导。所以我认为智能钢琴最重要的“智能”就在于人工智能的运用与发展。这是在我看来智能钢琴的最终智能化，既赋予了钢琴灵魂，使其能够相对人性化，又解决了人力资源不足的困惑。不过就目前而言，要达到这样一种全智能化的地步还需要较长时间的探索。

四、钢琴技师针对智能钢琴应具备的技能

作为与钢琴息息相关的钢琴调律专业来说，钢琴的智能化发展对于我们而言是有利的。我们需要做的就是根据其发展在实践中与本专业的技能进行与时俱进地调整和补充，只有这样我们才能跟上时代的步伐。

传统钢琴的安装与拆卸是钢琴调律专业学生必须要掌握的一门基本技能，智能钢琴是在传统钢琴的基础上安装了智能装置。因此智能装置在传统钢琴上的安装与调试，使之能够融洽结合就是我们需要进一步学习和实践的方向：

（一）“自动演奏钢琴”和“静音钢琴”

我们需要先了解智能装置是如何控制钢琴自动演奏和静音的原理以及它们与钢琴之间是如何连接、配合和操作的。当然最重要的就是要通过实践来总结“自动演奏钢琴”和“静音钢琴”的智能装置如何进行调试、维修与调整，就像我们必须了解并熟练记忆传统钢琴的发声原理以及每个部件的运动状态，才能够知道各个部件损坏带来的后果，才能够快速准确的分析并找出每个部件的维修、调整方法。具体相关操作会在下面的“互联网+”运用下的智能钢琴中会举例进行详细说明。它们的调律方法和传统钢琴大同小异，在此就不过多进行说明了。

（二）“互联网+”运用下的智能钢琴

“互联网+”运用下的智能钢琴也是在传统钢琴上进行智能设备的安装而形成的，只是它的零部件、安装、调试、维修、调整过程要比上述智能钢琴复杂得多，因为功能越全面，涉及到的内容就越多。这种钢琴的零部件更多，虽然功能更加全面，娱乐性和教学性等很丰富，但在顾客使用方便的同时却增加了专业调修技术人员的工作难度。在对此类智能钢琴进行调修的过程中需要将更多的注意力集中在钢琴本身零部件以及智能装置的零部件上，因此需要考虑的因素更广泛、复杂。智能装置作为此类智能钢琴的一部分，我们也需要学习与智能装置有关的操作，以KEYMI智能钢琴交互系统（让传统钢琴集静音演奏、智能交互、电钢功能为一体的智能设备）的安装为例：

1、传感器的安装

首先，需要运用钢琴调律专业基础知识，按琴键序号将钢琴琴键拆卸下来，排列在工作台上，然后使用刷子或吸尘器对中盘的卫生进行清洁；接下来，将事先准备好的厚、薄的两种银色反光贴片贴于琴键下方——厚的贴片贴于白键键前销孔前端，而薄的贴片贴于黑键键前销孔边缘向上居中的位置，1号键与88号键需要粘贴最宽的反光贴片（需要注意的是操作过程中必须保证贴片的平整度与清洁度）；第二步就是安装琴键传感器——分为传感器卡座部分和主体部分，需要先组装好卡座部分再与主体部分相连接，然后将组装好的整体按指定方向放入钢琴中盘中，同时在传感器右边插入扁状信号线；完成后，对传感器的安装位置——上下位置以及左右位置进行调节与测试；最后安装好所有琴键，琴键传感器部分安装就结束了。

第二部分是踏板传感器的安装——同键盘传感器步骤一相同需要先组装踏板传感器（传感器灯头朝下固定在铁支架上，连上传感器信号线——白色柔音踏板，黑色延音踏板）；对支架位置进行固定；安装踏板光感灯珠；最后固定排线后安装完成。

2、主控盒的安装

步骤一：安装主控盒——按接口名称插上对应的信号线（键盘信号线和踏板信号线），根据测量数据确定主控盒的安装位置后用螺丝对其进行固定，接下来整理排练并固定线卡。步骤二：对琴键进行校准——以上步骤安装完毕后，需要对每个琴键进行校准，技术人员需要根据操作步骤以一组白键，一组黑键的顺序进行逐个琴键校准，校准完成后装置会自动关机，只需重启即可开始初步使用。完成之后可以对延音踏板和弱音踏板进行最后的检查，若没有问题就可以进行正常使用。

3、静音杆的安装

这一部分的安装在整个智能钢琴交互系统中是步骤最多，程序最为复杂的。

步骤一：测量距离——这一步需要测量5个数值，分别为原始数据、标准数据、实际数据、调整量以及垫片数量，并将测量数值填在记录表格中。步骤二：用适当的工具拆卸下击弦机，放置在平整的的工作台上，然后改用小螺丝刀拆除制音器限位档。步骤三：组装静音杆——准备部件（静音杆、静音杆支架、辅助支架、垫片、螺丝、弹簧架、呢带、扎条），在辅助支架内侧贴上呢条后将其从侧面安装在静音杆上；然后根据组装要求安装两侧螺纹杆并用尖嘴钳锁紧；接下来安装静音杆拉钩，使挂钩头部开口处与低音支架的孔位尽量保持在一个垂直线上；完成后安装两头的支架（高音区支架套在静音杆左边的螺纹杆上，有凹线面朝外并用固定型号螺丝锁紧；L型低音支架套在静音杆右边的螺纹杆上，并用固定型号螺丝固定）；除此之外，用扎带固定静音杆位置，防止其左右移动；最后用双螺母固定位置即可。步骤四：切割静音杆——首先需要安装并用适当型号螺丝固定静音杆，然后以高音区右侧为基准观察静音杆是否合适，并根据参考数据标记出需要切割的部分，标记好后拆下静音杆；随后根据标记，手工切割白胶条，使用手工锯或电锯切割铝合金部分并打磨金属面。步骤五：安装静音杆与静音手柄盒——调整静音杆至相应位置，用螺丝进行固定；然后将弹簧架弹簧按要求进行安装，使其正常工作；接下来取出手柄开关盒，将刹车线上的调节螺丝拧开至最长距离但不能脱落，按照固定距离进行安装、固定。步骤六：调节静音杆——安装完成后需要调节静音杆开启状态下弦槌的运动距离，使每个音区弦槌运动到静音杆的距离和原始距离成正比并记录在步骤一提到的表格相应数据框中；测量完成后，需要根据公式计算出需要增加的垫片数量，然后松开支架固定螺丝，将铝制垫片塞入固定支架中；完成微调后，装上机芯，使其能够正常弹奏即可。步骤七：击弦机与钢琴的安装——完场所有测量和调试后，取下静音手柄刹车线，将击弦机安装回钢琴，再重新安装刹车线，微调角度使击弦机能够正常工作后，安装并固定手柄盒。最后根据钢琴原本结构，安装好上下门板，键盘盖和顶盖就全部安装完成。

结 语

目前国内钢琴的保有量约为700万台左右，呈持续增加状态，而从业人员只有数千名，所需要的专业维护人员相对缺乏，随着钢琴智能化发展的迅速崛起，我专业需要学习、提升的技能也就越多。这样的发展趋势对钢琴技师而言是有利的，钢琴的智能化发展增强了钢琴演奏学习的趣味性，也促进了钢琴的销售量。本专业学生在钢琴的调律，调整、安装以及维修方面都有明显的专业优势，为了适应时代的发展，就必须掌握更多的专业知识与实践技能。