赵子萱：不同触键方式下钢琴声音频谱研究-相关文献综述-国外 241216
不同触键方式下钢琴声音频谱研究-相关文献综述-国外
文/赵子萱（中国音乐学院）
来源/中国优秀硕士学位论文全文数据库
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国外对触键方式与音色关系的研究相对比较成熟，相关的文献也较多。来自奥地利、瑞典、俄罗斯的ＷｅｍｅｒＧｏbl、Ｒｏｂｅｒｔｏ Ｂｒｅｓｉｎ、ＡｌｅｘａｎｄｅｒＧ ａｌｅｍｂｏ三位学者在２００５年共同发表的文章７中，通过不同触键方式和不同触键力度研究钢琴击弦机瞬间的运动状态。使用加速度传感器测量琴键和琴植的运动速度，使用拾音器拾取声音信号。他们选择的触键方式是按键（ｐｒｅｓｓｅｄｔｏｕｃｈ）和击键（ｓｔｒｕｃｋ TOｕｃｈ），力度区间为从弱到强。测量数据包括手指触键（ｆinｇｅｒ－ｋey）的加速度、琴植击弦（ｈａｍｍｅｒ－ｓｔｒｉｎｇ）的加速度、琴键与键床接触的时间、琴植最大速度等。在得到的数据中，他们得到的结论是，从手指触键到琴植击弦之间的时间长短经过计算后大致可被看作是琴植最大速度，这一速度在两种触键方式的区别非常大，但是当这两种触键方式Ｗ很小的力触键时，这一速度的差距就变小了。上述实验的具体设计和步骤可参考ＷｅｍｅｒＧｏｅｂｌ和ＲｏｂｅｒｔｏＢｒｅｓｉｎ在２００３年发表的文章Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｃｏｍｐ山ｅｒ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｇｒａｎｄｐｉａｎｏｓ＊。在最近的研究中，ＷｅｒｎｅｒＧｏｅｂｌ与RｏｂｅｒｔｏＢｒｅｓｉｎ继续之前的工作，２０１４年又有了新的研究成果。送一次主要是让演奏者根据经验，听辨按键与击键声音的差异。实验证明，当尽量保证琴植击弦速度相同的情况下，两种触键方式的声音能够很清晰的辨别出来。实验分为两部分，第一部分让实验对象听录音，录音包括去掉音头处手指触碰琴键的声音（ｆｉｎｇｅｒ－ｋｅｙｓｏｕｎｄ）和保留手指触碰琴键的声音，将他们与按键的录音进行对比，发现实验对象很难辨认出去掉ｆｉｎｇｅｒ－ｋｅｙ声音的击键方式与按键方式的区别。实验的第二部分主要研究琴键被按到底部之后与底部触碰的声音，选择靠近琴键位置的话筒所录的声音，这一支话筒主要记录了琴键与底部的撞击声，实验对象很容易就分辨出了带有撞击声的录音。但是作者猜想这可能与钢琴击弦机的机械构成有关。日本学者ＨｉｒｏｓｈｉＫｉｎｏshｉｔａ和ＳｈｉｎｉｃｈｉＦｕｒｕｙａ等四人在２００７年对不同触键方式（按键与击键）和触键力度进行了测量研究９。他们测量了不同方式下触键力度和声音的声压级之间的关系，他们发现两种触键方式力度的大小与声音的声压级成指数上涨关系。用ｍｆ力度演奏时，当下键深度达到最大值之前，力度曲线变化区域占总区域的８０％Ｗ上（看图更容易理解），用ｆ力度时，则减少到６０％，作者认为这说明演奏为度越强，力做的功越小。击键比按键的力度曲线上升阶段更陡，击键比按键用力最大值要小。来自奥地利的ＲｉchａｒｄＰａｍｃｕｔｔ２０１３年在他的文章１0中指出，科学家和音乐家对触键改变音色这一观点各持己见，但都有一定道理，他提出了一种新的观点即。虚弱的牵连感觉（ｗｅａｋｓｙｎｅｓｔｈｅｓｉａ）＂，在对音色进行重新定义之后，认为人们对钢琴音色的感知是有联动作用的，与物理的环境、必理变化、甚至视觉经验都有关系。早在１９８８年，瑞典斯得哥尔摩的皇家理工学院公共研讨会上，举办了关于钢琴的五个演讲（ＦｉｖｅｌｅｃｔｕｒｅｓｏｎＴｈｅＡｃｏｕｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＰｉａｎｏ），非常细致的讲解了下几个问题：１．钢琴的设计因素对声音的影响，２．从触键到琴弦的振动，３．琴槌和琴弦的特性，４．琴弦的耦合运动，５．琴弦和音板的特性。其中第二个问题（Ｆｒｏｍ ToｕｃｈｔｏｓｔｒｉｎｇＶibｒａｔｉｏｎ’＇．）深度探讨了钢琴声音初始阶段即从触键到琴弦振动的原理和各个零件结构的工作原理Ｗ及运动时间，说明了在不同情况下琴键和琴随的运动变化取决于怎样将琴键按下去。针对触键方式畏否能改变音色这一问题做出讨论，虽然没有得出实质性的结论，但他们的分析为后人的研究提供了理论支持。国外对于钢琴触键技法的著作文章也非常多。笔者所查阅的外文文献中，最早提出提出关于钢琴触键问题的是布莱恩（Ｂｒｙａｎ，１９１３）的一篇关于强、弱触键的文章1２。他提出了钢琴的音色仅仅取决于＂最终琴随速度（ＦＨＶ，ｆｉｎａｌｈａｍｍｅｒｖｅｌｏｃｉｔｙ）＂这一说法，并通过自动演奏钢琴进行实验。来自美国约翰霍普金斯大学皮博迪音乐学院的ＯｔｏＯｒｔｍａｎｎ对钢琴触键问题进行了更深入的研究。在他的著作13中，探讨了两种触键方式—按键（手指在下键之前放在琴键表面）与击键（敲击琴键前手指己经处在向下运动状态）。他发现送两种触键方式在下键时的加速模式不同。后者（即击键）在触键时伴随着突然的肌肉抽摇，随后琴键的速度在短暂时间内迅速减小后又加大，在这段时间里，手指会受到琴键的反作用力稍向上反弹随后又继续向下用力。而前者（即按键）对琴键速度的影响是逐渐上升而非突然上升。这就要求击键的触键方式在手指下落过程碰到琴键的时候就需要非常精准的力度控制；而按键的触键方式在手指驱动琴键向下的整个过程中都需要十分精准的力度控制，从生理学的角度讲，按键和击键之间还是存在区别的。ＯｔｏＯｒｔｍａｎｎ的结论是上述两种触键方式其实是使声音的强度发生改变，如果声音的强度相同，那么声音的品质（quality）必然相同，钢琴的声音品质取决于声音的强弱程度，也就是说两种强度不同的声首，其声音的品质就不问。Ｂａｒｏｎ与Hollo通过分析不同触键类型的声音成分，解释了按键与击键之间的区别他们将触键的声音分成了三个部分：手指泛音（ｆｉｎｇｅｒｎｏｉｓｅ）、键床泛音（ｋｅｙｂｅｄｎｏｉｓｅ）、和上方泛音（ｕｐｐｅｒｎｏｉｓｅ）。手指接触琴键时产生＂手指泛音＂，而按键的时候则不存在手指泛音；键床泛音产生在琴键被击到底部接触键床时；上方泛音则是指手指松开琴键止音器返回到初始位置触碰到琴弦的声音。从所查阅的文献资料来看，国内对于触键方式的研究还处在基本空白的状态，而国外对这一问题的研究从时间上来看起步更早，从研究结果来看已经初见端倪。
注：
７ Ｗｅ ｒ ｎ ｅ ｒ Ｇ ｏ ｅ ｂ Ｌ Ｒ ｏ ｂ ｅ ｒ ｔ ｏ Ｂ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ． Ａ ｌ ｅ ｘ ａ ｎ ｄｅ ｒ Ｇａ ｌ ｅ ｍ ｂ ｏ ． （ ２ ０ ０ ５ ］ ． Ｔｏ ｕ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍ ｐ ｏ ｒ ａ ｌ ｂ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ ｇ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｉ ａ ｎ ｏ ａ ｃ ti ｏ ｎ ｓ ［ Elｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｖｅ ｒｓ ｉ ｏ ｎ ］ ． Ａｃ ｏ ｕ ｓ ｔ ． Ｓ ｏ ｃ ． Ａ ｍ． ， Ｖｏ Ｌ ｌ １ ８ ， Ｎ ｏ ． ２ ， Ａ ｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ２ ０ ５
8 Ｗｅ ｒ ｎ ｅ ｒ Ｇ ｏ ｅ ｂ ｌ Ｒｏ ｂ ｅ ｒ ｔ ｏ Ｂ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ． （ ２ ０ ０ ３ ） ． Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｌ ： ｅ ｒ － ｃ ｏ ｎ trｏ ｉ ｌ ｅ ｄ Gｒanｉ ｄ ｐ ｉ ａ ｎ ｏ ｓ ． [E ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ］ ． Ｊ ． Ａｃ ｏ ｕ ｓ ｔ ． Ｓ ｏ ｃ ． Ａ ｒ ｒ Ｌ ， Ｖｏ Ｌ １ １ ４ ， Ｎ ｏ ． ４ ， Ｐ ｔ １ ， Ｏｃ ｔ ： ｏ ｂ ｅ ｒ ２ ０ ０ 3
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