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【干货】钢琴的触键方式是如何影响弹出来的音色的?

 报晓7943071 2015-03-27

钢琴的触键方式是如何影响弹出来的音色的?

学习钢琴的人都有过练习不同触键方式的经历。刚学琴时老师教过“高抬指”,又要学会在够大跨度的时候手趴下来“抓”住钢琴……触键的方式可以有很多种,在表演的时候会被专业的人点评到:“触键的方式不正确导致音色不好。”

那么这到底是怎么回事?触键究竟是如何影响到钢琴的音色的?

在回答这个问题之前,先要搞清楚,什么是音色?

同样频率的两个声音,其音色的不同是由于高次谐波的成分不同吗? - 千古留名的回答 不清楚的话可以先看看这个~

声音是由物体振动产生的,一个音具有这么几个属性:音量,音高,音色,时值,分别对应振动的幅度,频率 ,泛音列和时间。

那么我们在按下钢琴的时候,音量大小由力度决定,音高由按键的位置决定,时值由按住琴键的时间决定。最玄乎的就是这个音色,音色怎么控制?好像没有哪个直观的方法可以控制音色的嘛……

改变音色的唯一方式就是通过改变声音的频谱。高频越强听起来越明亮,越弱听起来越柔和;低频越强听起来越浑厚,越弱听起来越空旷。

在钢琴上,除了触键之外,要想改变音色,主要有两种办法。

1,把琴盖打开或者合上,这是最简单有效的方法。琴盖的厚度一般在一到两厘米之间,这个厚度足以隔绝一大部分高频的声音,因为高频的波长短,不容易穿过或者绕过障碍。所以不管是三角钢琴还是立式钢琴,打开琴盖的时候声音都会变明亮。

2,踩下三角钢琴左边的弱音踏板,或者立式钢琴中间的弱音踏板。三角钢琴的弱音踏板被踩下之后,所有的槌子被平移一小段距离。本来槌子能同时敲击三根弦的,现在只能敲到两根弦了,剩下的一根弦通过共振而发声,制造出了不同的音色。立式钢琴踩下中间踏板之后,会降下一块毛毡,吸收了大部分槌子的冲击力和高频的声音,使得音色非常柔和,音量非常小。

在此之外,要想控制音色,就只能通过触键来完成了。

不管是立式钢琴还是三角钢琴,琴键与槌子之间的传动装置都是十分复杂的,经过了一系列的杠杆运动,最终把手指按键的能量通过击弦传给琴弦振动发声。不管使用何种触键方式,其目的都是按琴键,给琴键施加一个力。由于琴键只能上下运动,来自不同方向的力最终不是被琴身吸收,就是对琴键做功。

只有对琴键做功的力才是有效的,会被传动装置传到槌子上击弦。水平方向的静摩擦力被琴身或者琴键吸收了,转化成内能浪费掉。(左右的力也是一样的,只不过二维的图无法表示出来)

不管我们用指尖按键也好,用指肚也好,甚至用拳头砸琴,一屁股坐在键盘上,钢琴上的传动装置都只能感知到对琴键做功的那部分力的力度值,从而产生相应的声音。大家可以试试垂直向下按键与同样力度斜着按键,会发现出来的声音从响度和音色上都是不一样的。

钢琴就像一个跷跷板,按键是对一端发力,产生的声音相当于另一端受到的力。不管你用什么角度什么姿势从一端发力,另一端坐着的人受到的力都是从屁股底下传来的。所以不同的触键方式,影响的仅仅是槌子接收到力度的大小不同。

那么力度大小的不同又是如何影响到音色的不同呢?我们来做个试验,使用通过精密采样的Galaxy Steinway钢琴音源,查看不同力度声音频谱的区别。

击弦的力度也能够改变泛音列,我先以很小的力度击弦:
泛音音量很小,几乎看不见,也基本没有按键时产生的低频噪音。这时候我们听到的声音,在敲击的那一下之外,近似于正弦波的柔和声音。
当我以很大的力度击弦时,产生了许多泛音,并且在低频区域有很明显的按键的物理动作产生的噪音

这时候的音色就很明亮,相比柔和的低力度也更加刺耳。

所以钢琴的音色是与击弦的力度直接相关的。击弦的力度越大,出来的音色就越明亮,同时也更加具有钢琴特有的敲击声,而不仅仅是音量提高。

在手指使用同样的力度(合力)下,不同的触键方式和角度在对琴键做功的分力不同,在琴弦被槌子敲击的动作中产生不同的力度反馈,从而产生不同的音色。

为什么不同的力度会导致音色的变化呢?

弦的振动有无数种模式,一整根弦以基音的频率振动,叫做模式1,产生基音(也可以叫做第一个泛音)。

弦不仅可以一整根一起振动,还可以自动把自己平均分为两份,三份……直到n份,每一份都以n*基音的频率振动,叫做第n个泛音,又叫弦的第n个振动模式。

比如A4=440Hz, 第一泛音就是440Hz本身的音,第二泛音就是440*2=880Hz,第三泛音就是440*3=1320Hz,以此类推……

如果只有第一个泛音在振动,那么产生的就是纯粹的正弦波,但是这在自然界不存在。哪怕第二泛音的振动非常弱,它也是有存在感的。

再看一下这个非常弱力度的击弦,基音很明显,第二泛音有一点点,第三泛音有一点点点点……第四泛音太弱了显示不出来了,但是肯定还是有的。

越高的振动模式达到同样的振幅所需要的能量越强。当击弦的力度大时,琴弦具有的能量强,所以更高模式振动的振幅更加明显,能够更明显地被人耳听见,人耳的感觉就是产生的高频多,音色更明亮;当击弦的力度小时,琴弦具有的能量弱 ,在人耳能听见的范围内只能维持最低的几种模式的振动,高频少,音色更柔和。

钢琴大师与一般的演奏者,对于力度的控制能力不一样。大师能够恰到好处地通过控制触键方式来演奏出他们想要的力度与音色,而普通演奏者把绝大多数的精力都花在如何弹对音符上,对于表情,力度,音色的处理就差了许多层次。

与钢琴相比,吉他,小提琴等其他弦乐器的发声方式非常直接,直接用手指或拨片拨动琴弦,或者用琴弓拉动琴弦。以吉他为例,不同的击弦角度会造成琴弦的受力角度不一样,振动模式就不一样;手指指甲的长度会影响击弦的材料,在击弦的那一瞬间压强不一样,吸收的频率也不一样;拨弦的位置会影响箱体的共鸣,也会改变弦的振动模式……一个好的吉他手用同样的一把吉他弹同样的一首曲子,会比一个新手的音色要好听的多。

一个不会弹钢琴的人在琴键上乱按,出来的虽然没什么音乐性,但至少音色不会难听;而一个不会拉小提琴的人由于不知道如何运弓控制摩擦琴弦的角度与力度,出来的声音像锯木头一样,不堪入耳。我们听钢琴大师更加关注的是他们的手指灵活技巧,而听小提琴大师更关注的是拉琴音色的优美。 文/千古留名 来源于网络涉及版权请告之


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