電子樂(le)器(qi)的(de)產生(sheng),首先是模仿(fang)”樂(le)器(qi)之王“管風(feng)琴(Pipe Organ)。管風(feng)琴發(fa)明于(yu)(yu)公元前,鼎(ding)盛于(yu)(yu)17世紀。它(ta)是靠水(shui)力(li)或人力(li)鼓風(feng),吹響與建(jian)筑物(wu)一樣高大的(de)管子而(er)發(fa)音的(de)樂(le)器(qi)。
管風(feng)琴(qin)是大(da)(da)型鍵(jian)(jian)盤(pan)(pan)樂器,結(jie)構(gou)非常復雜。管風(feng)琴(qin)有手鍵(jian)(jian)盤(pan)(pan)和(he)腳鍵(jian)(jian)盤(pan)(pan)構(gou)成,有些手鍵(jian)(jian)盤(pan)(pan)多(duo)達(da)4-5層。一架管風(feng)琴(qin)的演奏可以和(he)一個管弦樂隊媲美。管風(feng)琴(qin)結(jie)構(gou)復雜,體積龐大(da)(da),造價昂貴,受演出場地、環境限制,不易(yi)搬動。
為了使之(zhi)輕便,1907年(nian),美國(guo)人(ren)T·卡西爾發明了用(yong)電磁線圈(quan)產生音階信號的電風(feng)琴(qin)(qin)。1920年(nian),蘇聯(lian)人(ren)利昂·特(te)里爾發明了”空中電琴(qin)(qin)“。1939年(nian),美國(guo)市(shi)場(chang)上開始銷售”艾倫風(feng)琴(qin)(qin)“,這種電子風(feng)琴(qin)(qin)比管風(feng)琴(qin)(qin)輕便經濟,普遍用(yong)于教學、音樂(le)廳等,因(yin)而有(you)一定市(shi)場(chang)。至1950年(nian),美國(guo)年(nian)產電子琴(qin)(qin)達10萬臺,接近鋼(gang)琴(qin)(qin)產量(liang)。1964年(nian),美國(guo)人(ren)穆格發明了合成器。
日(ri)本于20世紀(ji)50年(nian)代從美國進(jin)口電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)。1959年(nian),由雅(ya)馬(ma)哈(ha)(ha)(YAMAHA)株式會(hui)社生(sheng)(sheng)產了世界上第(di)一臺立式電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin),取名為(wei)”伊(yi)萊(lai)克通“(Electone),它有三(san)層(ceng)鍵盤。1980年(nian),隨著電(dian)子(zi)(zi)集成電(dian)路的出現,電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)開始向小(xiao)型(xing)化發展,雅(ya)馬(ma)哈(ha)(ha)等廠家生(sheng)(sheng)產了便(bian)捷式單鍵盤電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(Portatone Portasound)。1983年(nian),雅(ya)馬(ma)哈(ha)(ha)生(sheng)(sheng)產的電(dian)子(zi)(zi)合成器(qi)DX7和電(dian)鋼(gang)琴(qin)(qin)問世。1986年(nian),HX系統高(gao)級歷史電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)問世。我們常見并熟悉的雙排(pai)(pai)鍵電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)是日(ri)本于1991年(nian)之后生(sheng)(sheng)產的EL,ELS系列以(yi)及便(bian)攜式雙排(pai)(pai)鍵DDK7。
在中國(guo),1958年北京郵電學院(yuan)研制(zhi)了一臺電子(zi)(zi)管單音電子(zi)(zi)琴(qin)。由(you)于種種原因,至1977年后,我國(guo)才大批生產電子(zi)(zi)琴(qin)。1989年,我國(guo)年產兒童(tong)電子(zi)(zi)琴(qin)200萬(wan)(wan)臺,并(bing)出口39萬(wan)(wan)臺。中國(guo)的電子(zi)(zi)琴(qin)事業正在迅速發展(zhan)。
電子琴(qin)發展很快,琴(qin)的(de)各(ge)項功(gong)能日趨完(wan)善。音色和(he)節(jie)奏(zou)有(you)最初(chu)的(de)幾種發展到幾百種。除寄存音色外,還可通過插(cha)槽(cao)外接音色卡。合成器的(de)某(mou)些功(gong)能,如音色的(de)編輯修改、自編節(jie)奏(zou)、多軌錄音、演奏(zou)程序記(ji)憶等也運用到電子琴(qin)上。
電(dian)(dian)子琴又稱作電(dian)(dian)子鍵盤,屬于(yu)(yu)電(dian)(dian)子樂(le)(le)器(qi)(區別于(yu)(yu)電(dian)(dian)聲(sheng)(sheng)樂(le)(le)器(qi)),發(fa)音(yin)音(yin)量可以(yi)自由(you)調節。音(yin)域較寬,和聲(sheng)(sheng)豐富,甚至可以(yi)演奏(zou)出(chu)一個管弦樂(le)(le)隊的(de)效果(guo),表現力極其(qi)豐富。它還可模仿(fang)多種音(yin)色(se),甚至可以(yi)奏(zou)出(chu)常規樂(le)(le)器(qi)所無法發(fa)出(chu)的(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)(如合唱(chang)聲(sheng)(sheng),風雨聲(sheng)(sheng),宇宙聲(sheng)(sheng)等)。另外,電(dian)(dian)子琴在獨奏(zou)時,還可隨意配上類似打(da)擊樂(le)(le)音(yin)響的(de)節拍伴奏(zou),適合于(yu)(yu)演奏(zou)節奏(zou)性較強的(de)現代音(yin)樂(le)(le)。另外,電(dian)(dian)子琴還安裝有(you)效果(guo)器(qi),如混響、回聲(sheng)(sheng)、延音(yin),震(zhen)音(yin)輪和調制輪等多項(xiang)功能裝置,表達各(ge)種情緒時運用自如。
電子琴是電聲樂隊的中堅力量,常用于獨奏主旋律并伴以豐富的和聲。還常作為獨奏樂器出現,具有鮮明時代特色。但電子琴的局限性也十分明顯:旋律與和聲缺乏音量變化,過于協和、單一;在模仿各(ge)類管、弦樂器時,技法略顯單調。
電子琴(qin)的自動節奏(zou)部分,為老(lao)師給學生進(jin)行(xing)節奏(zou)感(gan)的教學提供了(le)有利(li)條件。老(lao)師可讓學生合(he)著自動節奏(zou)反復打拍子,甚至可以(yi)(yi)運動身體(ti),比如(ru)合(he)著節奏(zou)踏步(bu)、走步(bu),做操等,從中用心和身體(ti)去領略(lve)各種(zhong)節奏(zou)的律動。并且可以(yi)(yi)了(le)解各種(zhong)各樣(yang)的音樂風格,增加(jia)其綜合(he)音樂素養。
普(pu)及型(xing)電子琴(qin)的演奏有較(jiao)大一部分是通過自動(dong)(dong)和(he)弦伴奏來配合完成(cheng)的,在(zai)音(yin)樂(le)中和(he)弦的連(lian)接(jie)推(tui)動(dong)(dong)了旋律地進行,不同的和(he)聲連(lian)接(jie),形成(cheng)了不同的音(yin)樂(le)色彩。(注:合成(cheng)器沒有自動(dong)(dong)伴奏功能,與此(ci)類似的是琶音(yin)器)
學習電子(zi)(zi)琴比較適合5周歲以上的(de)兒童。我們(men)利(li)用(yong)電子(zi)(zi)琴的(de)特殊功(gong)能(neng),對(dui)學生進行綜(zong)合音樂能(neng)力(li)的(de)培養,以激發他們(men)從內心(xin)對(dui)音樂的(de)理解熱愛。孩(hai)子(zi)(zi)們(men)一旦掌握了這種能(neng)力(li)便(bian)能(neng)發揮自己無窮的(de)創(chuang)造力(li),自如(ru)地(di)用(yong)音樂的(de)語言去(qu)表達他們(men)內心(xin)中的(de)各種感受,孩(hai)子(zi)(zi)們(men)將更加喜歡音樂、熱愛音樂。
現(xian)(xian)代(dai)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)一般使用PCM采(cai)樣(yang)音(yin)(yin)(yin)源(yuan)。所謂采(cai)樣(yang)就(jiu)是(shi)錄制(zhi)(zhi)樂(le)器(qi)的(de)(de)(de)聲音(yin)(yin)(yin),將其數(shu)字化后存入ROM或FLASH里,然后按下鍵(jian)時CPU或DSP芯片回放該音(yin)(yin)(yin)。甚(shen)至有一些高級(ji)編曲鍵(jian)盤可(ke)以(yi)(yi)(yi)使用外置采(cai)樣(yang)(比如(ru)(ru)Tyros 3的(de)(de)(de)硬(ying)盤音(yin)(yin)(yin)色)。現(xian)(xian)代(dai)電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)并(bing)非(fei)“模仿(fang)”樂(le)器(qi)音(yin)(yin)(yin)色。它使用的(de)(de)(de)就(jiu)是(shi)真實樂(le)器(qi)音(yin)(yin)(yin)色。當然,力度感(gan)應在電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)里是(shi)必備的(de)(de)(de)。現(xian)(xian)代(dai)波(bo)形記憶式電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)依(yi)然擁有濾波(bo)器(qi),振蕩器(qi),同樣(yang)可(ke)以(yi)(yi)(yi)靠(kao)包絡線控制(zhi)(zhi)來制(zhi)(zhi)造和(he)編輯音(yin)(yin)(yin)色。甚(shen)至在硬(ying)件電(dian)路(lu)上加入或軟件模擬了(le)老式電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)的(de)(de)(de)FM合成(cheng)機構。如(ru)(ru)今的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)已(yi)今非(fei)昔比,很(hen)多(duo)(duo)3000~6000的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)支(zhi)持(chi)更(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)特性,比如(ru)(ru)Yamaha的(de)(de)(de)PSR-S650支(zhi)持(chi)完(wan)整(zheng)的(de)(de)(de)XG、GS音(yin)(yin)(yin)源(yuan),擁有真實樂(le)器(qi)技法(fa)的(de)(de)(de)兆(zhao)級(ji)音(yin)(yin)(yin)色,16M可(ke)以(yi)(yi)(yi)裝入采(cai)樣(yang)的(de)(de)(de)可(ke)讀(du)寫ROM,以(yi)(yi)(yi)及音(yin)(yin)(yin)序器(qi),伴奏制(zhi)(zhi)作(zuo)功能。更(geng)加方便現(xian)(xian)場演奏和(he)音(yin)(yin)(yin)樂(le)制(zhi)(zhi)作(zuo)。
音(yin)源參數有采樣頻率,量化精(jing)度和(he)波(bo)形容量,以(yi)及大復音(yin)數幾個重要的參數。請(qing)詳見音(yin)源條(tiao)目。
當然,一部分老(lao)式電(dian)子琴是僅(jin)僅(jin)使(shi)用(yong)FM合成聲(sheng)音的,使(shi)用(yong)振(zhen)蕩器來模(mo)擬樂器聲(sheng)音,只不過它已經(jing)退出了市場。他的工作原理(li)如下:
振(zhen)蕩(dang)器(qi)(qi)的(de)(de)作(zuo)用根據需(xu)要(yao)產生一(yi)定(ding)頻(pin)率(lv)的(de)(de)振(zhen)蕩(dang)信號(hao)(hao)(hao),振(zhen)蕩(dang)信號(hao)(hao)(hao)通過(guo)分(fen)頻(pin)器(qi)(qi)分(fen)解(jie)成不同頻(pin)率(lv)的(de)(de)信號(hao)(hao)(hao)輸送到(dao)放大器(qi)(qi),放大器(qi)(qi)將信號(hao)(hao)(hao)放大,推動揚(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)發出(chu)聲(sheng)音(yin)。鍵(jian)盤實際是(shi)一(yi)些(xie)開(kai)關,如果沒有鍵(jian)盤,許(xu)多種頻(pin)率(lv)的(de)(de)信號(hao)(hao)(hao)一(yi)齊進到(dao)放大器(qi)(qi)里,通過(guo)揚(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)發出(chu)的(de)(de)聲(sheng)音(yin)就(jiu)會亂七八(ba)糟,不成音(yin)樂(le)。按(an)(an)下鍵(jian)盤的(de)(de)一(yi)支(zhi)鍵(jian),就(jiu)等于接(jie)通一(yi)只開(kai)關,只允(yun)許(xu)某一(yi)種頻(pin)率(lv)的(de)(de)信號(hao)(hao)(hao)通過(guo)到(dao)放大器(qi)(qi)里去,揚(yang)聲(sheng)器(qi)(qi)就(jiu)發出(chu)一(yi)個音(yin)來(lai)。這樣,按(an)(an)照一(yi)定(ding)的(de)(de)演奏規律(lv)來(lai)按(an)(an)鍵(jian),就(jiu)能(neng)奏出(chu)美妙(miao)的(de)(de)音(yin)樂(le)來(lai)。電源的(de)(de)任務是(shi)給各(ge)部分(fen)供電。
下面進(jin)一步介紹振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)和分頻器(qi)(qi)的工作原(yuan)理。振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)器(qi)(qi)一般用LC電感(gan)三(san)點(dian)振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)電路。如果忽(hu)略(lve)晶體管、電阻等因素的影響,則它的振(zhen)(zhen)蕩(dang)(dang)頻率f可由下式決(jue)定:
只(zhi)要適(shi)當選擇電感L和電容C的數值,就可(ke)以(yi)得(de)到所(suo)需要的信號頻(pin)(pin)率(lv)。分頻(pin)(pin)器是一(yi)(yi)(yi)個(ge)雙穩(wen)(wen)態(tai)(tai)(tai)電路,即晶體管BG1導通(tong)、BG2截止(zhi)(zhi)和BG1截止(zhi)(zhi)、BG2導通(tong)兩種穩(wen)(wen)定狀態(tai)(tai)(tai)。如果在它的輸入(ru)端(duan)輸入(ru)一(yi)(yi)(yi)個(ge)信號脈沖(chong),它就翻轉一(yi)(yi)(yi)次,即由(you)一(yi)(yi)(yi)種穩(wen)(wen)態(tai)(tai)(tai)迅速變(bian)成另一(yi)(yi)(yi)種穩(wen)(wen)態(tai)(tai)(tai),再輸入(ru)一(yi)(yi)(yi)個(ge)信號脈沖(chong),它又會(hui)翻轉一(yi)(yi)(yi)次,還原成起始的穩(wen)(wen)態(tai)(tai)(tai)。這樣,在它的輸入(ru)端(duan)輸入(ru)兩個(ge)信號脈沖(chong)時,在它的輸出端(duan)就得(de)到一(yi)(yi)(yi)個(ge)信號脈沖(chong)。就是說,輸出信號頻(pin)(pin)率(lv)比輸入(ru)信號頻(pin)(pin)率(lv)低一(yi)(yi)(yi)半,好像用2除過一(yi)(yi)(yi)樣,所(suo)以(yi)叫二(er)分頻(pin)(pin)。
電子琴使(shi)用(yong)二(er)分頻(pin)電路是音(yin)階(jie)規律的需要。音(yin)樂中的基本音(yin)階(jie)的頻(pin)率是按照一定規律排列的,以C調為例,音(yin)階(jie)中各音(yin)之間(jian)的頻(pin)率(單位為赫茲)關(guan)系是:
說(shuo)明一(yi)(yi)個音(yin)(yin)的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)剛(gang)好是比它(ta)低(di)八度(du)音(yin)(yin)的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)的兩(liang)倍。所(suo)以,只(zhi)要把(ba)一(yi)(yi)個音(yin)(yin)的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)除以2就(jiu)得(de)(de)到比它(ta)低(di)八度(du)的一(yi)(yi)個音(yin)(yin)的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)。實(shi)現這(zhe)一(yi)(yi)點(dian)就(jiu)需要使用二分(fen)頻(pin)(pin)電路。這(zhe)樣,只(zhi)要振蕩器(qi)產(chan)(chan)生一(yi)(yi)個標準音(yin)(yin)的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)信(xin)號(hao),如高音(yin)(yin)“1”的信(xin)號(hao),通過二分(fen)頻(pin)(pin)就(jiu)產(chan)(chan)生中(zhong)音(yin)(yin)“2”的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv),再(zai)一(yi)(yi)次二分(fen)頻(pin)(pin)就(jiu)產(chan)(chan)生低(di)音(yin)(yin)“1”的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)了(le)。如果按照(zhao)鍵盤上高音(yin)(yin)組(zu)的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)(lv)制作七個振蕩器(qi),并(bing)將得(de)(de)到的七個音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)分(fen)別(bie)二分(fen)頻(pin)(pin),便(bian)可(ke)得(de)(de)到低(di)八度(du)的一(yi)(yi)組(zu)音(yin)(yin)階信(xin)號(hao);再(zai)次二分(fen)頻(pin)(pin),就(jiu)可(ke)得(de)(de)到再(zai)低(di)八度(du)的一(yi)(yi)組(zu)音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)。依此類推(tui),最(zui)后(hou),就(jiu)能得(de)(de)到鍵盤上所(suo)有的音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)了(le)。
不過,實際上(shang)需要(yao)制作(zuo)12個振蕩器和更多(duo)的分頻器,因為一組鍵盤(pan)中還有五支黑(hei)鍵。