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電子琴發(fā)展史
作者:蔡培強(qiáng) 02:41am 22/10/2023
----緣起----
七十年代，我參加了新加坡的文藝團(tuán)體，聽(tīng)到團(tuán)員演唱自己的創(chuàng)作，頗有感受，于是就萌起要用電子琴來(lái)替這些歌曲伴奏的念頭。
----萌芽----
七十年代初，數(shù)字電路還未在新加坡普及，那時(shí)我制作的電子琴是分立零件組成的振蕩電路，用接觸點(diǎn)改變電阻值獲得不同的阻值來(lái)產(chǎn)生各個(gè)音符，電路簡(jiǎn)單，效果有限。后來(lái)有了單結(jié)晶體管（UJT），可以構(gòu)成簡(jiǎn)單穩(wěn)定的線(xiàn)性弛張振蕩器，用可調(diào)電阻改變阻值，用輸出開(kāi)關(guān)來(lái)控制聲音的輸出，演奏時(shí)旋轉(zhuǎn)按鈕到某個(gè)位置，打開(kāi)聲音開(kāi)關(guān)，可以演奏出不同的音符，如果旋轉(zhuǎn)按鈕時(shí)打開(kāi)聲音開(kāi)關(guān)，可以獲得滑音的效果。這就是我最早制作的電子琴。到了七十年代末，數(shù)字電路開(kāi)始普及，用門(mén)電路組成的振蕩器也很容易做，最吸引人的是，把產(chǎn)生的方波用二進(jìn)位電路除二，就能產(chǎn)生低八度的音符，所以用一個(gè)CD4020B類(lèi)的IC就產(chǎn)生10個(gè)八度的全音域音符，再用濾波器把方波過(guò)濾成各種波形，就能模擬各種樂(lè)器的音色，我也有做過(guò)實(shí)驗(yàn)，效果不錯(cuò)。
----摸索----
八十年代，已經(jīng)可以買(mǎi)到名廠(chǎng)的電子琴，我買(mǎi)了一臺(tái)YAMAHA ELECTONE電子琴，要新幣850元，只有4種樂(lè)器聲音，能同時(shí)發(fā)出多個(gè)音，我買(mǎi)了兩臺(tái)錄音機(jī)，先彈奏一個(gè)聲部錄下，然后放播放，同時(shí)再?gòu)椀诙䝼�(gè)聲部，用第二臺(tái)錄下，這樣就有了兩個(gè)聲部，然后再播放，再?gòu)椀谌暡浚钡戒洕M(mǎn)四個(gè)聲部，就能聽(tīng)到多臺(tái)電子琴合奏的效果。
后來(lái)又買(mǎi)了一臺(tái)TEAC-144四軌錄音機(jī)，要新幣1400元，就能把每一個(gè)聲部錄成單獨(dú)的一軌，然后調(diào)整混音輸出，這樣就得到比較好的效果。我在電子琴安裝了一條小提琴的弦，用琴弓拉弦，振動(dòng)的信號(hào)用線(xiàn)圈撿拾，放大后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管去照射光敏電組，調(diào)制音量模擬拉弦的效果，這就是第一代的拉弦模擬器，我用這些設(shè)備錄制了好幾首歌，這些錄音還在。
由于用這樣的方法錄制音樂(lè)太過(guò)費(fèi)勁，我于是就想到要如何讓電子琴自動(dòng)彈奏，那時(shí)的邏輯電路已經(jīng)很普遍，我買(mǎi)了幾臺(tái)CASIOTONE電子琴，用CD4066模擬開(kāi)關(guān)去代替琴鍵，并制作了EPROM燒錄器，把音符逐個(gè)寫(xiě)入EPROM，然后連續(xù)輸出去控制模擬開(kāi)關(guān)，達(dá)到自動(dòng)演奏的效果。過(guò)后我找到藝術(shù)學(xué)院的同學(xué)沈望傅，他是學(xué)手風(fēng)琴的哦，正在做雜牌APPLE-II電腦，我把自己的這一理想告訴他，讓他聽(tīng)歌并做了示范，那時(shí)是1982年。
過(guò)后的研發(fā)工作轉(zhuǎn)為通訊領(lǐng)域，研制出傳呼機(jī)防盜系統(tǒng)，獲得接入電話(huà)網(wǎng)的許可，又研發(fā)了能夠用公共電話(huà)按鍵輸入文字的文字傳呼系統(tǒng)，獲得88年新加坡科學(xué)館舉辦的科學(xué)發(fā)明比賽銀獎(jiǎng)，并在該年于新加坡貿(mào)易中心舉行的科技展獲得電信分配攤位公開(kāi)展示，就在這個(gè)展覽會(huì)上，沈望傅見(jiàn)到我，高興地對(duì)我說(shuō)：“你要的東西出來(lái)了！”，那就是最早的聲霸卡，正在他的攤位展示。
----嘗試----
聲霸卡流行后，用電腦編曲成為可能，許多廠(chǎng)家紛紛推出音源，包括羅蘭，由于我在1984年曾經(jīng)以新幣1900元購(gòu)買(mǎi)了羅蘭的JUNO-106電子琴，演奏了好幾首歌，效果很好，尤其是弦樂(lè)合奏的聲音，非常優(yōu)美，因此1992年我花了新幣700元買(mǎi)了羅蘭的SC-7音源，開(kāi)始學(xué)習(xí)編曲，但出乎預(yù)料，音源的聲音很差，尤其是弦樂(lè)合奏，完全沒(méi)有弦樂(lè)的美感，廠(chǎng)家所配備的編曲軟件BALGRAM很不好用，在嘗試編寫(xiě)一首簡(jiǎn)單的歌之后，不得不放棄，由于這次的失敗，我以為自己再也不可能為本地歌曲編出交響樂(lè)伴奏，于是在1994年到國(guó)內(nèi)小住時(shí)，就把這些歌曲交給何占豪編成交響樂(lè)譜，打算用交響樂(lè)隊(duì)來(lái)演奏。
----努力----
到了21世紀(jì)，音源的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，音波表（WAVETABLE)的發(fā)聲方式使到樂(lè)器的聲音很像，我從EBAY購(gòu)買(mǎi)了各種名牌音源，挑選好的樂(lè)器聲音，最后選定羅蘭的專(zhuān)業(yè)交響樂(lè)音源（M-SE1，M-OC-1），再一次嘗試編曲，使用的軟件是CAKEWALK, 就這樣編寫(xiě)了200首歌，先后完成了“抗日史詩(shī)”，"反殖史詩(shī)"兩部大型音樂(lè)作品，大量新加坡本土歌曲，歌曲，西洋歌曲，全部是以交響樂(lè)二管編制，并在2013年，2015年，2019年在新加坡大會(huì)堂舉辦了三場(chǎng)音樂(lè)會(huì)，其中2015年的世界反法西斯勝利七十周年音樂(lè)會(huì)，上半場(chǎng)以MIDI音樂(lè)錄音伴奏，下半場(chǎng)的“抗日史詩(shī)”則以交響樂(lè)隊(duì)演奏。
----繼續(xù)----
2015年那場(chǎng)音樂(lè)會(huì)意義重大，交響樂(lè)隊(duì)的花費(fèi)卻不小，不可能經(jīng)常舉辦，我于是又開(kāi)始研究用電子琴演奏交響樂(lè)的可能性，我花費(fèi)一千多元購(gòu)買(mǎi)了四臺(tái)最先進(jìn)的XKEY MIDI控制器，打算試驗(yàn)四重奏，但碰到的難題實(shí)在太多了，不可能實(shí)現(xiàn)，必須研發(fā)自己的器材才有可能解決，2016年，我開(kāi)始在淘寶購(gòu)買(mǎi)零件，設(shè)計(jì)底板，編寫(xiě)單片機(jī)程序，完成了電豎笛（電吹管），音源，拉弦電子琴的開(kāi)發(fā)，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)“拉弦模擬器”申請(qǐng)專(zhuān)利，這些研發(fā)成果都在2023年于新加坡南洋藝術(shù)學(xué)院舉辦的“槐華紀(jì)念音樂(lè)會(huì)”得到應(yīng)用，演奏了10首弦樂(lè)四重奏。
----成果----
1. 拉弦電子琴：采用市售電子琴改裝，標(biāo)準(zhǔn)鋼琴琴鍵，安裝拉弦模擬器，內(nèi)置自主開(kāi)發(fā)音源，音頻外接音箱，可根據(jù)演奏場(chǎng)地配搭相應(yīng)的音箱，可用藍(lán)牙透?jìng)髋c外部硬音源連接，或與電腦連接使用軟音源，作為組織電子弦樂(lè)隊(duì)之用。
2. 電豎笛：采用真豎笛作外殼，輕便小巧，功能強(qiáng)大，三個(gè)八度，任意轉(zhuǎn)調(diào)，內(nèi)置陀螺儀，可隨演奏者身段產(chǎn)生音樂(lè)表情，特制壓力腔體，吹奏時(shí)無(wú)口水，無(wú)需排水管，外置音源，平時(shí)以藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)連接，很方便，舞臺(tái)演出時(shí)也可用USB線(xiàn)有線(xiàn)連接，穩(wěn)當(dāng)可靠，與拉弦電子琴組成電子交響樂(lè)隊(duì)。
3. 獨(dú)立音源：自主研發(fā)，采用國(guó)產(chǎn)STC單片機(jī)，體積細(xì)小，造價(jià)便宜，可采樣樂(lè)器聲音樣本，供拉弦電子琴和電吹管使用。
4. 藍(lán)牙MIDI收發(fā)器：自主研發(fā)，采用工控藍(lán)牙，無(wú)需蘋(píng)果制式MIDI方案，自動(dòng)音符限時(shí)功能，克服無(wú)線(xiàn)失聯(lián)時(shí)樂(lè)器響個(gè)不停的故障，可連接電腦讓拉弦電子琴和電豎笛使用軟音源。
5. 樂(lè)器采樣軟件：全套自主研發(fā)軟件，可采樣真樂(lè)器的聲音，或任何音源樂(lè)器的聲音，制作成獨(dú)立音源的電子樂(lè)器。
6. 藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)音源：采用目前可以在市場(chǎng)買(mǎi)到的通用音源芯片，一種是法國(guó)公司DREAM的SAM2695，另一種是美國(guó)VLSI的VS1053B,有16個(gè)聲道，64個(gè)復(fù)音，128種樂(lè)器，價(jià)格廉宜，玩具檔次的音質(zhì)，可作為電子琴輔助功能。
7. 藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)MIDI組合器：可讓多達(dá)8臺(tái)電子琴共享一臺(tái)專(zhuān)業(yè)音源，適合裝置在公共場(chǎng)合，樂(lè)手通過(guò)APP申請(qǐng)連接密碼與自己的樂(lè)器配對(duì)，與他人合奏，享用優(yōu)質(zhì)音源的效果。
8. 手控音樂(lè)表情器：反射式紅外線(xiàn)音量控制器，加上電阻屏滑音控制器和觸摸按鈕，可用左手的三根手指同時(shí)完成音量大小，顫音，滑音，改變樂(lè)器數(shù)項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)演奏時(shí)對(duì)樂(lè)曲的表達(dá)。
9. 動(dòng)態(tài)分裂鍵盤(pán)，分裂鍵盤(pán)是高級(jí)電子琴的功能，能左右手分別彈奏不同樂(lè)器，目前分裂點(diǎn)都是固定不動(dòng)的，而這項(xiàng)軟件技術(shù)能實(shí)時(shí)根據(jù)彈奏者左右手彈奏的音符自動(dòng)調(diào)整鍵盤(pán)分裂點(diǎn)，能在小鍵盤(pán)上順暢彈奏兩種樂(lè)器。
10. 電子橫笛：采用特殊氣流傳感器，實(shí)現(xiàn)橫吹功能，無(wú)需口含吹嘴，吹奏時(shí)與傳統(tǒng)橫笛一樣，姿態(tài)優(yōu)雅。
11. MIDI信號(hào)儀：手握儀器，鋰電池供電，TFT顯示屏，有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)連接，顯示與解析接收到的MIDI信號(hào)，作為顯示與調(diào)整MIDI樂(lè)器參數(shù)之用。
12. MIDI交響樂(lè)譜：共有近兩百首獨(dú)自編寫(xiě)的二管制交響樂(lè)譜，內(nèi)容有中外歌曲，網(wǎng)絡(luò)歌曲，歷史歌曲，創(chuàng)作歌曲，交響樂(lè)作品，可供電子琴樂(lè)隊(duì)練習(xí)和表演之用。
----展望----
電子琴自上世紀(jì)70年代逐漸開(kāi)始普及以來(lái)，經(jīng)歷了幾次技術(shù)性突破：
1. MIDI協(xié)議的制定，奠定了電子琴與電腦交換信息的基礎(chǔ)。
2. 聲霸卡，讓電腦實(shí)現(xiàn)自動(dòng)演奏音樂(lè)成為常態(tài)。
3. 編曲軟件CAKEWALK，讓電腦編曲變得容易上手。
4. 羅蘭，EMU等廠(chǎng)家推出的高質(zhì)量音源，讓電腦生成的音樂(lè)達(dá)到可商用的水平，大量卡拉OK伴奏音樂(lè)涌現(xiàn)。
5. 力度感應(yīng)鍵盤(pán)，讓電子琴演奏時(shí)能控制每個(gè)鍵的聲音大小。
6. 氣壓感應(yīng)吹管，讓電子吹管樂(lè)可用吹氣控制聲音大小。
時(shí)至今日，聲霸卡早就被電腦內(nèi)設(shè)的軟聲卡軟件所取代，創(chuàng)新科技后期的聲卡已經(jīng)沒(méi)有內(nèi)建的MIDI音源，名廠(chǎng)出品的獨(dú)立音源在2012年已經(jīng)達(dá)到頂峰，過(guò)后也被電腦軟音源取代，如今用電腦編曲已經(jīng)成為很普遍的事，但作為表演用途的電子鍵盤(pán)樂(lè)器的電子琴雖然還在不斷演化，卻沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)突破，在樂(lè)隊(duì)中不外就是鋼琴的替代品，無(wú)法自成體系。
電子琴多年來(lái)的發(fā)展都是以多功能，多音色，多鍵盤(pán)，自動(dòng)伴奏的方向?yàn)橹髁鳎非笠粋�(gè)人在同一時(shí)間能發(fā)出最多聲音為目標(biāo)，因此雙手并用，同時(shí)腳踏，加上自動(dòng)伴奏，能基本完成音樂(lè)里的旋律，和聲，低音，節(jié)奏等要素，作為娛樂(lè)用途已經(jīng)能滿(mǎn)足，但遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到可欣賞，具有一定藝術(shù)高度的水平，真正有水平的音樂(lè)必須達(dá)到對(duì)每個(gè)音符精確控制，在多聲部互相協(xié)調(diào)下才能表達(dá)音樂(lè)的內(nèi)涵，這就需要多人以樂(lè)隊(duì)的形式來(lái)完成，但廠(chǎng)家并沒(méi)有研發(fā)和推出適合組織樂(lè)隊(duì)的電子琴。
隨著拉弦模擬器的發(fā)明，配合細(xì)小廉價(jià)高音質(zhì)的獨(dú)立音源，解決了電子琴模擬演奏弦樂(lè)的一大難題，使到組建具有相當(dāng)表現(xiàn)力的電子弦樂(lè)隊(duì)成為可能，也可能因此改變未來(lái)樂(lè)隊(duì)表演的形態(tài)，也可能改變樂(lè)器教學(xué)的形態(tài)，學(xué)習(xí)鍵盤(pán)樂(lè)器的學(xué)生也能學(xué)習(xí)弦樂(lè)的演奏技巧，并參與樂(lè)隊(duì)表演。若加上能模擬各種吹管樂(lè)器的電吹管，很容易實(shí)現(xiàn)樂(lè)隊(duì)的交響化。再加上能獨(dú)自采樣制作新電子樂(lè)器的獨(dú)立音源，將讓世界各民族的獨(dú)特樂(lè)器進(jìn)入電子樂(lè)器的領(lǐng)域，在表演舞臺(tái)上得到發(fā)揮，一個(gè)新的電子琴生態(tài)必將形成。
也許在不久的將來(lái)，電子琴交響樂(lè)隊(duì)表演將是很普通的事，創(chuàng)作交響音樂(lè)和為歌曲編寫(xiě)交響伴奏譜將成為音樂(lè)愛(ài)好者的日常事物，假以時(shí)日，新的交響樂(lè)作品必將陸續(xù)誕生，不斷表演，不斷優(yōu)化，成為優(yōu)秀作品，最終由正規(guī)的交響樂(lè)隊(duì)演奏，成為新的時(shí)代經(jīng)典。
----全文完
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