電子樂(le)器(qi)的產生,首先(xian)是模仿(fang)”樂(le)器(qi)之王“管風琴(Pipe Organ)。管風琴發明(ming)于公(gong)元前(qian),鼎(ding)盛于17世紀。它是靠水(shui)力或(huo)人(ren)力鼓風,吹響與建筑物一樣(yang)高大的管子而發音的樂(le)器(qi)。
管(guan)(guan)風(feng)(feng)琴(qin)(qin)是大型鍵(jian)盤(pan)樂器,結構非常復雜(za)。管(guan)(guan)風(feng)(feng)琴(qin)(qin)有手鍵(jian)盤(pan)和(he)腳(jiao)鍵(jian)盤(pan)構成,有些手鍵(jian)盤(pan)多(duo)達4-5層。一(yi)架管(guan)(guan)風(feng)(feng)琴(qin)(qin)的演(yan)奏(zou)可以和(he)一(yi)個管(guan)(guan)弦樂隊(dui)媲美。管(guan)(guan)風(feng)(feng)琴(qin)(qin)結構復雜(za),體積(ji)龐大,造價昂貴(gui),受演(yan)出場地、環境限(xian)制,不(bu)易搬動。
為了使之輕便,1907年(nian),美國人(ren)T·卡西(xi)爾(er)(er)發明了用電(dian)磁線圈產生音(yin)(yin)階信(xin)號的電(dian)風琴(qin)(qin)。1920年(nian),蘇聯人(ren)利昂·特里爾(er)(er)發明了”空(kong)中電(dian)琴(qin)(qin)“。1939年(nian),美國市(shi)場(chang)上開始銷售”艾倫(lun)風琴(qin)(qin)“,這(zhe)種電(dian)子(zi)風琴(qin)(qin)比管風琴(qin)(qin)輕便經濟,普(pu)遍(bian)用于教學、音(yin)(yin)樂廳等,因(yin)而有(you)一定市(shi)場(chang)。至1950年(nian),美國年(nian)產電(dian)子(zi)琴(qin)(qin)達10萬臺,接(jie)近(jin)鋼琴(qin)(qin)產量。1964年(nian),美國人(ren)穆(mu)格發明了合(he)成器。
日(ri)(ri)本(ben)于(yu)20世(shi)紀50年(nian)(nian)(nian)代(dai)從美國進口(kou)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)。1959年(nian)(nian)(nian),由雅(ya)馬哈(YAMAHA)株式會社生產了(le)世(shi)界上第一臺(tai)立式電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin),取名(ming)為(wei)”伊萊(lai)克通“(Electone),它有三層鍵盤。1980年(nian)(nian)(nian),隨著電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)集(ji)成電(dian)(dian)(dian)路的(de)出現,電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)開(kai)始向小型化發展,雅(ya)馬哈等廠家生產了(le)便捷式單鍵盤電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(Portatone Portasound)。1983年(nian)(nian)(nian),雅(ya)馬哈生產的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)合成器(qi)DX7和電(dian)(dian)(dian)鋼琴(qin)問世(shi)。1986年(nian)(nian)(nian),HX系統高(gao)級歷史(shi)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)問世(shi)。我們常見并熟悉(xi)的(de)雙排鍵電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)是日(ri)(ri)本(ben)于(yu)1991年(nian)(nian)(nian)之后(hou)生產的(de)EL,ELS系列以及便攜式雙排鍵DDK7。
在中(zhong)(zhong)國,1958年(nian)(nian)北(bei)京郵電(dian)(dian)學院研制了一臺電(dian)(dian)子管(guan)單音電(dian)(dian)子琴(qin)。由于種(zhong)種(zhong)原因,至(zhi)1977年(nian)(nian)后,我國才(cai)大批生產(chan)電(dian)(dian)子琴(qin)。1989年(nian)(nian),我國年(nian)(nian)產(chan)兒童電(dian)(dian)子琴(qin)200萬臺,并出口39萬臺。中(zhong)(zhong)國的(de)電(dian)(dian)子琴(qin)事(shi)業正在迅速發展(zhan)。
電(dian)(dian)子(zi)琴(qin)發展很快,琴(qin)的(de)(de)各項功(gong)(gong)能(neng)日(ri)趨完善。音(yin)(yin)色(se)和節奏(zou)有最初的(de)(de)幾種發展到(dao)幾百(bai)種。除寄存音(yin)(yin)色(se)外,還可通過插槽外接音(yin)(yin)色(se)卡。合成器的(de)(de)某(mou)些功(gong)(gong)能(neng),如(ru)音(yin)(yin)色(se)的(de)(de)編輯修改(gai)、自編節奏(zou)、多(duo)軌錄音(yin)(yin)、演(yan)奏(zou)程(cheng)序記憶等也運用到(dao)電(dian)(dian)子(zi)琴(qin)上。
電(dian)(dian)子琴(qin)(qin)又稱作電(dian)(dian)子鍵盤,屬于(yu)電(dian)(dian)子樂(le)(le)器(區別于(yu)電(dian)(dian)聲(sheng)樂(le)(le)器),發音(yin)(yin)(yin)音(yin)(yin)(yin)量可(ke)以自由調節。音(yin)(yin)(yin)域較(jiao)寬,和(he)(he)聲(sheng)豐富(fu),甚至(zhi)可(ke)以演奏(zou)出一(yi)個管弦樂(le)(le)隊的效果(guo),表現(xian)(xian)力(li)極其(qi)豐富(fu)。它還可(ke)模仿(fang)多種音(yin)(yin)(yin)色,甚至(zhi)可(ke)以奏(zou)出常規樂(le)(le)器所無(wu)法(fa)發出的聲(sheng)音(yin)(yin)(yin)(如合唱聲(sheng),風雨聲(sheng),宇宙聲(sheng)等(deng)(deng))。另外,電(dian)(dian)子琴(qin)(qin)在獨(du)奏(zou)時,還可(ke)隨意配上類似(si)打擊樂(le)(le)音(yin)(yin)(yin)響的節拍伴奏(zou),適合于(yu)演奏(zou)節奏(zou)性較(jiao)強(qiang)的現(xian)(xian)代音(yin)(yin)(yin)樂(le)(le)。另外,電(dian)(dian)子琴(qin)(qin)還安裝有效果(guo)器,如混響、回聲(sheng)、延音(yin)(yin)(yin),震音(yin)(yin)(yin)輪和(he)(he)調制輪等(deng)(deng)多項功能裝置,表達(da)各種情緒時運用(yong)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;在模仿各類管(guan)、弦樂器時,技法略顯單調。
電子琴的(de)自(zi)動(dong)節奏(zou)(zou)部分(fen),為老(lao)師給學(xue)生進行節奏(zou)(zou)感(gan)的(de)教學(xue)提供了有(you)利(li)條件(jian)。老(lao)師可(ke)讓學(xue)生合(he)著自(zi)動(dong)節奏(zou)(zou)反復(fu)打(da)拍子,甚至可(ke)以(yi)(yi)運(yun)動(dong)身體,比如合(he)著節奏(zou)(zou)踏步(bu)、走(zou)步(bu),做(zuo)操等,從中(zhong)用心和身體去領略各(ge)種節奏(zou)(zou)的(de)律(lv)動(dong)。并且可(ke)以(yi)(yi)了解各(ge)種各(ge)樣的(de)音(yin)(yin)樂(le)風格,增加(jia)其綜合(he)音(yin)(yin)樂(le)素(su)養。
普及型(xing)電(dian)子琴的演奏(zou)有(you)較大一部分(fen)是通過自動和弦(xian)伴奏(zou)來配(pei)合完成的,在音(yin)(yin)(yin)樂(le)中和弦(xian)的連接推(tui)動了(le)(le)旋律(lv)地進行,不(bu)同的和聲連接,形(xing)成了(le)(le)不(bu)同的音(yin)(yin)(yin)樂(le)色彩。(注:合成器沒(mei)有(you)自動伴奏(zou)功能,與(yu)此類(lei)似的是琶音(yin)(yin)(yin)器)
學(xue)習電子(zi)琴比較適合(he)5周歲以上的(de)(de)兒童(tong)。我們(men)利用電子(zi)琴的(de)(de)特殊功能(neng),對學(xue)生進行綜(zong)合(he)音樂能(neng)力(li)(li)的(de)(de)培(pei)養,以激發他們(men)從內心(xin)對音樂的(de)(de)理解熱(re)愛。孩(hai)子(zi)們(men)一旦掌握了這種能(neng)力(li)(li)便(bian)能(neng)發揮自己(ji)無窮的(de)(de)創造力(li)(li),自如地用音樂的(de)(de)語言去表(biao)達他們(men)內心(xin)中的(de)(de)各種感(gan)受(shou),孩(hai)子(zi)們(men)將更(geng)加喜歡(huan)音樂、熱(re)愛音樂。
現代(dai)(dai)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)一般使(shi)(shi)用PCM采(cai)(cai)樣(yang)(yang)音(yin)(yin)(yin)(yin)源。所謂(wei)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)就是(shi)錄制(zhi)樂(le)器(qi)的(de)(de)聲音(yin)(yin)(yin)(yin),將其數(shu)字化后(hou)存入(ru)ROM或FLASH里(li),然后(hou)按下鍵(jian)時CPU或DSP芯片(pian)回放(fang)該音(yin)(yin)(yin)(yin)。甚至有一些(xie)高級(ji)編曲鍵(jian)盤可以(yi)使(shi)(shi)用外置采(cai)(cai)樣(yang)(yang)(比(bi)如(ru)Tyros 3的(de)(de)硬(ying)盤音(yin)(yin)(yin)(yin)色(se)(se))。現代(dai)(dai)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)并(bing)非“模仿”樂(le)器(qi)音(yin)(yin)(yin)(yin)色(se)(se)。它使(shi)(shi)用的(de)(de)就是(shi)真(zhen)(zhen)實樂(le)器(qi)音(yin)(yin)(yin)(yin)色(se)(se)。當然,力度(du)感(gan)應(ying)在電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)里(li)是(shi)必備(bei)的(de)(de)。現代(dai)(dai)波形記(ji)憶式電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)依然擁有濾波器(qi),振蕩器(qi),同樣(yang)(yang)可以(yi)靠包絡線(xian)控制(zhi)來(lai)制(zhi)造和編輯音(yin)(yin)(yin)(yin)色(se)(se)。甚至在硬(ying)件電(dian)(dian)(dian)路(lu)上加入(ru)或軟件模擬了老式電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)的(de)(de)FM合成機構。如(ru)今的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)已今非昔比(bi),很多(duo)3000~6000的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)支持更多(duo)的(de)(de)特性,比(bi)如(ru)Yamaha的(de)(de)PSR-S650支持完整的(de)(de)XG、GS音(yin)(yin)(yin)(yin)源,擁有真(zhen)(zhen)實樂(le)器(qi)技(ji)法的(de)(de)兆級(ji)音(yin)(yin)(yin)(yin)色(se)(se),16M可以(yi)裝入(ru)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)的(de)(de)可讀(du)寫(xie)ROM,以(yi)及音(yin)(yin)(yin)(yin)序器(qi),伴奏(zou)制(zhi)作功(gong)能。更加方便現場演奏(zou)和音(yin)(yin)(yin)(yin)樂(le)制(zhi)作。
音(yin)源參數(shu)(shu)有采樣頻(pin)率,量化精度和波形容(rong)量,以及(ji)大復音(yin)數(shu)(shu)幾個重要的(de)參數(shu)(shu)。請詳見(jian)音(yin)源條(tiao)目。
當然,一部分老式(shi)電(dian)子(zi)琴是僅僅使用FM合成聲音(yin)的,使用振蕩(dang)器(qi)來模擬(ni)樂器(qi)聲音(yin),只不過它已經退出了市場。他的工作原理如下:
振蕩器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)作用根據需要(yao)產(chan)生一(yi)(yi)定頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)振蕩信(xin)號(hao),振蕩信(xin)號(hao)通過(guo)分頻(pin)器(qi)(qi)(qi)分解成不同頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)輸送到放(fang)大器(qi)(qi)(qi),放(fang)大器(qi)(qi)(qi)將信(xin)號(hao)放(fang)大,推動揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)發出聲(sheng)音(yin)(yin)。鍵(jian)盤實際是一(yi)(yi)些開關,如果(guo)沒有鍵(jian)盤,許(xu)(xu)多種(zhong)頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)一(yi)(yi)齊(qi)進(jin)到放(fang)大器(qi)(qi)(qi)里,通過(guo)揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)發出的(de)(de)(de)聲(sheng)音(yin)(yin)就會亂七八糟(zao),不成音(yin)(yin)樂(le)。按下鍵(jian)盤的(de)(de)(de)一(yi)(yi)支鍵(jian),就等于接通一(yi)(yi)只開關,只允許(xu)(xu)某(mou)一(yi)(yi)種(zhong)頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)通過(guo)到放(fang)大器(qi)(qi)(qi)里去,揚聲(sheng)器(qi)(qi)(qi)就發出一(yi)(yi)個音(yin)(yin)來(lai)。這樣,按照一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)演奏規律(lv)來(lai)按鍵(jian),就能奏出美(mei)妙的(de)(de)(de)音(yin)(yin)樂(le)來(lai)。電(dian)(dian)源的(de)(de)(de)任務(wu)是給各部(bu)分供電(dian)(dian)。
下(xia)面進一(yi)步(bu)介(jie)紹(shao)振(zhen)蕩(dang)器和分頻(pin)(pin)器的(de)工作原理。振(zhen)蕩(dang)器一(yi)般用(yong)LC電(dian)(dian)感(gan)三點(dian)振(zhen)蕩(dang)電(dian)(dian)路。如果(guo)忽略晶體管(guan)、電(dian)(dian)阻(zu)等因素的(de)影響,則它的(de)振(zhen)蕩(dang)頻(pin)(pin)率f可由下(xia)式(shi)決定:
只要適(shi)當選擇(ze)電感L和電容C的(de)(de)數值,就可以得(de)到(dao)所(suo)需要的(de)(de)信(xin)(xin)號頻率。分頻器(qi)是(shi)(shi)一(yi)個雙(shuang)穩(wen)態(tai)電路,即晶(jing)體管(guan)BG1導(dao)通(tong)、BG2截止(zhi)和BG1截止(zhi)、BG2導(dao)通(tong)兩種(zhong)穩(wen)定狀態(tai)。如(ru)果在(zai)它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)端(duan)輸(shu)(shu)入(ru)一(yi)個信(xin)(xin)號脈(mo)沖(chong),它(ta)就翻轉(zhuan)一(yi)次,即由一(yi)種(zhong)穩(wen)態(tai)迅速變成另一(yi)種(zhong)穩(wen)態(tai),再輸(shu)(shu)入(ru)一(yi)個信(xin)(xin)號脈(mo)沖(chong),它(ta)又會翻轉(zhuan)一(yi)次,還原成起始的(de)(de)穩(wen)態(tai)。這(zhe)樣,在(zai)它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)端(duan)輸(shu)(shu)入(ru)兩個信(xin)(xin)號脈(mo)沖(chong)時,在(zai)它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)端(duan)就得(de)到(dao)一(yi)個信(xin)(xin)號脈(mo)沖(chong)。就是(shi)(shi)說,輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)(xin)號頻率比輸(shu)(shu)入(ru)信(xin)(xin)號頻率低一(yi)半(ban),好像用(yong)2除過一(yi)樣,所(suo)以叫二分頻。
電子琴使用二分(fen)頻(pin)電路是音(yin)階規律(lv)的(de)需要。音(yin)樂中的(de)基本音(yin)階的(de)頻(pin)率是按照一定規律(lv)排列(lie)的(de),以C調為(wei)例(li),音(yin)階中各音(yin)之(zhi)間的(de)頻(pin)率(單(dan)位(wei)為(wei)赫茲(zi))關系是:
說明(ming)一(yi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率剛好是(shi)比它低(di)(di)(di)八度音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)兩倍。所(suo)以,只要把一(yi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率除以2就(jiu)(jiu)得(de)(de)(de)到(dao)比它低(di)(di)(di)八度的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率。實現這(zhe)一(yi)點就(jiu)(jiu)需(xu)要使用(yong)二(er)分(fen)頻(pin)(pin)電路。這(zhe)樣,只要振蕩器產(chan)生一(yi)個(ge)(ge)標(biao)準(zhun)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率信(xin)(xin)號,如高(gao)(gao)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)“1”的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號,通過二(er)分(fen)頻(pin)(pin)就(jiu)(jiu)產(chan)生中(zhong)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)“2”的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率,再(zai)(zai)一(yi)次二(er)分(fen)頻(pin)(pin)就(jiu)(jiu)產(chan)生低(di)(di)(di)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)“1”的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率了。如果按照鍵(jian)盤上高(gao)(gao)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率制作(zuo)七(qi)(qi)個(ge)(ge)振蕩器,并將(jiang)得(de)(de)(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)七(qi)(qi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)階信(xin)(xin)號分(fen)別二(er)分(fen)頻(pin)(pin),便(bian)可(ke)(ke)得(de)(de)(de)到(dao)低(di)(di)(di)八度的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)組(zu)(zu)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)階信(xin)(xin)號;再(zai)(zai)次二(er)分(fen)頻(pin)(pin),就(jiu)(jiu)可(ke)(ke)得(de)(de)(de)到(dao)再(zai)(zai)低(di)(di)(di)八度的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)組(zu)(zu)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)階信(xin)(xin)號。依此類推,最后,就(jiu)(jiu)能得(de)(de)(de)到(dao)鍵(jian)盤上所(suo)有的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)階信(xin)(xin)號了。
不過,實(shi)際上需要制作12個振(zhen)蕩器和更(geng)多的(de)分頻器,因為一組(zu)鍵盤中還有五支黑鍵。