2014年8月21日 星期四

Roland數位鋼琴的規格與技術。《鍵盤(觸鍵)篇》擊槌機制鍵盤

當前的電子鍵盤樂器所採用的鍵盤機制,
主要分成「彈簧機制」與「擊槌機制」兩種。
「彈簧機制」一般是由keyboard(台灣俗稱的電子琴)所採用;
而「擊槌機制」則是由數位鋼琴所採用。

彈簧機制的鍵盤結構如下圖:
當壓下琴鍵時,會將琴鍵末端的彈簧拉長;放開琴鍵時,琴鍵的回彈就是依賴彈簧回復的拉力。

而數位鋼琴所採用的擊槌機制鍵盤結構如下圖:
當壓下琴鍵時,會將連動鍵盤的負重體(圖中圓圈處)往上舉起;放開琴鍵時,這個負重體自由落下帶動鍵盤回彈。

這個機制,其實就是模擬平台鋼琴鍵盤的動作,請參考下圖平台鋼琴的鍵盤機制:
在平台鋼琴彈下琴鍵時,會將鍵盤連動的琴槌往上送去敲擊琴弦;放開琴鍵時,琴槌就會自由落下,將琴鍵帶回原位。

「彈簧機制」與「擊槌機制」鍵盤最大的不同,
就是琴鍵回彈的作用力過程是相反的。
當把琴鍵壓到底時,
彈簧是處於最大張力狀態,
也就是放開琴鍵瞬間,琴鍵被拉回的力量最大;
但在擊槌機制鍵盤的狀況,
因為是讓負重體自然落下帶動琴鍵回彈,
也就是放開琴鍵瞬間,琴鍵被拉回的力量最小。

因此採用「彈簧機制」的鍵盤,
不論再怎麼讓鍵盤加重,
與真實鋼琴鍵盤的觸感,勢必仍然會有差異。


Roland目前有數種規格的擊槌機制鍵盤,使用在數位鋼琴及部份鍵盤產品當中。
關於Roland的鍵盤機制規格,請參考: 
Roland數位鋼琴規格釋疑---Roland的鍵盤規格(PHA-50、PHA-4、Ivory Feel)

由於數位鋼琴不需要真的用琴槌敲擊琴弦,
數位鋼琴的擊槌機制鍵盤,
得以將整個鍵盤結構體積濃縮起來,
所以外觀看起來雖然跟真實平台鋼琴不相同,
不過機械結構的物理原理都是一樣的:
只要將琴鍵與負重體的配重,
計算得跟真實鋼琴鍵盤與琴槌的比例相當,
觸鍵的感覺就能做到與平台鋼琴相當接近。
尤其Roland特別仔細分析演奏廳級平台鋼琴的觸鍵,
像是量測出琴鍵從一開始被壓下去、到壓到底過程中的反饋力變化曲線,
Roland將鍵盤配重的比例,調校到與演奏廳平台鋼琴幾乎一致。

即使如此,仍然有不少用戶對於數位鋼琴的觸鍵抱持懷疑態度。
而懷疑的理由不外乎是:數位鋼琴鍵盤的重量感,彈起來就是與真實鋼琴不一樣。
其實這是一個很有意思、還蠻值得探討的課題。
因為即使是真實鋼琴,不同品牌不同款式之間,鍵盤重量的設計也都彼此不同。
要說觸鍵是否像真鋼琴,那麼該以哪一款真實鋼琴做為標準?
另外,有人覺得Roland鍵盤偏輕,但也有人覺得Roland鍵盤偏重。為什麼會有兩種截然不同的感覺?

關於鋼琴觸鍵輕重的觀念爭論,請參考以下文章 
延伸閱讀:關於「鋼琴觸鍵應該要重,輕就是不好」的迷思

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