谈谈Midi键盘的手感——关于配重那些事儿

baisaiyu · 发表于 2017-11-6 10:51:11

一、键盘的手感其实很重要
购买一款MIDI键盘，手感是非常重要的考量因素，因为不同的手感会影响到乐能否手顺畅的演奏音乐，以及对于细腻之处的表达。作为一个乐手，弹奏时必须感觉手感舒服，才可能发挥较好水平，因此大家不要低估了手感的重要性。而目前市面上的MIDI键盘手感，主要分成了无配重、半配重以及全配重三种，分别具有不同的特点，适应不同的人群和演奏需求。
关于手感的选择，通常与乐手的演奏习惯、演奏风格有关。比如你之前一直是弹钢琴的，熟悉了钢琴的手感，转而弹奏没有配重的电子琴，就会不习惯，弹出来的是什么鬼自己也不清楚了。这时候就需要一款全配重的键盘，手感与真实的钢琴非常接近，这下就舒畅多了。再比如你要在演奏中进行速弹，比如一段超高速炫技Solo，这时全配重键盘按起来可能就有些费劲儿，你可能需要一个手感很轻、回弹快的无配重键盘，让你的弹奏更加轻松。
而结构最简单、手感最轻的无配重手感键盘出现的时间最早，经历了一系列发展、一大篇故事才有了着全配重的概念，那么我们就一起来侃侃键盘那些事儿。
二、无配重键盘
电子键盘的历史
说起早期的电子键盘，不要说什么配重不配重，手感不手感的事情了，它甚至连力度感应的功能都不具备。也就是说，按下这个键，它就会接通一条电路发出一种声音，松开电路就断开了，只有响和不响两种选择，置于声音大小，这不是靠琴键能控制的事儿。
甚至在20世纪50年代合成器刚出现时，还有这种现在看起来相当反人类的演奏设计——用一根电笔去触碰键位来接通电路，从而演奏出声音。就别说力度感应了，更别说和弦和声演奏了，能顺畅的演奏出一个旋律就挺不错的了。

英国摇滚歌手David Bowie也常常拿这个把玩

流行音乐人玩复古

没有多久人们意识到这也不是个事儿，于是给这块裸露的电路板加上了键盘，这下操作起来可直观多了，会弹钢琴的、懂些音阶乐理的弹奏起来上手都很容易。但依然是按下什么键就发什么声，只是将刚才的电笔换成了一个个琴键而已，顺畅的演奏起一段旋律或和弦已经是轻松惬意了。
我们可以看到被誉为合成器之父BOB MOOG正在倒腾他的设备，他在19岁时（1960s）发明了一台Theremin电子琴，并以每台50美元的价格出售，赚的了人声一桶金，也开启了Moog合成器的传奇之路。当然，其早期的合成器也都是所谓No-Dynamic——无力度感应的。

但这些No-Dynamic无动态的演奏方式，一直发出同样音量的声响，听得久了会让人觉得颇为乏味，别说表现出抑扬顿挫的感情了，就连强拍弱拍的动态感都没法得到。不久乐手们感到了厌倦，想为这种新兴的电子乐器加上动态感，能够像钢琴一样通过按键轻重，演奏出可大可小的声音，让乐手的演奏更加丰富，感情表现力更加充沛，力度感应键盘呼之欲出。

baisaiyu · 发表于 2017-11-6 10:55:05

插曲：原声乐器的历史比对说起乐器的动态，原声键盘类乐器也经历了类似的发展轨迹，从中世纪一些没有动态的键盘乐器，到后来能够表现出一定的动态，再到后来钢琴的出现和工艺的进一步发展，动态表现已经非常的丰富。从最早的无动态说起，比如管风琴、羽管键琴都是No-Dynamic类的乐器，在它们常出现于中世纪晚期作曲家巴赫、亨德尔等的作品中，尤其是纯管风琴作品，听起来是波澜不惊。因为按下琴键它就会发出相应的声音，无论用什么力度去按键，响度均不会有区别。比如拿管风琴来说，按下琴键就会打开一根吹管的风口，至于这个口开多大、风力有多强都不是按下键盘能控制的，所以在响度上只能听之任之了。教堂中宏伟的管风琴

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可以看到右下角的鼓风机，音量大小与鼓风机风量有关，大小是乐手没法控制的。
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管风琴背后的机构，简单来说就是——按下一个按键，打开一个风口。
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到了中世纪晚期（14世纪初），具有一定动态范围的ClavChord琴被发明出来，国内通常称之为古钢琴。它的机械结构非常简单，只经过了一个杠杆结构，从现在的眼光来看就是有点简单粗暴，因此动态范围并不是很出色。它出现于欧洲中世纪晚期，文艺复兴之火正成燎原之势，可以看到它生逢其时，沾染了一身艺术气息。

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当然也有屌丝版古钢琴，一个用来观赏，一个用来弹奏。

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到了18世纪初期，钢琴出现了，它采用了特别而复杂的机械联动结构，并带动琴槌敲击琴弦的方式发声，具有相当出色的动态范围，允许钢琴手进行丰富的感情表现，钢琴也一直享有着乐器佼佼者的称号。其具体结构和手感方面的事儿后面再说。

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可以想见，有300年历史的钢琴都已经有着非常高品质的动态表现了，20世纪中叶出现的合成器还只能发出同样响度的声音，这个心理落差、手感落差也忒悬殊了，钢琴手转键盘手们感到颇为不爽。

baisaiyu · 发表于 2017-11-6 10:59:13

力度感应的现世
此后，键盘设计师、工程师们挥聪明才智，为电子键盘加上了一个速度感应器，键盘的移动速度越快则声音越响，总算是达到了力度感应的目的。速度感应装置的结构非常的简单，有两个位置感应点，键盘通过两点所需要的时间可以算出移动速度，从而根据速度发出一定响度的声音。而键盘下面还需要弹簧顶着，让键盘按下后还可以回弹。
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目前市面上无配重键盘大致都是这样的基本结构了，我们说起力度感应时，其实常常是指的英文中的这个词——Velocity-Sensitive，也就是速度感应。而其他的还包括有位移距离感应、压力感应等方式（触后即是此感应方式），不过最常见的还是简单又好用的速度感应。

无配重键盘手感如何无配重键盘通常给人以廉价、手感一般的印象，产生这种印象当然也能理解，因为从机械结构上说它确实非常简单，同等的工艺规格来说造价确实要比配重键盘更低。但并不能因为造价低而认定它的手感差，更重要的是看合不合适，适合不同的人、不同的演奏习惯、不同的音乐风格，甚至是去适合乐曲中不同的乐段。

它常常使用塑料材质键盘，相比于钢琴键长采用的实木甚至象牙材质，手感非常轻盈，且回弹速度非常快，弹奏起来非常轻松不费力，适合进行速弹，比如摇滚或Funk乐中要有一段急速的SOLO，用无配重键盘来演奏就会感觉更加轻松些。

另外，对于没有钢琴基础的音乐人来说，上手无配重键盘也并不会有什么不习惯的感觉，那它上手入门，无配重手感一直用下去也没什么问题。但是对于有一定钢琴基础的乐手来说，这手感可能就相当糟糕了，毕竟其原理和结构与钢琴完全不同，导致手感差异特别大。

金属乐队梦剧院键盘手Jordan Rudess玩玩无配重的iRig Keys Pro

用小键盘也能演绎凶狠的重金属…

故事到了这里，电子键盘演奏者们已经享受到了力度感应带来的福利，可以通过手指的缓急来控制音量，演绎出更加丰富的顿挫感和动态感。但这时候，钢琴键盘手们又有了更高的要求，力度感应带来的欣喜渐渐退却，他们又开始叫嚣着——这键盘下面好像垫了一层棉花，软绵绵、轻飘飘的手感着实心塞… 这些乐手若要在钢琴和键盘间来回换着演奏，总要重新去适应不同的手感，多来几次整个人都感觉不好了。

为了让手感不这么轻飘飘的，就要想办法为键盘增加点阻力，让手按键的时候不那么轻松，更接近真实的钢琴，人们又开始开动脑筋了。

三、半配重键盘
配重的出现早期，人们为了让这轻盈的塑料键盘手感更真实，人们想出了一个最直接的办法，为键盘加重量——往键盘里装一些金属块。如下图的样子，金属重块直接镶嵌在键盘下面，为钢琴带来一定的重感。
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这种为键盘直接进行配重的方式，称其为半配重，它的力度感应原理和无配重键盘如出一辙，同样是用键盘的移动速度来作为声音大小的依据。只不过是为键盘加上了一个金属重块，让它的手感不至于太轻飘。

当时市场对于仿真实手感的键盘需求很强，配重键盘一经推出便得到了市场的追捧，但刚推出时仍有一个很严重的问题，就是重量是在不容小觑，一个88键的全音域配重键盘通常在二三十公斤左右，携带去演出很不方便。好在现在这种状况有了很大改善，如KeyStation 88这款半配重全音域键盘重量也就在10公斤左右。
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如何评价半配重
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W1 r7 T4 r3 ^' `4 b半配重键盘常被认为是介于全配重与无配重之间的折中方案，既能保留些许的真实钢琴手感，又不会有太高的价格。但它的手感还是相当特别的。0 t/ }( p" `. ^ v
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它从无配重手感重，取走了速度感应式的发声方式，以及全音域手感无差别，即高低音符的手感不会有轻重差异的两个主要特点；而从真实钢琴手感中汲取了更重的手感，相比于轻盈的无配重，演奏时手指需要更用些力气，会产生出一种让一些人感到舒服的回馈感。综合来说，无配重和全配重相比，手感还是有自己的个性的，目前的使用也很广泛，并不能认定它就是一个高不成低不就的杂交品种。比如下面这款定位高品质的Yamaha XF7就采用了半配重手感，演奏起来完全不输于一些全配重键盘。
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5 I' L, e; a* P2 h半配重的到来，在此了却了钢琴键盘手们的一桩心事，它带来的阻尼感，让他们弹奏时不再有那种有劲使不出的感觉了。但好景不长，问题又出现了，他们发现半配重和真是钢琴在细微的手感上还是有非常明显的差别，弹习惯了半配重的电子琴再回去弹钢琴，还是需要花不少时间来适应，这时候一个新的需求出现了——“我们要更真实的钢琴手感，杠杆结构带动琴槌砸向琴弦的那种不可言喻的微妙手感！”
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键盘设计师们看到了市场的呼声，一片蓝海已在眼前涌动，创造力即将再次全面迸发。
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baisaiyu · 发表于 2017-11-6 11:06:09

四、全配重钢琴手们要求这么多，真的是钢琴手们的错吗，一深挖突然发觉，似乎不怪他们，都是这钢琴复杂的机械结构惹的祸。钢琴的特殊手感是如何产生的？从当时钢琴手们的抱怨声中，我们可以得知真实钢琴的手感非同寻常，不是那么随随便便就能模仿得来的。那么是什么东西为钢琴带来了这样别致的手感呢？

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就是这结构巧妙而复杂的内部机械结构，我们从下图中即可看到，内部的各个部件非常之多，相当的精密而繁琐，眨眼看去不是那么容易明白。但总的来说，可以把这个联动装置看做两个部分：

一部分是一个杠杆，按下琴键就如同下图的犀牛踏上了跷跷板，将另一端翘起。当然，钢琴中的杠杆结构要复杂得多。

按下琴键 640 (16).png

然后经过了一些不知所云的联动结构，但起码我们可以认出来箭头所指的这个琴槌吧！

按下琴键后，杠杆末端连接着的琴槌，会砸向琴弦，Duang！发出声音！

下面是整个机械结构的动态图，一幅是三角钢琴，第二幅是立式钢琴

这是一个立式钢琴结构的清晰图片，其中指明了各个组成部件

这是一个三角钢琴（Grand Piano）的机械结构图，57个部件结构可谓复杂

想要更加详尽的了解钢琴的构造、发声特性，可以参考这篇学术论文！

http://www.gutenberg.org/files/17571/17571-h/17571-h.htm

正是这复杂的机械结构，导致了不一般的手感，那它的手感到底有什么特别之处？5 }) r3 u9 v4 A$ A1 S" Y4 n0 |* S

baisaiyu · 发表于 2017-11-6 11:12:57

本帖最后由 baisaiyu 于 2017-11-6 11:14 编辑

弹奏钢琴是怎样一种体验——手感详述

原声钢琴是一个机械结构，通过琴槌与琴弦的物理接触来发声，而其中的每一个零件都会对手感起到一定的影响，因此不同种类的钢琴，甚至每一架钢琴的手感都可能不同，但我们仍然可以总结出来它的一些共有的特性。1、非线性效应由于弹奏的整个物理过程和联动装置非常精密也颇繁杂，有许多个杠杆、支点、弹簧、琴槌和减震器等，这种复杂的物理过程会造成这样的结果——弹奏的力度和最后的声音是非线性的关系。也就是说，你用一个力度弹和两倍的力度弹，它出来的声音就不一定是倍数关系，力度-响度曲线是一条曲折的线。这与电子键盘并不相同，早期的电子键盘其速度与声音的响度是成线性关系的，也就是速度大一倍声音就会大一倍。好在现在的MIDI键盘可以设置不同的力度曲线，更适应演奏者的手感。

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2、不同音符不同手感钢琴从低音到高音，琴弦的长度有所不同，琴锤杠杆的长度和重量也会有差异。最后会导致低音区琴键的手感与高音区的手感有差别，弹奏的音符越高，手感会更轻，阻尼感小，而弹奏更低的音符时，手感重阻尼感大。

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3、弹响琴的门槛力度重重的按下琴键，琴槌会重重的砸在琴弦上而发出很大声音，而用中等力度，声音则会小一些，这是废话。但是不断减小力度去弹奏到一个临界值，这个杠杆可能就没有足够的力度，去驱动琴槌砸到琴弦上，从而不出声。这也就是说，钢琴有一个较小力度的阈值，或门槛，只有我们的弹奏力度超过了这个阈值才能出声音。这就与速度感应式键盘有着很大的差异了，使用后者弹奏时，特别小的力度也总能出点信号，只要力度曲线别设置的太妖艳。而弹钢琴时，你需要弹奏一段异常安静、特别轻柔的乐段时，就需对发声阈值有一个很强的把控，因为很可能力度太小，中间有几个音就没声了。

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4、惯性效应我们可以回顾下下面这张图。由于琴槌是经过了一定的运动距离，才砸到琴弦上发出声音的，因此在这个运动过程中就有了惯性效应。而对于演奏者，惯性效应能为手感带来哪些不一样的地方呢？主要是一种特殊的弹法，按下琴键的深度很浅然后立刻离开键盘，但是很用力，即便不一直按到底，琴槌也会因为有较高的初速度而由于惯性去敲击琴弦，继而发出声响。

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5、琴槌琴弦一拍即散琴槌砸向琴弦后，会因为回弹力而立刻离开琴弦，而不会一直依附在琴弦上，即便你一直按着琴键到底不放手，琴槌也会毅然决然的离开，随着琴槌的下落就会产生一点送劲儿的感觉，这也是非常微妙且细致的手感。 0 (2).gif

6、弱音器带来的微妙重感我们可以从下面这张图不仅能发现琴槌会立刻弹开，还可以看到，按下琴键后弱音器会抬起，而松开后弱音器又落在了琴弦上。而按下琴键一直不动，它会有很长的延音，因为弱音器此时是抬起的。可以看到琴键的末端哟一个抬起消音器的动作，这对手感也会有很微妙的影响。而我们踩下钢琴上的延音踏板时，这个消音器就会一直处于升起的状态，这时候在弹奏则会一直有持续的延音。

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MIDI键盘中的全配重是如何模仿的？经过分析，我们可以看到这复杂的机械联动结构决定了这特别的手感，而纯靠配重和简单的结构根本达不到这些钢琴老手的苛刻要求。那么的选择，就是尽可能的将钢琴中的机械结构移植到电子键盘中。真正说起来全配重键盘，还真没有什么好说的了，因为它基本就是将上述的原声钢琴键盘的内部结构照搬了过来，具体结构参照上面也。但有两个基本要素是会被保留下来并进行模仿的：一是杠杆带动琴槌的物理结构，即所谓的锤感是钢琴手感中很重要的部分；二是不同音高不同配重，高音符的手感轻而的音符手感重，这也是一个保留项目。至于其他更细微的点，比如上一章节中的5、6两项，有时候会被忽略，因为他们对于手感来说总体影响并不大，都是很微妙的东西。一些高品质型号的全配重可能会将其考虑在内。1、杠杆-琴槌机械结构按下琴键后会带动一个联动装置，当然也会装有一个琴槌和一个敲击点来代替琴弦。刚才的钢琴结构已经看明白的话，这电子琴键中的结构也就是大同小异了。我们来看看不同品牌的配种原理，不同的品牌其内部机械结构不尽相同，我们例举几个品牌的配重稍作讲解。Casio下图是Casio Privia系列全配重钢琴的结构示意图，我们从中可以看到其结构并不算复杂，只是经过了一个杠杆结构就可以带动琴槌了。因此售价也不高，一般在4K以上。

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而其CELVIANO系列电钢琴的配重技术定位更高品质一些，从原理图上看机械结构差别不大，传感器位置有所不同。从官网上看，它们都以模仿三角钢琴的手感为主。而Celviano系列则对音色的发觉更深，包括相邻琴弦的共鸣作用、不同键区琴槌响应时间、指尖离开瞬间音色变化、琴盖打开关闭时的音色变化等，主要是在音色上的差异。

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http://www.casio-europe.com/euro/emi/technology/trisensor/ Hammer Action 全配重的演示视频

baisaiyu · 发表于 2017-11-6 11:17:06

YamahaYamaha电钢琴手感主要分为GHS、GH/GHE和GH3三大类，档次也是从低到高。其中GHS系列是面向初学者的入门级逐级配重键盘，它将88个键盘分成了4组，22个键盘一组具有相同的配重，可以想见这种分组还是非常粗糙的，更适合初学者使用。GH/GHE系列则面向有一定演奏经验的中级用户，它分组更为细致，每3个键盘一组进行逐级配重，手感无疑会细腻很多。而GH3则是在GH系列的基础上，加入了三颗感应器来提高力度判断精度，而GH和GHS系列都只有两颗。同时，GH3键盘去除了键盘中的弹簧装置，回弹更快，对指尖带来的压力更小。

这是Yamaha CLP-565GP配重键盘的示意图，它所模仿的是Grand Piano的手感，也就是平常见到的三角钢琴，它具有更为复杂的机械结构。这是属于Yamaha全配重手感中的高品质货。

下面来看看一位外国dior’s拍摄的雅马哈GHS全配重技术的效果视频
KawaiResponsive Hammer Action II象牙触感全配重技术而这是Kawai电钢琴的头家锤感技术——Responsive Hammer Action II的示意图，它的感应器的位置与之前的Casio则明显不同（图中的Triple Sensor），位置偏下。

RM3 Grand II action木质三角钢琴手感配重技术

下面来看看Kawai全配重技术的大致结构

2、不同的音高加上不同的配重为了模仿钢琴的这一特性，主要以使用不同重量的琴槌来实现，实现此功能并不算复杂，所以不详细讲。但需要注意的是，一般常见的全配重是Graded-Hammer逐级配重，即按一组按键来区别配重手感，比如一组12个按键手感相同，更高一组12个键手感更轻并且相同，此所谓逐级配重。另外还有Progressive Hammer，即逐个配重，每高一个音符，琴键的手感都会有差异，对真实钢琴的模仿更加细致入微，不过这么干的型号似乎并不算多，现在还是Graded Hammer的天下，钢琴手们表示还能忍。

3、多传感器的使用更多位置摆放传感器，能够更好的模仿细微的手部动作带来的音色变化，比如惯性效应、指尖离开琴键的变化等等，细节处理更到位。

五、用武之地无配重根据一张的讲解，其特点已经很明显了。首先，它售价相对较低，而不具备原声钢琴的手感，适合没有钢琴基础的初学者买来上手，或者是乐队中的吉他手用来丰富乐队的配器等。其次，它有着轻盈的手感和比较快速的回弹，速弹手们可以用它来进行激情的Solo演奏，当然前提是没有钢琴基础…最后，也是非常重要的一点，就是它的体重相对于配重键盘非常轻便，拿去演出或排练、出门进行旅途创作，或者有移动便携需求时，一只无配重的键盘无疑会让你的出行更加轻松。当然，又是钢琴基础，但此时钢琴家们意志已经开始动摇了…半配重被认为是想要全配重键盘，但有囊中羞涩的钢琴手适合的类型，在花费不太多的情况下有着接近真实钢琴的手感，一种折中方案。但之前也说到，半配重键盘有着自己特别的手感，结合了无配重和全配重两种手感的一些特色，你要硬说它不伦不类那也无可厚非，但半配重手感已经在很多高品质键盘中得到了使用，比如下面这款3800刀的Korg 61键键盘。

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3 E' c( \, p' v' R- fSynth Action注意看上面的图，可以看到Synth-Action（合成器手感）这个词汇北框了出来，简单的说一下这个词的概念。之前大家可能会被某些错误说法所误导，认为无配重和Synth Action 合成器手感是等同的。其实不然，这种手感主要包含两个充分条件：弹簧回弹和速度感应，为键盘加了重块成为半配重，它依然是靠弹簧回弹和速度感应，因此它还是Synth Action。也就是说，我们常用的无配重和半配重的速度感应键盘都可称之为Synth Action合成器手感。全配重将真实钢琴的机械结构移植到电子键盘内，从而更加真实的模拟钢琴的手感，满足钢琴手们的需求。也是目前高品质电子键盘的代表，高品质的型号基本都会上全配重，置于它的手感特点，在讲述原声钢琴手感的章节中已经描述的挺清楚的了，因此在这里就不必多说。钢琴手们，或者是想通过电子键盘过度到钢琴演奏的朋友们，选择一款全配重键盘是必须滴。

六、简要总结本文大致讲述了每种配重方式的基本原理和手感特征，相信对大家进行键盘选购能起到一些帮助，但真正具体到每个品牌、每个型号的键盘，即使属于同一种类的配重，手感也可能会千差万别。如果有条件，较好能去实体店亲手一试，方能知道自己真正喜欢那一款键盘的手感，毕竟适合的手感能让你在演奏时更加的舒畅自如。

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