浅谈钢琴视觉调律的发展及应用

刘宝利　金立国

【摘 要】 阐述钢琴视觉调律的发展情况，并介绍桑德森精确调律仪、太空调律软件、调律实验室软件和极品调律软件等 常用调律软件及其应用。

【关键词】 视觉调律；音准仪；精度；音域；调律软件

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.05.011

【Abstract】Historical development of electronic piano tuning was introduced， and applications of Tunelab and other commonly used tuning software were elaborated here.

【Key Words】electronic tuning； tuning devices； precision； range； tuning software

传统的钢琴调律是利用听觉结合手动工具完成的。20世纪30年代开始，国外就有人开始尝试使用电子音准仪器作为辅助工具进行调音工作，90年代出现了可供专业调律人员使用的钢琴调律软件。在仪器和软件的帮助下，调律师可以借助显示器或者显示屏辨别音的高低，不再完全依赖人耳的听觉完成调律工作。这种采用电子仪器或者软件辅助的调律方法被称为视觉调律或者电子调律。

1 概述

几十年来，视觉调律方法虽然一直有人尝试，但是在20世纪80年代以前一直被绝大部分调律师所排斥。主要原因是老式调律仪器不论在精度和测量音域上，还是设计原理上都不太适合精确的钢琴调律要求。

20世纪70年代初，钢琴调律仪器的设计开始出现了一些可喜的变化。第一个变化是仪器的测量范围开始拓宽，第二个变化是仪器的设计开始关注“钢琴的个性”，即调律的标准不再是千篇一律的理论上的“标准十二平均律”，而是开始关注不同钢琴的设计特点和声音特色①。因此，对钢琴声音个性的关注，实际上促进了现代专业调律仪器的一个质的变化，也直接导致了后来专业调律软件和调律仪器的迅速发展和普及。

钢琴调律是一门声音艺术，视觉调律作为新的概念，曾经饱受非议。1997年，两位美国著名的钢琴调律大师吉姆·科尔曼和沃尔州·史密斯②，在芝加哥举行了一场由钢琴家、调律师共同参与的“电子调律（即视觉调律）”对抗“听觉调律”的友谊赛。最终，使用电子仪器的吉姆·科尔曼胜出，比赛过程由美国钢琴技师杂志进行了详细报道，并在互联网上引起广泛的讨论。进入21世纪以后，对“视觉调律”的非议才慢慢平息。

据不完全统计，美国职业调律师达到4 000～6 000人，其中近一半的人使用专业的钢琴调律仪器或者调律软件，这表示视觉调律已经得到专业人士的广泛认可。我国目前还没有专用的商业调律软件出现，但是有些调律师已经开始从国外引进专用软件。如“调律实验室（Tunelab）”软件功能齐全、售价偏低，“调律实验室97版”（Tunelab97）软件是不需付费的共享软件，最受国内同行的关注。

2 电子调律的起源和发展

最早使用仪器进行的钢琴调音试验应该是在实验室里进行的。关于这方面的记载非常有限，最早的记载是20世纪30年代由科学家锐尔斯贝克（Railsback）先生主持的一项关于钢琴调律曲线的研究。在专业调律师的帮助下，锐尔斯贝克先生对钢琴的音准进行了测量并作了数据分析，得出一条不同于十二平均律理论值的钢琴音律曲线，被称为“伊丽莎白曲线”，至今被业内相关人员熟知。

紧接着，出现了以钢琴调音为目的的电子调律。20世纪30年代末，美国印地安州的科恩公司 （C G Conn）生产的 “科恩调律仪器（Conn Stroboconn）”是最早的可用于钢琴调律的商用电子音准仪。该仪器经过多次升级，现在最新版本的“闪频音准仪（Strob Tuner）”，仍然有少数调律师使用。当然，还有一些其他品牌的调音仪，如美国的“调律大师（TuneMaster） ”调音仪，“彼得森闪频音准仪（Peterson Stobe） ” 等。当时，这些老式的调音仪器对于钢琴设计师进行声音分析以及调律师进行测音试验和理论研究曾有很大帮助，当时的学生乐队和部分调律师也曾使用过。但是，这些老式的仪器有很大的局限性。除了测量音域偏窄，最主要的是仪器的音律标准过于呆板，不能适应不同设计和不同型号钢琴的需求。一般来说，好的钢琴调律应遵循“伊丽莎白曲线 ”，高音偏高、低音偏低。不同的钢琴还应具有不同的声音特点，也就是笔者一直倡导的“钢琴的个性”问题 。而这些老式仪器都是以理论上的十二平均律为标准，几乎没有变化的余地。这也是老式仪器一直受到专业调律师排斥的主要原因之一。

20世纪70年代，日本雅马哈公司推出了雅马哈专用钢琴调律仪器，称为“雅马哈 PT3 （Yamaha PT3）”钢琴调律仪。该仪器不仅从测量音域范围上满足了钢琴调律的需求，更重要的是，采用了当时新兴的微电子技术，在仪器内部预置了雅马哈公司各种钢琴型号的调律曲线，调律师可以调取不同型号的曲线，满足雅马哈公司不同型号钢琴的要求。该仪器充分考虑了不同型号雅马哈钢琴的特点，调律结果也就有了明显改善。但是，“雅马哈PT3” 最大的局限是其主要针对本公司生产的不同型号的钢琴，未必适用于其他品牌和型号的钢琴。雅马哈公司后来又几次更新了调音仪器，2005年前后还曾经推出了一款调律软件。但是到目前为止，雅马哈调音仪和软件还没有被国际同行广泛使用。

同时期，美国的大学电子仪器设计专业教授、身兼钢琴调律师的工学博士桑德森先生设计了一种钢琴调律仪，取名“视圈调律仪（Sight-O-Tuner）”。该仪器有两个旋转的调节盘，允许调律师靠手动的方法调节每个音的偏高或者偏低程度，满足了不同钢琴调律的要求。由于这款仪器可以通过手动调节的方式满足钢琴的个性需求，它开始被专业调律师所接受。手动调节音高的方式给了调律师自由设置音高的空间，使这种调律仪更为实用。但是，手动调节较为费时，且设置偏高和偏低的量时需要丰富的经验，实际操作起来仍有不便。endprint

进入80年代，桑德森博士在原有 “视圈调律仪” 的基础上重新设计了“桑德森高精度调音仪（Sanderson AccuTuner）”。该仪器最重要的技术突破，是增加了一个“FAC”测音功能，即通过测量钢琴的F3、A4 和C6三个音，对一架特定钢琴的声音特点和弦列设计进行初步的诊断（该过程与我国中医“号脉”有几分相似之处），在测量这三个音的基础上，由仪器计算出适合这架钢琴的专属调律曲线。整个测音和计算的过程耗时3～5分钟，操作比较方便。后来，桑德森先后对仪器做了三次改进，直到2011年他去世前不久，桑德森精确调律仪三型（SATIII）才被推向市场。桑德森博士研制并生产的钢琴调律仪，在精度和测量音域上都比老式的调音仪器有了大幅度的提高，更重要的是，其率先研制了“测音诊断——计算调律曲线”的模式，使得调律师可以凭借仪器显示，在不需要手动调节音高设置的情况下完成专业的调律工作。尽管桑德森调律仪器和后来的专用软件相比，在信息显示以及调律曲线的再调节（以满足个别琴型，和特殊调律的需要）等方面有不足之处，但是其极具开拓性的设计，对现代调律仪器和调律软件的发展起到了奠基的作用。桑德森博士也因此获得了美国钢琴技师协会的最高荣誉奖——“金扳手”奖。

1996年，美国软件工程师、钢琴调律师德恩·瑞本推出了用于苹果品牌笔记本电脑的一款钢琴调律软件，称作“太空调律软件（Cyber Tuner）”。这款软件成功地借鉴了桑德森调律仪器的一些优点，同时发挥了电脑存储量大、显示信息明显等优势。由于当时美国电脑已经非常普及，所以这款“太空调律软件”短时间内受到了市场的广泛青睐。几年后，德恩·瑞本先生又对软件作了改进，现在最新款的“太空调律软件”可以用于苹果品牌台式电脑、笔记本电脑、平板电脑以及一些型号的手机。

1997年，美国软件工程师鲍勃·史考特（Bob Scott）发行了一款笔记本电脑的调律软件“调律实验室97版”（Tunelab97）。这款软件目前仍然作为“共享软件”发布于公司网站，使用者自愿付费。“调律实验室”几经更新，最新版的“调律实验室专业版（Tunelab Pro）” 可用于台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和一些型号的手机上。

2001年，美国芝加哥钢琴调律师戴维·卡本特（Dave Carpenter）研制了一款名为“极品调音仪器100版（Verituner100）”的调律仪器，后来又研制了具有相同功能的调律软件。同样，“极品调音”最新款软件亦可用于台式电脑、笔记本电脑、平板电脑，和某些型号的手机上。

2006年，德国钢琴调律师本哈德·史涛普（Bernhard Stopper）研制了“纯音（OnlyPure） ”专用调律软件。这款软件的理论依据是把纯五度音程平均分割，形成一种理论上略微区别于十二平均律的钢琴律制——其相应的音程要比十二平均律相应的音程稍宽一些——这在某种程度上满足了一些专业调律师和钢琴家希望拓宽八度、五度、小三度等音程的心理需求。

3 流行调律仪器和软件简介

目前广泛使用的调律仪器和软件都产自美国，主要有桑德森精确调律仪、“调律实验室软件”、“太空调律软件”和“极品调律软件”等。专用的调律仪器和调律软件都具有强大的、全面的使用功能，本文仅对这些仪器或软件作简单的介绍。

3.1 桑德森精确调律仪

桑德森调律仪器是由桑德森博士于20世纪80年代设计的，后几经更新，是最早出现的现代专用钢琴调律仪器，也是第一个被专业调律师广泛接受的专业调音仪器。

桑德森调律仪靠内置的麦克风（MIC）拾取声音信号，仪器下方设有12个按钮，使用者可以通过按钮完成设置、记录和音高调整等操作。该仪器还附有一个脚踏板，通过脚踏完成调律过程中的声音变换。另外，仪器上部有3个显示装置，中间设置了由9个发光二极管组成的圆形显示器，用来显示音高是否准确及其偏离程度。两侧的两个显示窗分别显示音名、音区以及音分偏差等信息。

3.2 太空调律软件（Cyber Tuner）

“太空调律软件”是最早出现的专业电脑调律软件，通过外接或者电脑内置的麦克风拾取声音信号。软件由6个部分组成：

（1）变色龙（Chameleon）。用以测量和记录“样品音”。每架钢琴的调律曲线的生成一般需要测量5～6个A 音，作为生成调律曲线的声音样本。调律师完成测量“样品音”以后，变色龙会按照指令计算出一条专用的调律曲线。

（2）音高显示栏（Cyberear）。一个类似八卦图的圆形图案，通过旋转的方向和速度显示音高的高低和偏离程度，是调律过程中调律师重点关注的部分。

（3）文件管理器。用来存储、命名和管理有关调律的信息。

（4）考试模式。测量和记录美国钢琴技师协会资格考试的结果和相关信息。该模式除了用于协会资格考试以外，也可以用来帮助调律师训练听觉调律。

（5）分析器。用来测量任何一个音及其相关泛音的音频、延时、相对声强等，对音色调整（俗称“整音”）有辅助作用。

（6）迷笛（MIDI）控制器。通过迷笛接口，与其他调律仪器交换数据。

3.3 调律实验室软件（Tunelab）

“调律实验室” 是一款功能全面、售价偏低的软件。与其他调律软件一样，声音信号靠外接或者电脑内置的微型麦克风传给电脑。声音的高低以及偏离情况，通过一个看起来像电影胶片的闪动条幅显示出来。条幅向右运动，表明声音偏高；条幅向左运动，声音偏低；条幅静止不动，表明音高准确。

“调律实验室”软件设有调律曲线的编辑修改功能，调律师可以根据自己的喜好或钢琴的特殊情况，在两分钟内对电脑生成的调律曲线进行再修改，这给了调律师更多的发挥空间。此外，该软件储存了几十种历史上曾经流行的“历史律制”，可以供调律师和古钢琴演奏家方便地选用。“调律实验室”目前还有一款不必付费的“共享软件”。

3.4 极品调律软件 （Verituner）

该软件是常用调律软件中最晚出现的一个，也是目前最受欢迎的软件之一。其最大的特点是，在测音和生成调律曲线的过程中更多地关注钢琴泛音对音高的影响。对于弦列设计不尽合理的一些小型立式琴和其他存在设计缺陷的钢琴，该软件生成的调律曲线效果要比其他软件更好些。

4 结语

总之，视觉调律可提高调律师的工作效率，尤其在噪音较大的环境里，使用调律仪器或软件辅助调律会有很好的效果。本文结合作者的经验③，介绍钢琴视觉调律的起源、发展、现状以及应用等几个方面，期望借此引起国内同行对视觉调律的更多关注，起到抛砖引玉的作用。

注释：

①现代调律虽然从理论层面上大都采用十二平均律进行调音，但是钢琴实际调律过程中，调律师往往根据具体钢琴和音乐作品的需要对音律进行适当调整。音响效果好的调律应该同时受到钢琴弦列设计特点、制造工艺以及演奏家和调律师等因素影响。调律的结果与理论上的十二平均律有非常大的差异。

②两位都是美国钢琴技师协会最高荣誉奖“金扳手奖”得主，都曾为现代调律理论的发展做出重要贡献。

③本文的两位作者从1994年开始接触电子调音设备，在教学和科研的过程中尝试使用了大部分老式和新式的仪器和软件。

作者简介：

刘宝利，钢琴调律专业副教授，现任教于沈阳音乐学院乐器工艺系。长期从事钢琴技术和古钢琴历史的研究和教学工作。曾经担任沈阳音乐学院钢琴技术教研室主任、学院音乐厅钢琴调律师。先后在美国辛辛那提音乐学院、美国Interlochen艺术中心学习和工作。2000年受聘于美国威斯康星大学麦迪逊校区，担任音乐学院访问教授、首席钢琴技师、乐器创新指导等职务。

金立国，沈阳音乐学院钢琴调律技术专业教师，中国音乐家协会钢琴调律分会会员。先后从事钢琴调律、钢琴调律教学等工作，曾担任琴房教室管理办公室主任、乐器修造专业（系）主任。endprint