网络钢琴教学的那些事儿

文/李 民

我最早接触网络教学大概在20世纪90年代，当时的网络教学设备不仅非常复杂，还非常昂贵，单是为了达到视频传输所配置的网络专线费用，就是常人无法承受的。我做过的最具科技性的网络教学是在2008年由中国音乐学院与奥地利萨尔兹堡音乐学院开设的“网络同步钢琴”教室，相隔万里的两个教室，钢琴是同步连接的，北京的学生在钢琴上的演奏可以在那边的钢琴上自动“复弹”出来，而奥方专家的示范演奏也可以在北京这端完美重现，加上视频直播效果的加持，可谓是全球首创的“质量无损教学”的典范了，成本当然非个人所能及。时至今日，这样可以远程连接的钢琴已经越来越普及，这样的教学可能也会越来越多地走进大多数老师的课堂。

21世纪的今天，网络与我们的生活联系的愈发紧密，今天的智能手机已经完全可以替代以前占据半个房间的设备，4G甚至是5G的网速让我们时刻与世界互联。我本以为网络钢琴教学距离实际的普及应用还有相当的距离，但一场突如其来的“疫情”却意外地促进了这个新事物的诞生和迅速成长。各种网络教学平台如雨后春笋，层出不穷。原来所有对网络教学的“抵触”好像一夜之间消失了，所有人都在谈论网络钢琴教学这个话题。当然，大多数都是在提问，“用什么样的设备？”“有什么好用的平台？”……网络钢琴教学成为除了“口罩”以外最热门的需求了。当然，也正是因为这个原因，才有了这篇说不上是网络钢琴教学的专业论述，本文只能是一个经验总结，也有一部分我对当前网络钢琴教学的思考，供大家参考。

关于设备

首先来说说网络钢琴教学所需要的设备（除了钢琴），主要涉及到音视频采集、网络传输两大部分。如果没有太高要求的话，智能手机完全可以完成工作。其操作和原理如同视频聊天一样，只不过场景的要求除了对着自己的脸以外，还要包括钢琴。如果希望更好，大家可以试试以下几个方案。

（一）视频设备

视频采集可以分为手机、摄像头和摄像机三种。

1. 手机

手机视频采集的最大好处是方便和集成性高。当前的智能手机发展最好的就是照相和摄像功能，很多人都在说“不是智能手机提升了照相功能，而是照相机加了通信功能”。目前市面上的大部分机型的摄像头都能达到1000到4000万像素，镜头的光圈成像水平及分辨率都非常高，但大家要知道，这通常说的是“主摄像头”，即手机后背上的摄像头，而面板上的摄像头（就是用来聊天和自拍的那个）像素数会低很多，有些甚至只有几百万像素，往往达不到钢琴教学需要的视频效果。因此，如果你要使用手机的前置（面板的）摄像头进行网络教学，首先要确定自己面板摄像头的像素数和分辨率等性能指标是否足够用。

2. USB摄像头

这个指的是通过USB连接电脑进行视频采集功能，普通民用摄像头基本上是为没有摄像头的台式机电脑提供视频功能的，其性能基本上也仅是为了满足网络聊天等功能，所以从性能到功能都和手机摄像头差不多。但高端外接摄像头的镜头及感光器的体积和尺寸都大了很多，采集图像的清晰度和分辨率都会有显著的提高。同时计算机可以通过USB连接多个摄像头，达到多角度切换或画中画的功能。另外，还有一部分更高级的摄像头，可以预置存储多个拍摄角度，通过遥控器转换，方便教师教学时调整观看的视角。有些甚至还有追踪功能，可以识别教师的脸部，随着教师移动转换角度，有这方面需求的教师可以考虑尝试一下。

3. 摄像机

摄像机应该是视频采集能力最强的设备，其画面质感、对焦性能和存储能力等功能是手机或摄像头很难比拟的，但相对价格比较贵，连接网络几乎不可能。而要连接电脑也需要额外增加视频采集器等设备，软、硬件的技术含量要求很高，需要使用者对使用的设备（摄像机、采集卡、电脑和视频软件）有更多的知识储备。

（二）音频设备

1. 几种设备的比较

上面说的三个视频设备中，除了部分USB摄像头外，其他自身都带有音频采集的功能。但手机和摄像头，以及部分普通摄像机的音频采集功能基本上属于语音或简单环境声音采集性能，如果针对普通的网络讲课（传送语音）是可以的，但对于传送高质量的音乐效果就要差一些了，特别是在声音状况自身就不太理想的环境里，收录的声音就更会差一些了。

我个人认为，除了专业级的摄像机外，以上提到的所有设备都不太具备钢琴教学所需的声音采集能力。最好的解决方案就是外接麦克风，有些麦克风价格并不很贵，但效果却能非常好，足以满足我们在网络教学过程中对声音质量做出有效判断这一要求。

选择麦克风不用太纠结，一分价钱一分货，其价格和性能是非常直接的，最重要的是我们要考虑到为什么配麦克风。如果是为手机配置，除了拾音的性能以外还要考虑到与手机的连接，过高的性能基本上是冗余的；而摄像头+麦克风则是需要通过电脑采集将二者集成到网络上的，要考虑一下是直接连到电脑上（方便但性能会打折扣）还是通过外接声卡（相对比较复杂但效果奇好）连接电脑；摄像机的功能是最全面的，通常也都会为外接麦克风预留麦克风接口，但除了你把它作为一个“高级摄像头”来使用，多数情况下你需要把它录制的音视频转存到电脑或网络上才行。

以上几种连接方式中最麻烦的应该是手机连接外接麦克风，这里单独来介绍一下。

图1 手机上课连接示意图

2. 手机连接麦克风的方法

首先，很多手机已经没有连接普通话筒使用的专用音频接口了，大多数智能手机只配备了一个数字接口，比如iPhone就只有一个专门的雷电（Lightning）接口，根本无法连接普通的麦克风。解决的方案有两个：一是使用专门接口的麦克风，如图2所示的这种；另一个，就是为手机配置一个转换接头。我们看到的图1中的③就是一个专门的转换头。当然，只是这样还不够，因为很多录音麦克风的音频口是三段式3.5接头，而手机（不管是自己带音频口还是数字转接到音频口）大多是四段式3.5接口，因此还需要一个图1中⑦这样的转接线或转接头，这样我们就可以比较好地把麦克风连接到我们的手机上了。但是，还有个问题：我们在这个时候就无法听到任何声音了，因为音频接口被麦克风占用了。怎么办？此时就需要一个特别的一分二转接线，它可以将一个接口分成两个功能，一个分配给麦克风，另一个分配给耳机（如图1中的④）。

图2

图3

最后还要特别强调一点，关于数字接口的麦克风，这样的接口非常特殊，所以很多运行在手机的App并不能识别，例如微信和一些视频交流软件。

关于使用

以上内容所涉及的是网络钢琴教学所需要的设备，那么如何在网络教学中使用这些设备呢？网络钢琴教学的模式对设备有哪些不同的要求呢？下文以“实时模式”和“非实时模式”进行说明。

（一）实时模式

实时模式是指学生和教师两人同时在线，以实时交流的方式进行网络教学。这种教学模式更像我们平时的专业上课状态，这样的上课对网络的带宽和稳定性提出了很高的要求，往往有些时候，网络在这方面压力过大后为了保证交流的连贯会极大地压缩视频和音频的清晰度，造成视频和声音的模糊、卡顿乃至停滞，如果一堂课上偶尔出现也还可以接受，但如果不断出现故障和问题，就会破坏课堂的连续性和教学质量。在我们通常的理解中，觉得只需要网络提速就可以了，然而事实远没有我们想得这么简单。其实，最重要的是软件功能的完善和软件运行的后台服务器，这些是否能够支撑极大数据量的实时交互能力，才是关键，但这往往不是我们能决定的。

此外，实时模式还有一个问题，就是在上课的时候学生的琴声通过麦克风传到我的音箱后，就会被我的麦克风收入，同时再次进入他的播放系统，并再次被他的麦克风收入后传回给我，这种反复的现象被称为“自激”，会产生严重的噪音和其他的干扰，有时甚至完全无法上课。解决这一问题的办法只有双方都戴上耳机（避免外放的声音），可是这样就带来了新的问题：双方戴着耳机怎么听到真实的声音呢？无论是耳塞式的还是头戴式的，都会让人很不适，大家可以试一试，耳朵里塞上耳机弹琴是什么感觉。

（二）非实时模式

非实时模式是指教学双方并不需要在同一个时间同时在网上上课。学生可以之前将乐曲录制好上传给老师，教师则可以在任何时间打开视频进行检查，并根据学生的问题录制回课的视频。这样的教学模式可能大家一开始会觉得缺少上课的“即时”感，甚至觉得这样的模式不算是“网课”。但其实这样的教学模式有很多的好处：一是可以最大限度地保证声音和画面的质量，只要我们的网络云盘等存储和传送条件允许，4K质量的视频都可以保证，其画面和声音的细节质量之高，完全可以保证教师能够清晰地分析和发现学生的问题，从而达到我们教学的真正效果—是“发现”而不是“感觉”。同时，在非实时的情况下，教师反复观察和研究后做出严谨地分析和总结，再反馈给学生时可能更多了一些深思熟虑，教学效果也更清楚和有效，相对压缩了时间也节省了网络资源的无效浪费。当然，究竟采用哪种模式也是见仁见智的事儿，还请大家酌情来考虑吧。

目前我们无论是对硬件建设、网络建设，还是对网络教学的意识，其实都还远远没有做好充分的准备，在这样的情况下，我认为钢琴的网络教育时代还为时过早。笔者对网络教育还是有所保留的。教育是人与人之间经验、知识、情感启蒙的传递和培育的过程，任何违背这一过程本质的方式都无法真正取代现实环境下的教学，这一点希望能得到业内专家及主管方面的理解和重视。