电子管风琴技术的前世今生

1、电子管风琴技术的前世今生Past and Present of Electronic Organ TechnologyHU Xiao-yang（Music Department of Science and Technology， ChinaConservatory of Music ， Beijing 100101 ， China ）【】 Based on the part of the electronic organ which includes audio sources keyboard ， sequencer ， peripheral controllers ， etc. ， th

2、e author describes the technical characteristics of each development period and the main function ， and prospects for the future.【s】 electronic organ ； audio source ； sequencer ； controller ； outlook1 电子管风琴的产生与命名 管风琴是世界上最古老的乐器之一， 从公元前 3 世纪起源至 今，管风琴的发展跨越了两千多年的历史， 而这个进程亦是整个 西方音乐发展的进程。管风琴有着复杂、庞大的结构：多层的

3、键 盘，众多的音管、音栓，以及复杂的发声原理和操作技术，这些 使得管风琴成为一架能发出美妙声音的巨型机器， 甚至有的规模 庞大到有几层楼高（见图 1）。近几百年来， 管风琴发展出适应小型教堂与家用的脚踏式风 琴Pump Orga n （见图2）与小风琴 Harm on ium （亦多见于印度音 乐中，见图 3)等。这些便于搬运的小型风琴造价低廉、自供风 力、独立性强，音色虽接近管风琴，但音质尚不尽如人意，这为 电子管风琴的诞生埋下伏笔。19 世纪下半叶，随着工业用发电机和发电厂的大规模建成， 电力技术开始应用于管风琴的发明。 1897 年，萨迪厄斯 ?卡希尔 ( Thaddeus Cahill

4、 )在美国申请发明专利“电动产生和电传分 发音乐的技艺装置” ( Art of and Apparatus for Generating and Distributing Music Electronically )获得批准， 1901 年，卡 希尔根据自己的专利研制了第一台电传簧风琴 ( Telharmonium )， 如图 4 所示，该琴的控制台和键盘是独立的，主体部分(主要是 一种特殊的电动机与电话线) 大到能填满音乐厅地板下的整个地 下室。特殊电动机的轴上装了许多带锯齿的磁铁盘， 电动机带动 磁铁盘转动形成旋转磁场， 定子线圈在旋转磁场作用下感应产生 交流电信号，锯齿的多少决定感应电流

5、的频率，即音高，将此交 流电信号接入电话听筒可以听到相应频率的声音， 不同频率的声 音经过叠加能得到丰富的音色； 此交流电信号可以用电话线传输 到音乐厅的扬声器甚至千家万户。这是乐器史上第一台电鸣乐 器，也是电子音乐史上第一次提出“音色合成”与“加法合成” 的概念。1934年，美国人劳伦斯？哈蒙德(Laurens?Hammond承袭 卡希尔的技术，对电传簧风琴进行改良，发明了哈蒙德风琴，见 图 5。由于电传簧风琴问世时真空电子管还没有问世，为了得到 足够大的音量而选用庞大的绕组以便产生高压音频交流信号， 哈 蒙德风琴则应用真空电子管放大器可以将弱信号放大， 大大节省 了空间与制造成本。 哈蒙德

6、风琴被认为是电子音乐史上最成功的 风琴之一，全世界约存有两百万台。20世纪 50年代，日本雅马哈公司将哈蒙德风琴的专利购买 下来，并于 1959 年研制出世界上第一台立式电子管风琴，取名 Electone （即 Electronic Tone 的组合词， 译为“电子之声”） 。 电子管风琴将传统的音栓体积减小， 可以轻而易举地安放在琴的 两侧，甚至键盘和踏板的旁边还配有可编程的音色存储按钮， 这 样演奏者就不必在现场演奏时更换音栓。 由于键盘不再需要机械 连杆直接连接， 演奏台也就不用局限在一个固定位置， 可以任意 移动。现在常见并熟悉的电子管风琴是日本于 1991 年之后生产 的EL及ELS

7、系列。“双排键电子琴”是雅马哈对其电子管风琴的称呼。 世界上 电子管风琴品牌有十余个， 因为与管风琴的演奏方式、 记谱方式 一脉相承，所以国际通用叫法是 Electro nic Electropho nic （电 声） Electrotonic Organ （电子琴）。很多电子管风琴的键盘 实际上不仅有双排的形式，还有三排的或者更多，德国WERS旗下某些型号的电子管风琴就包含三层手键盘，见图 6，其他品牌 甚至有四层手键盘。 这表明在国内甚至亚洲范围内俗称的“双排 键”一词不甚严谨，且容易误读，甚至局限了大家的思维。笔者 认为，国内应先将其命名统一，至少中英文互译要恰当意明。2 电子管风琴音源与键盘功能的发展简述与展望电子管风琴和其他电子产品一样， 随电子技术的发展而更 新换代，按照音源发声原理和相应的键盘类型可分为四个阶段。2.1 模拟音源和无力度感应键盘时期20 世纪五六十年代，电子元件正值真空电子管与晶体管交 替换代的时期， 电