发明：自动调音的钢琴

大多数音乐家可以随时调整乐器。钢琴家是个例外，他们通常没有接受过调整钢琴 200 多根琴弦的培训。业余和专业钢琴演奏者都必须聘请技师来调整他们的乐器。但唐·吉尔摩 (Don Gilmore) 完成了一项工程壮举，他说这项壮举可以消除对调音师的需求：自动调音钢琴。

吉尔摩是一名机械工程师，他的日常工作是为军事弹药行业制造定制机械，他于 1993 年开始开发机械自调节装置。但是，一个新想法很快就掩盖了这个项目。

一天晚上，吉尔摩坐在堪萨斯城的家中观看《干杯酒吧》的重播，突然间，这位难以捉摸的发明家突然灵光一闪：为什么不让电流通过每根琴弦来改变其频率呢？于是，吉尔摩走到他的一堆乐器旁——他是一位业余音乐家，来自一个音乐世家，他的曾祖父是卫理公会赞美诗的作者，他的祖父是乐队领队、萨克斯管演奏家和歌手——拿起他的钢弦吉他。他将一根琴弦钩在可调台式直流电源的鳄鱼夹上，通过施加一伏或两伏电压就可以改变琴弦的调音。

他认为同样的想法也可以应用于钢琴。

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工作原理

首先，吉尔摩的专业是机械，因此他必须自学电子学。他制作了大约 12 个原型，才最终制作出现在的电子钢琴调音器。

当演奏者按下位于右下角琴键正下方的“开启”按钮时，系统便会启动。接下来，各个电路板会激活磁线圈，同时维持钢琴所有琴弦的音调。红外传感器测量每根琴弦的频率，即振动速度，然后计算机将该频率与专业（和人类）钢琴技师调音后录制的音调进行比较。如果原始调音似乎不对——例如，房间大小和温度会影响钢琴的声音——钢琴主人可以重新调音并将该设置保存在计算机中。

如果需要调整音高，系统会通过接触每根琴弦的调音栓的弹簧发送电流，使琴弦温度略微升高到 95 度左右。加热的琴弦会膨胀，从而降低音高。

但是，无法通过冷却琴弦来提高音调。吉尔摩解释说：“钢琴是在琴弦还热着的时候调音的。当你关掉钢琴时，所有的琴弦在冷却后都会变尖（变紧），这是它的自然状态。”所以，理论上，该设备永远不需要增加任何一根琴弦的频率。

该系统可在两分钟内调好一架钢琴，而且在弹奏时设备会一直处于开启状态。吉尔摩估计调音器每小时的运行成本为 7 美分。

修修补补

QRS 是一家生产自动钢琴的公司，该公司于 1999 年获得了 Gilmore 的技术许可（首先是机械设备，后来是电子设备）。但是，该公司无法投入时间和金钱来进一步开发该创意，当五年合同到期时，Gilmore 决定不再续约。

如今，他自己在修理这个设备，将 CAD 电路图发给加利福尼亚州桑尼维尔的 Sierra Circuits 公司。这个过程有缺点。吉尔摩说，有一次，主电路板上有一半的芯片被无意中焊反了。还有一次，吉尔摩把电压调得太高，烧坏了另一块电路板上的所有电路。每次出错都需要重新将电路从堪萨斯城运到加利福尼亚州。

谁将会使用它？

另一个问题是谁会使用这个设备。吉尔摩估计价格约为 1,000 美元。常规调音费用约为 100 美元，而普通演奏者每年只需调一两次钢琴。如果你把每天调音钢琴的费用算进去，1,000 美元的价格还不算太贵。不过，普通演奏者可能会对这个价格望而却步。

另一方面，音乐会钢琴每天调音一到两次。但新英格兰音乐学院钢琴系主任布鲁斯·布鲁贝克说，自动调音钢琴可能没有帮助。除了调音之外，影响钢琴声音的两个关键因素是发声和调节，发声会影响音调，调节会改变琴键的重量。布鲁贝克说，音乐会钢琴的技术人员通常会对调音、发声和调节进行维修。虽然技术人员调音的频率最高，但自动调音器并不能完全取代他们。由于房间大小和温度导致的钢琴声音变化也可能需要额外的维修。

肯特·韦伯是位于纽约皇后区的钢琴制造商施坦威公司的技术经理，该公司还为卡内基音乐厅和纽约爱乐乐团提供钢琴服务，他担心电路板的位置、调音器与每个音符的细微差别的匹配程度，以及热量对钢琴木材的影响：“看到人们尝试在钢琴上做一些新的事情，我们总是很兴奋，但我们也必须批判地看待它将如何影响乐器的长期完整性。”

但是，如果吉尔摩能够克服其中一些障碍，“它可能会成为一种非常有市场价值且有用的设备。”

吉尔摩仍在寻找制造商，之后他将决定是否在制造钢琴时安装他的发明，或者是否将其作为用户可以在家中安装的套件。

韦伯怀疑斯坦威是否会采用目前设计的装置，斯坦威是美国仅存的几家钢琴制造商之一。不过，斯坦威每年只生产 2,500 架钢琴。每年全球至少生产 100 万架钢琴，大部分在中国生产，大规模生产自动调音钢琴可以降低价格。“即使我能得到其中的一个百分点，我也很高兴，”吉尔摩说。