认真看完也会对“钢琴”和其他“键盘乐器”还有“电声乐器”有个大概的了解。
文章中没有太专业的知识，只为让大家了解电钢琴基本原理和大概的市场现状。有些环节可能上下承接不是太合理，所以如果有比较好学的小伙伴在认真看完一遍后再回来“扫一眼”可能就理解了。如果有表述不对的地方也希望专业人士帮忙指出，我好改正以免误导读者。
为了不浪费大家的精力，前面就不发表大多“感言”了，文章有点长，大家给点耐心学习吧，毕竟选琴只是简单的第一步，后面的坚持练习才是最困难的。
下面开始本文的主题。
目录导航
一、电钢琴是什么
（1）电钢琴的定义
（2）电钢琴和钢琴的区别
（3）电钢琴和电子琴的区别
二、电钢琴原理之触感模拟
（1）配重
（2）分级配重
（3）力度感应
（4）擒纵机构
三、电钢琴原理之音色模拟
（1）采样
（2）物理建模
四、电钢琴的踏板
五、电钢琴的音响系统
六、电钢琴的分类
七、一些常见名词和电钢琴参数解析
（1）复音数
（2）驻波、基音和泛音
（3）琴弦共鸣
（4）软音源
（5）GM音色库
（6）采样率和位深度
八、一些电钢琴品牌简介及产品线剖析
九、结语
一、电钢琴是什么
1.电钢琴的定义
电钢琴早期的定义是名副其实的“电钢琴（Electric Piano）",但现在大家的习惯叫法已经把它从新定义了。
现在的电钢琴等同于数码钢琴（Digital Piano）。
如果你要和国外的人交流或者要到国外网站找资料，提到电钢琴，记得是“Digital Piano”。
这里顺提一下电钢琴作为Electric Piano(电钢琴）的定义。在现在看来这是早期非常复古的乐器，它的发声原理类似机械钢琴，它具有真实的打击与振动元件（弦、金属片、音叉等），用拾音器（可以想象是迷你麦克风）接收振动，将振动信号传输至扬声器放大声音。（这个和电吉他原理有点像）
它同钢琴的区别在于它的声音信号需要通过电路部分放大和装饰，并通过扬声器发出音响。
目前市面上的电钢琴是没有这种发声装置了的。现在电钢琴的原理是：
（1）采样。通过对原声钢琴采样，也就是把原声钢琴的声音记录并储存起来，通过琴键触发释放出尽可能接近原声钢琴的音色。
（2）物理建模。物理建模是一种声音合成技术，它基于原声钢琴物理声音产生的机制，然后加入人的动作这一变量，通过一系列算法去重新生成一样的声音。
2.电钢琴和钢琴的区别
（1）钢琴的种类
原声钢琴有两种类型：三角钢琴和立式钢琴。
从结构上来说，三角钢琴的共振空间比较大，所以声音的动态范围比较宽，但由于体积比较大大和价格比较昂贵，一般被使用在音乐厅等特殊场合比较多，立式钢琴家用比较多。
（2）三角钢琴的工作原理
07:53三角钢琴工作原理
立式钢琴键床机构工作原理动图：
立式钢琴的工作原理和三角钢琴大同小异，不同点主要在制音器上，由于立式钢琴它的琴弦和音板是竖直，所以需要加弹簧使其靠近琴弦，三角钢琴的琴弦是水平的，所以利用制音器自身重力就可以压住琴弦，不需要弹簧。
三角钢琴和立式钢琴三踏板的中踏板作用不同。三角钢琴的中间踏板是选择性延音踏板，在按下某一个键后踏中踏板时，只会延长此音；立式钢琴的中间踏板是必要时降低整体音量的消音踏板。
手感上普遍认为立式钢琴的要比三角钢琴的重，这是结构原理决定的。
电钢琴模拟的对象是三角钢琴。这里对原声钢琴就不做太多讲解了，我们主要讨论原声钢琴和电钢琴的区别。
（3）电钢琴和钢琴的区别
电钢琴是为了模拟原声钢琴而存在的，所以在很多特征上是相似的，但毕竟一个是纯机械原理，一个是电声乐器，所以两者也存在很多不同点。
两者主要区别大概如下：
3.电钢琴和电子琴的区别
电子琴是什么？
电子琴其实是个非常广泛的概念， 从定义来说，只要是通过集成电路把预存在芯片的音色通过键盘触发释放出来的都可以叫做“电子琴”。
英文为"Electronic piano"或“Keyboard”。区分电钢琴Electric Piano，electric=电，electronic=电子。
（1）广义上的电子琴有哪些？
从广义上来说，电钢琴也是属于电子琴范畴。另外还有键盘合成器、编曲键盘（工作站）、音乐工作站、MIDI键盘（控制器）等。
下面针对各“键盘”做简单介绍，力求大家能知道它们的大概用途。
键盘合成器（Synthesizers）
键盘合成器也是一种电子键盘（也有不带键盘的合成器），通常用于音乐制作中。它带有一组基本波形和预先录制的声音，我们可以将它们混合在一起，并更改声音的释放时间，添加滤波器和效果，然后就可以创建几乎想象到的任何声音，包括各种乐器的声音、风声、雨声、爆破声、警笛声......
YAMAHA MODX8合成器
编曲键盘（工作站）
编曲键盘主要是为专业音乐家和各种背景音乐（和弦和节奏模式）设计的，作曲家利用它可以快速轻松地为歌曲创建伴奏，不需要费尽周折邀请乐队现场演奏各种乐器。
Korg Pa4X编曲键盘
音乐工作站（Music Workstation）
音乐工作站比编曲工作站要强大，它相当于一台电脑和一个键盘的合体。自带多轨音序器和录音机，在键盘上就能进行编曲、演奏、分轨录制等一系列功能。有很强的采样库或者声音合成引擎以及效果器。还可以通过调制各种参数得出想要的音色。
Korg NATILUS 音乐工作站
MIDI键盘（又称MIDI控制器）
MIDI是什么？
MIDI的全称是Musical Instrument Digital Interface，直译是“乐器数字接口”，它是现代电子乐器之间的一种通讯协议。
我们知道，五线谱是原声乐器交流的“语言”。给你一首五线谱乐谱，在钢琴上对着弹可以弹出它的旋律，在小提琴上也可以拉出一样的旋律......
但是电子乐器看不懂五线谱，所以需要把五线谱转换成MIDI数字信号它们才能读取。MIDI就是数字化的“乐谱”，是各种电子乐器交流的语言。通过MIDI，我们可以将合成器、电子鼓、电钢琴等各种电子乐器连接在一起，也可以连接到计算机，由计算机进行控制演奏。
这里顺提一下电吉他。电吉他的发声原理是琴弦切割磁感线，拾音器获取模拟信号再发送给声音放大器，它产生的是音频电信号，全程是没有数字信号的。所以它是不能通过MIDI和其他电子乐器直接交互的。
MIDI键盘是将各种信号翻译成“MIDI语言”发施号令的信号输出设备。使用形式上类似我们现在电脑的键盘。MIDI键盘是不能自行发出声音的（它没有发声系统），它需要配合不同类型的软音源和软件合成器使用。它只是读取你的按键（速度、长度、压力）和各种控制元素（旋钮、滑块、打击垫等），然后将该数据发送到你的计算机或者另一个带发声系统的音乐设备。
Roland A800PRO MIDI控制器
MIDI键盘一般分为25键、32键、37键、49键、61键、73键以及88键。
电钢琴一般也有MIDI接口，所以电钢琴也是可以当做MIDI键盘使用的。
（2）我们平时说的电子琴是指哪种？
狭义上的电子琴有双排键/多排键电子琴和单排键电子琴。
但在人们约定俗成的叫法中，大家似乎只把功能比较齐全偏低端的单排琴叫做电子琴。
这有点像提到“卡农”，大家公认的就是指帕赫贝尔的那一首曲，但实际上卡农是一种复调音乐作曲技法。
Roland GO-61P电子琴
YAMAHA ELC-02双排键电子琴
（3）电子琴的基本特征和功能
这里说的电子琴（包括后面提到的）是指大家约定俗成叫的那种电子琴。
电子琴的主要特征有：
1.足够数量PCM音源。一般电子琴都会内置有几百甚至上千种原声乐器音色。 2.显示清晰、风格准确且全面的自动伴奏及方便的演奏预设。 3.优秀的外放音质，出色的线路输出。 4.舒适的手感键盘。电子琴键盘一般是无配重的，有配重的是很另类的。
（4）电钢琴和电子琴的区别我们知道电钢琴存在的意义的就是模仿原声钢琴，所以在手感，音色和外观上都要向原声钢琴靠拢，而电子琴则更偏向于伴奏或其他乐器音色的娱乐性。
电钢琴和电子琴的主要区别在于：
音色
电钢琴主打钢琴音色，音色数量一般不会太多。
电子琴一般内置有几百甚至上千种乐器音色，而且不主推钢琴音色。
手感
电钢琴模仿原声钢琴手感，所以键盘都是带配重的，手感比较重。 电子琴一般是无配重键盘，手感比较轻。
力度感应
电钢琴是带力度感应的，就是按下琴键越重，音量越大，按下琴键越轻，音量越小。
电子琴一般要一定价格起的才有力度感应。
琴键数量
电钢琴和原声钢琴一样一般都是88键全尺寸键。
电子琴大部分是61键，也有49、73、76和88键的。
二、电钢琴原理之触感模拟
1.配重
触感（手感）上为了模拟真实钢琴，电钢琴一般安装配重键盘。
什么是配重呢？
有看上面视频的小伙伴可能对原声钢琴的原理大概有点了解，没看视频的也没关系，可以看看下面这个原声钢琴的击弦原理动图：
从上图我们可以看到，当我们按下琴键时，需要顶起制音器(低音区），然后琴槌敲击琴弦，这时琴键会产生自然的重量和阻力感，当松开琴键时，琴键是由琴槌的重力通过杠杆翘起的，是杠杆原理。
我们说回电钢琴的配重。电钢琴不需要击弦，所以不用上面那么臃肿的一大块东西，它只需要在下面加一个有一定重量可以模拟产生阻力感和撬动琴键快速回弹的东西（锤/槌）就可以。
上面这个是雅马哈的GH/GH3/NW键床重锤动作，看图应该很容易理解配重的概念了。
当然原理是这样，像上面雅马哈这种属于比较中端的。每个品牌商模拟的机构是不一样的，一般越高端的电钢琴配重机构复杂，手感也越真实。这里我们只讨论常规电钢琴，现在有些高端的电钢琴已经采用和原声钢琴一样或稍作改良的物理结构键床，这样的电钢琴称为混合电钢琴或者跨界钢琴。
无配重和半配重概念
无配重：通过纯弹簧模拟阻力感和回弹的机构
半配重：通过较粗的弹簧或者弹簧加锤模拟阻力感和回弹的机构
2.逐级/分级配重
由于原声钢琴在低音区琴弦比较粗长，加上有制音器，所以触感比较重，然后逐渐向高音区减轻。
电钢琴在模拟的时候这点也必须做到位啊！这点的技术难度不大，按比例把锤感调整就可以。
3.力度感应
在原声钢琴上，由于是机械击弦发声，所以琴键按得轻击弦力度小发出的音量就小，按得重发出的音量就大，
电钢琴也在尽力模拟这一点，它通过在琴键下方安置两个或多个感应触点，通过计算感应点之间的时间差来确定击键速度，这个击键速度和力度有一个对应关系，然后通过这个对应关系再和音量对应。
其实力度感应更准确的表述应该是速度感应，这个在原声钢琴上的原理也是一样的，在原声钢琴上就算你用很大力去慢慢慢慢按下琴键也不会发出很大音量的,因为琴锤击弦靠惯性。
很多电钢琴生产商会把力度感应灵敏度做到不同的等级，一般入门级的电钢琴有三五种，中高端的最高可以去到一百种左右(力度感应有0—127一共128种)。
弹奏者可以根据个人的弹奏习惯去调节，也可以选择“关闭”，关闭后就是无论多大力度按琴键，音量都是一样大的。
4.擒纵机构
擒纵机构是原声钢琴为实现“快速连击”而存在的。
如何实现快速连击呢？如果把键床做成下面这种“跷跷板”（杠杆），单杆最容易控制实现快速连击：
但如果把键床做成这样就会出现一个问题：就是按着琴键不放的时候，琴槌会一直顶着琴弦，让琴弦无法自然振动持续发声。
这样就只有“擒”，不能“纵”。所以聪明的前辈们就发明了现在的这种击弦机构（经过几次迭代后）。
通过琴键触发杠杆输送动能给琴槌，让琴槌通过惯性击弦，然后靠重力自然“纵”下，即使按着琴键，琴槌也已离开琴弦，而按着琴键时制音器是一直被顶起的，所以琴弦是可以持续发声的。
但这种机构如何实现快速连击呢？按下琴键松开时，会有一个中间状态，如下面：
此时，跷跷板差不多是一个平衡状态，制音器仍然被顶起来。这时如果再用力把琴键按下去时，琴槌依然可以再次击弦，然后不断重复.......不用等琴键恢复到初始状态再击弦，就省出了半个周期时间。
相信聪明的你已经明白原声钢琴的擒纵机构了，下面回到电钢琴。
电钢琴并不是要模拟原声钢琴擒纵装置里面的结构，而是要模拟这种连击的动作效果，就是在琴键还没完全恢复到初始状态时再次按下琴键也能触发再一次发音。
它是怎么去实现的呢？一般是靠三传感器来实现：
原理又跟上一小节的力度感应差不多了。
现在有些制造商也通过其他方案来代替三触点模拟擒纵机构了。例如卡西欧的PX-S系列，是两触点感应通过其他算法实现的。
其实真正意义上的模拟擒纵机构不单是要模拟出触键发音的效果，还应该加上原声钢琴锤回落时带给琴键的一点“震感”等，现在有些混合电钢琴也在行动了。
