为什么电子琴模拟乐器，不能模拟得一模一样

乐器“大家庭”成员济济、琳琅满目。不同的乐器，即使演奏同一音高的音符（如C调“do”），发出的声音也是互不相同、各具特色的。这是因为乐器发每个音时，它的振动体（琴弦、簧片或空气柱）不仅按固有的频率振动，而且还同时产生许多其他频率的振动。这些频率不是无规则的，而是固有频率的整数倍。前者称为“基音”，后者称为“泛音”（或称“谐波”）。各种乐器发出的声音，如果音高相同，它们的基音频率也是相同的。但泛音（谐波）的数量及强度则各不相同，所以听起来音色千差万别：长笛清脆明亮；小提琴纤细柔和；圆号深沉浑厚；……泛音含量不同，赋予每种乐器以特有的音色。一般说来，泛音愈多，音色就愈佳。从附图可以看出钢琴和小提琴同样演奏A调do时，泛音的含量是不同的（图中最左边的黑线代表基音，其余的黑线代表各个泛音）。

电子琴利用电子元件组成振荡器，产生振荡电流，经过放大，通过扬声器放音。借助于电子技术，可以改变振荡电流的频率及其谐波含量，这样，电子琴就能模拟各种乐器的音色。通常振荡电流的波形不是简单的正弦波，而是矩形波。矩形波的特点是谐波含量相当丰富。它被输进一种称为“滤波器”的电路。滤波器，顾名思义就是能让某些谐波顺利通过，而另一些谐波则受到阻碍——这完全取决于怎样设计它。因此，只要改变滤波器的设计，使通过它的振荡电流谐波含量与某种乐器相近，电子琴就能发出类似于那种乐器的声音来。

然而，乐器品种繁多，音域宽广，不少乐器的泛音非常丰富。如我国民族乐器二胡发出的声音里，频率比基音高18倍的泛音仍有相当的强度。因此，要用电路将所有泛音一一模拟得惟妙惟肖，是不可能的。只能做到大致相似。而且，一种乐器的音色也不是完全由泛音决定的，还有别的因素。例如，在乐器的演奏动作停止后，声音并不立刻中止，还将持续一段时间，形成余音。不同的乐器余音不同，余音对乐器音色的影响也挺大，如钢琴的余音较长，而管乐器的余音较短。电子琴的设计师们虽然也动了不少脑筋，使电子振荡器在关断后，振荡电流也持续一段时间再消失。但由于余音变化复杂，难于模拟得一模一样。此外，不同的演奏方法（吹、拉、弹、敲），也是造成各类乐器音色各异的一个因素。电子琴一般都采用键盘弹奏，不可能尽善尽美地表现出各类乐器的演奏风格。事实上，完全模拟也是没有必要的。相反，电子琴有自己独特的音色和演奏风格，而且，电子琴的设计师们还可以充分发挥他们的创造力，使电子琴发出乐器大家庭里前所未闻的许多奇妙声音来呢。