“手工”钢琴会过时吗？
乔治·弗兰克·艾默生（2013年春季）
钢琴宝典要求资深钢琴设计师乔治·弗兰克·艾默生（其48年的钢琴行业职业包括在鲍德温，梅森汉姆林以及最近的海伦的工作）发表评论，以评论全球化和制造业的计算机化如何影响了钢琴行业，以及是否还有昂贵的“手工”乐器的市场。艾默生的讲话之后是几家生产“手工”钢琴的公司的代表的回应。最后，艾默生拥有硬道理。-编辑
中档钢琴的不断提高的质量正在挑战高端
乔治·弗兰克·艾默生
在一个行业的兴起和衰落之间，将进入生产力更高的增长和成熟阶段，并且在一定程度上，公司愿意投资以使新技术适应其特定产品，该公司可能会从成熟度转向新的增长相。然而，钢琴业似乎是一个例外。为了准确描述钢琴行业，我们需要在成熟与衰落之间注入另一个阶段：为了更好地称呼老年阶段。很少有消费产品公司能够不付出持续努力来扩展其产品功能而生存下来-福特对T型汽车的满足感不会持续很长时间-但是这种停滞常常困扰着成熟的钢琴公司。
造成这种情况的一个重要原因是钢琴曲目涵盖了几个世纪，并且与音乐首次创作时一样重要且永恒。这并不是说音乐表演的风格和标准不会继续发展。他们是这样。但是，如今，古老的大师们的音乐与音乐的新趋势一样可行，并且在音乐演奏的相同阶段受到欢迎。相反，与当前的电脑软件相比，为最早的个人计算机编写的程序现在已经过时了。
尽管钢琴制造商可能会依靠音乐的永恒特性将其产品的使用寿命延长数十年，而其他行业却无法做到这一点，但老年人的健康状况并不理想。愿意创新的钢琴制造商更有可能在更长的时间内保持持续增长。
中国崛起的中产阶级 |
在前往中国并参与该国钢琴制造业发展的9年中，我看到了一些惊人的变化。与钢琴制造业的爆炸式增长并行的是其经济的惊人转变。有一个新的中产阶级，财富在所有经济阶层中不断扩大。 直到最近，中国的所有企业都是政府所有的。几十年前，大多数中国人处于贫困之中，并希望享受他们在香港，日本和韩国所看到的繁荣，这是美国教导的那些国家通过自由市场资本主义而繁荣起来的国家。中国决定允许企业私有化，但对这些新的私人问题将被征税，免除其政府所有的竞争对手。当公司所有权和管理权的首要目标变成利润最大化而不是就业最大化时，产品质量便成为重中之重。新的私营公司必须像激光一样注重质量，以证明他们在与免税公司竞争中必须为产品收取更高的价格。此外，质量有其自身成本，这进一步使私营公司处于不利地位。为了克服这些缺点，最好的私营公司在世界范围内寻求最佳的材料和技术专长。最终，所有行业的这些私营公司所产生的质量水平都得到了更大的财富和不断增长的中产阶级的回报，而中产阶级的崛起是中国从未有过的。 |
作为钢琴行业传统束缚的一个例子，在电脑辅助设计（CAD）软件已经在其他行业中普及的时代，1990年代鲍德温钢琴工厂的工程师如果没有办公桌没有显示计算尺，就不会受到重视。他办公室最突出的特点是一张起草台，上面有一个足够大的桌面，可以对9英尺大型演唱会的整体进行布局。如果不把游标卡尺装在皮套中，他就不会冒险进入工厂车间。当每个自己动手的杂工至少拥有一个电钻时，鲍德温的工厂工人仍在使用扬基螺丝刀。（读者可能会记得他或她的祖父曾使用过这样的工具。在向螺丝钉方向按压手柄时，轴以螺旋运动伸缩到手柄中，使螺钉旋转几圈。用直刃钻头代替尖端，它可作为下一个螺丝的导向孔的钻头。桌上型电脑。所有这些都是钢琴业在大多数技术发展中落后于时代的例子。
当有更好的工具可用时，鲍德温为什么仍然满足于使用扬基螺丝刀？因为这些工具是公司文化的一部分；这是传统。当一家公司的成功仍然基于一个世纪前他们所制造的产品时，很难以不同的方式来做事。这种对变革的抵制强烈地表明了公司处于其生命周期的老年阶段。在大多数行业中，在陷入公司“文化”这一令人窒息的方面之前，一家公司将陷入困境。在钢琴行业中，由于钢琴曲目的永恒特性以及乐器本身的永恒特性，该老年阶段可以持续数十年，而公司的实力却萎缩。
即使钢琴制造商最终开始使用新技术，也常常无法以能够充分利用该技术的最佳方式来应用它。在计算机数控（CNC）加工的早期，与机器的人机接口非常差，并且不存在用于生成控制代码的计算机程序。为了在某些早期的CNC机器中输入代码，工程师将打印出数百行代码，然后通过手持式数据输入设备一次输入每一位代码。
在1980年代，当沃尔舍的工程师决定使用可能被称为当今CNC机械的前身来制造键盘时，他们面临着一个难题。为了适应每种型号的独特琴弦和弦槌间距，这要求每种型号的琴键的形状略有不同，因此它们必须对机器进行多次编程。沃尔舍的工程师们没有为每个模型编写新代码而费力，而是走了一条简单的路：他们标准化了琴键前半部的形状，使所有复杂的切割过程都变得完美了，方法是使其从前横梁到平衡轨完全笔直。然后将所需的所有形状差异集中到平衡轨和弦槌之间的较短空间中。为了达到这个目的，琴键中那个关键点的角度必须非常锐利。许多读者会记住由此产生的所谓的“ dogleg”键。弯曲处的晶粒角度使得键极易折断，并且每个键的平衡点上的扭力是如此不平衡且极端，以至于一侧的键衬套几乎会在一夜之间磨损。计算机控制的加工降低了制造成本，但并未提高产品质量（该技术应有的优势之一），实际上降低了质量。
尽管在新技术的应用中出现了这种错误的开端，但在其他情况下，新技术几乎可以产生神奇的效果。钢琴的基础是铸铁板。许多早期的钢琴制造生产问题都有一个共同的原因：当这么大的铸铁浇铸后冷却并凝固时，会发生无法预料的尺寸变形。数控铣削可以纠正这些不一致性，正确设置所有铸铁板的关键尺寸对接下来的几乎所有操作都会产生积极的影响。
但是在铸铁板的数控加工中也有一些错误的开始。一个关键的问题是精确控制每个陀螺仪的钻孔深度，该装置可在调谐针端终止弦的说话长度，并且还可以控制音符间距，弦间距和弦高。即使是最早的数控机床也足够精确，可以实现这一重要目标。不幸的是，如果铸铁板没有正确地支撑在铣床上，则会破坏机床的精度。在美国唯一的钢琴板制造商OS Kelly进行数控铸铁板加工的早期，人们可以看到铸铁板在机床的向下推力作用下偏转了⅛“到¼”。您可以确定未将孔钻到所需的精确深度。
较新的技术也导致了设计上的改进。慢动作摄影提高了我们对钢琴击弦机动态动作中实际发生情况的理解，从而改善了击弦机性能。通过计算机模拟的运动研究，甚至可以在构建第一个物理原型之前就非常准确地预测击弦机和音板的运动。有限元分析（FEA）在网络空间中测量在受控力的作用下零件的变形。这不仅在分析击弦机时有用，而且在设计肋木时也有用，以在整个音阶中为音板提供足够的支撑。电子设备可以通过快速傅立叶变换（FFT）可视化声音，从而将声音分解为谐波分量的相对强度。这些工具可以验证我们认为我们知道和/或听到的内容，或者以其他方式教给我们。毫无疑问，我们还没有达到最好的钢琴水平，并且随着未知技术的应用，我们将继续进行改进。
许多现代钢琴工厂生产数十种品牌，从廉价到昂贵。在一个工厂建立如此广泛的质量范围，制造商不可避免地会从其生产的高端中学到可以低成本或低成本应用于低端的产品，以提高后者的质量水平。这些技术优势还使新兴的公司可以在极短的开发时间内设计和制造出优质的产品，并以较低的价格获得更高的质量。
尽管如此，仍然有些人相信“他们不会像以前那样制造钢琴了，”并且会进一步断言，当今最好的钢琴已经有一个世纪的历史了，并且已经按照至今的方式进行了修复。其原始设计带有“原装”零件。其他人则认为，如果以前曾制造过如此出色的仪器，那么它也可以再次构建。此外，通过应用新技术，可以以更高的质量，更高的一致性和更低的成本（由于更高的效率）来构建它。他们不像以前那样使它们吗？确实如此。在大多数情况下，我们现在比以前更好地构建它们。
“手工制作”曾是高质量钢琴的标志。许多高端钢琴制造商吹嘘“手工制造”是他们提高价格的理由。但在今天的现实中，“手工制造”并不能自动等同于更高的质量。这让人想起了一个时代，无法控制的不一致性需要更高水平的技能来解决其缺陷。
在20世纪初的美国钢琴制造业的黄金时代，大师级钢琴制造商需要真正的才华。至关重要的是，这些技能娴熟的技师必须能够处理有缺陷的铸铁板，并在零件未完全对齐且弦的打击点从音符到音符的精确高度不正确时使其正常工作。当我们最终利用铸铁板的数控铣削的精度和可重复性时，生产过程中的几乎所有其他东西都就位了。现在，花费较少的时间来解决不可预测的偏差。我们可以用较低的成本制造出质量更好的钢琴，而减少的返工可以解决不再存在的问题。在正确应用现代技术的情况下，精心设计的钢琴仍然需要熟练的技术人员，
大多数美国人为中国失去工作和整个行业感到难过，但这种情况有积极的一面。中国不断发展的新兴钢琴制造业正在兴起。这些制造商不受传统的束缚，渴望使用最新技术。他们正在充分履行每种新技术的所有承诺，从而降低成本，提高一致性并将质量提高到比以前更高的水平。没错，早期的中国钢琴的设计和制造很差。但是，任何会大声抱怨中国早期钢琴质量差的人，都应该认真研究一下20世纪中叶到后期的设计和制造不佳的美国钢琴。这些自毁钢琴形状的物体中，许多都达不到当今中国许多公司生产的质量。
一些决心生产最便宜的钢琴的公司将使用新技术，以降低成本，即使是以质量为代价。相反，许多高端钢琴制造商继续他们的“手工”口头禅。但是，中间的钢琴制造商是真正的技术受益者，他们首先使用技术来提高质量，并将节省成本视为次要利益。虽然总会有人相信最昂贵的应该是最好的，但价格适中的钢琴现在正在挑战高端钢琴。
乔治·F·弗兰克·艾默生在钢琴行业工作了48年，其中包括11年的大学技术员工作以及23年的设计工作，为鲍德温，梅森汉姆林和海伦等制造商设计钢琴。他已经成为钢琴技术员协会的注册钢琴技术员（RPT）成员已有38年。艾默生目前为海伦兼职咨询。可以通过pianoguru@cox.net与他联系。
“手工制作”不会很快过时
MPA，RPT的Don Mannino
作为一家可以说是当今业内钢琴种类最广泛的公司，从家用的低成本控制台钢琴（每年制造数千架）到舞台上非常昂贵且产量有限的音乐会三角钢琴（每年仅约12架），我们在卡瓦依也许有独特的资格来讲述用于制造钢琴的不同过程以及它们在最终产品中所取得的结果。
要记住的重要因素是，连同工艺和机器一样，所有钢琴都是由人制造的。最熟练和经验最丰富的手工艺人的极高技能，可用于制造艺术家级钢琴，也就是所谓的“手工工艺”，绝对可以将乐器提升到比使用常规生产方法所能达到的更高水平。经验丰富的钢琴商人的证词，甚至更重要的是，钢琴家自己在比较使用不同工艺制作的类似钢琴时的证词，都证明了这一点。钢琴家采样了精心准备的卡瓦依RX和SK钢琴实例，即使设计非常相似，也几乎会普遍赞扬手工钢琴的出众音色和触感。
SK卡瓦依（Shigeru Kawai）找到了一种独特的方法，可以将两种制作风格的优点融入我们的钢琴中。可以在对钢琴有益的某些区域使用极其精确的数控加工工艺，例如铸铁板铸造和机械加工，组装钢琴主要部分时的精确分度系统以确保一致性，以及制造钢琴的小零件和击弦机，这得益于我们所有钢琴的极高精确度。但是对于最好的钢琴，某些过程将由最熟练的技术人员以较慢，更传统的方法进行操作，从而产生更好的乐器。事实证明，传统手工和精密数控生产的融合对卡瓦依非常成功。这些过程的平衡，以及原材料的选择和处理，
让我通过提供一个例子来说明。槌式毛毡是从毛毡制造商那里订购的，具有非常精确的纤维类型，厚度和密度规格。但是，当使用非常精确的数控机械将其切割并压成一组弦槌时，用同一片羊毛制成的两组弦槌听起来可能会有所不同。将一块羊毛制成的弦槌与另一块羊毛制成的弦槌进行比较时，即使规格经过验证且尺寸完全相同，也存在更大的色调差异潜力。有人可能会说这些规格不够精确，但是我们测量的“分辨率”根本无法考虑到羊毛纤维在槌击机中如何伸展和相互牵拉，从而改变了锤弦槌的音调。
最后，控制音调的最佳方法是由有经验的人制作弦槌，并由有经验的人在生产过程结束时通过使弦槌发声来调节毡的密度和形状。对于SK弦槌，我们研发实验室的多年测试和实验告诉我们，由经验丰富的工匠操作的手动槌击机可以根据压力机中羊毛的感觉来微调压力。另外，以非常低的热量按压弦槌会影响毛毡的回弹力，并可能使弦槌具有更大的音调范围。SK弦槌在压机中需要至少六个小时，而许多生产槌需要15分钟。这种“冷压”过程太昂贵了，大量生产钢琴需要许多高技能的工人和更多的工作时间。但是对于限量生产，价格较高的乐器，可以花费额外的时间，而这种级别的钢琴的购买者将欣赏所提供的声音和音调控制范围。
可以列举出许多其他例子，说明高端钢琴的差异，使它们更昂贵，更精致地用作乐器：音板木材的长期自然调味；根据每块木头的刚度来手工刨切音板面板，而不是简单地将其修整为特定规格；将88个弦槌柄分类或手工修剪以获得最佳音调；手工将铜旋到低音弦上，以提供比数控控制的紧密度更饱满的声音。这些过程以及许多其他过程共同提高了优质钢琴的音乐质量，触感和音调，使其达到了比钢琴生产首先注重一致性和效率时更高的水平。
所有钢琴在不同程度上都是使用机械和手工工艺制造的。当制作钢琴的工匠的技能比所用工具的精度对完成的乐器的音乐性贡献更大时，钢琴便成为“手工”乐器。确实，先进的机械和工艺对制造始终如一的高质量钢琴会有所帮助，但如果没有熟练的技术人员的帮助，就无法实现最高水平的精炼。对于那些希望以最精致的水平制作音乐的钢琴家来说，这种熟练的手工过程将继续存在于我们的行业中。
Don Mannino是卡瓦依和SK卡瓦依钢琴的现场服务总监。
计算机化制造不适合高端钢琴
乌多·施密特·斯坦格列泊
即使是为数不多的高端钢琴制造商之一，我们也同意大多数同事弗兰克·艾默生的观点，并对计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）充满热情。让我们从赞扬他们的巨大贡献开始：计算机数控（CNC）制造为钢琴制造过程带来了效率和精度。同时，我绝对可以肯定，最好的CNC制造的钢琴将永远无法挤占手工钢琴的市场。
我们指的是哪些手工钢琴？关于哪些音乐需求以及来自哪些客户的信息？我只想谈论高端：高端播放器，高端听众和高端乐器。这个小型钢琴市场的范围从戴维·鲁宾斯坦（洛杉矶）的单人表演及其惊人的12英尺2英寸R-371模型，到斯坦威（汉堡），世界钢琴市场的领导者。手工制作仍是生产过程的一部分，如今的制造商比20年前要多！显然，有一个市场，并且需要高端钢琴家使用高端钢琴。仅占钢琴总销量的1％，但是这些乐器是全世界99％的音乐会和唱片的制作地；
始终值得检查一下流程，以了解CAD和CAM在哪里与手工制作的一样好-并知道在哪里它们不是适当的替代品。如果在例如拜罗伊特的斯坦格列泊·索纳，如果我们手工建造而不是使用CAD/CAM而不是CAD/CAM来建造E-272模型音乐会的里拉琴，那我们将是傻子–但是，如果我们不使用CAD/CAM，那同样是白痴。使用CAD/CAM预制E-272音板的肋木，而不是在将它们粘到音板上后对其进行成形。在此示例中，似乎我们在以错误的方式进行“圆”加工，但是采用老式的方式（拉伸音板和冠状），木材将获得额外的内部张力。这只是高端钢琴制造中的许多示例，大师的手工作用会产生动态范围，部分音量，总之，音乐而不仅仅是打击乐器，或者更糟的是，噪音。
在过去的十年中，斯坦格列泊·索纳将五种新型号推向市场，并在所有这些模型的开发中使用了CAD。甚至连拜罗伊特大学的实验物理系，都有其计算机程序和实验室，也参与了这项研究。但是钢琴的声音是多因的，因此不可能通过数学程序和物理描述来整体设计钢琴。最后，在每个高端建筑设计中，经验方法都必须加入CAD。声音创建过程中涉及的声音源，材料和相互作用太多。
是的，我们的现代钢琴具有许多类似机器的功能，大部分是在19世纪开发的。这使装配线制造商可以将其视为一种工业产品，即可以预先组装然后组装的一捆模块。如果做得好，结果可能会很好，并且适合排练钢琴，达到合理甚至更高的标准，但又不符合音乐会级别的标准，因为这需要更丰富的音色。这些不仅取决于音板和琴弦的主要声源的激活，还取决于在声音产生的动态过程中次要声源（即整个乐器的振动）的激活。创建次要声源是主要制造商的主要目标，并且常常与生产经理的务实愿望截然相反，以及现代材料的特性，例如中密度纤维板（MDF）。尽管现代的材料和工艺可能便于在数控制造中使用，但它们通常会抑制次级声源的产生。云杉之类的木材由于其不可预测的自然变化，常常不允许计算机化机器标准化生产过程。
我们斯坦格列泊不喜欢成为钢琴行业老一套的一员，因此我们一直在创新。在过去的五年里，我们与Richard Dain、雷诺等合作伙伴合作，推出了碳纤维音板、带桥接地器的Phoenix设计、可调挂接销以及用于直立钢琴的快速重复SFM击弦机。我们提供半吹和全新的-索迪诺（赛莱斯特）踏板，并将在2013年推出新开发的伦纳施泰因格拉伯铝击弦机。我们是音乐界充满活力的一员，每年生产120到150架钢琴。在不降低仪器的高质量的前提下，我们将始终关注CAD/CAM在任何可能的情况下的使用，并且我们永远不会停止使用我们的手。
乌多·施密特·斯坦格列泊是斯坦格列泊·索纳的所有者。该公司自1852年以来一直是德国拜罗伊特的钢琴制造商
艾默生回应：
在回应支持手工生产的论点时，我发现没有什么不同意。我只想澄清我的论点，以支持在钢琴生产中使用现代技术。
大多数钢琴销售人员会同意，不乏消费者，他们开始寻找只看价格标签的钢琴，寻找他们能找到的最便宜的钢琴。永远会有一个市场。在另一个极端，对于那些绝对需要金钱可以买到的人来说，总会有一个市场。
任何从事产品开发工作的人都知道，从最低的质量级别提高到稍高一点的质量是相当容易的，而且成本也不是很高。但是，您越接近最高质量水平，质量的每一次额外提高就越困难和成本越高，直到您获得收益递减的点。如果我们可以量化每增加一美元的成本所增加的价值，并将结果绘制在图表中，则我们很可能会看到正常的钟形曲线的变化，在刻度的高质量端会出现一个长而逐渐的锥度。现代技术拓宽了钟形曲线的峰值，延长了在收益递减点之前，花费额外的钱可以显著提高质量的跨度。
任何企业都必须应对相互竞争的优先事项。钢琴制造商应始终致力于保持和提高质量，但也必须降低成本以保持竞争力。传统的假设是，降低成本始终是以质量为代价的，而成功的关键是在两者之间找到平衡。但是，现代技术提供了许多机会来打破传统的假设，即成本和质量必须始终不一致。用工时与机器时间权衡通常可以降低成本，但也可以提高成品零件的一致性和质量。许多此类解决方案的累积影响是以较低的成本提供了更高质量的产品，这意味着增值与成本增加的钟形曲线之间出现了更宽的峰值。
这并不是说技术是解决所有问题的方法。但是我们正朝着这个方向前进，建议在不久的将来，当今必须手工完成的大多数钢琴制造过程将由机器来完成，并且以更高的质量和更低的成本完成，这当然不是空想。