图为张正贤教授正在操作他研发的“人声唱谱电子琴”。 魏建军 摄
图为张正贤教授正在操作他研发的“人声唱谱电子琴”。 魏建军 摄
中新网兰州12月8日电 (记者 魏建军)在甘肃庆阳职业技术学院，副教授张正贤向媒体展示了他的创新成果——“人声唱谱电子琴”。他解释道：“这款电子琴创新性地用人声唱出音阶，替代了传统老师用嗓音演唱简谱的方式。无论是白键还是黑键，弹奏时都能发出‘do、re、mi、fa、sol、la、si’(对应汉语中的多、来、米、发、索、拉、西)的人声旋律。”他认为，这种设计不仅能激发学生的学习兴趣，还能帮助他们更轻松地记忆乐谱，从而在短时间内显著提升学习效率。
张正贤进一步阐释了“人声唱谱”的原理：“这里的‘简单汉语’指的是音阶中七个基本音级的汉语发音，并非取代歌词演唱。当用户弹奏‘1、2、3、4、5、6、7’时，电子琴会直接发出对应的‘多、来、米、发、索、拉、西’人声唱谱。这与普通电子琴不同，后者弹奏同一音高时，可能发出不同调性的‘do’、‘mi’或‘sol’，音高虽有变化，但人声唱谱则固定为特定音名的旋律。”
在近日举办的甘肃省科技转移转化现场会上，张正贤团队研发的“人声唱谱电子琴”引起了广泛关注。这款电子琴的核心在于将声乐教师或专业歌手演唱的单音“do、re、mi、fa、sol、la、si”作为音源植入芯片，通过键盘演奏，实现所有歌曲及器乐曲的人声唱谱功能。
唱谱作为中小学及音乐院校的基础教学内容，对于声乐和器乐学习至关重要。然而，张正贤指出，传统教学中，尽管课堂学习效果较好，但课后练习常出现音准不准、跑调、唱错等问题。这款电子琴正是为了解决这一痛点而设计。
图为经过升级的第二代“人声唱谱电子琴”。 魏建军 摄
“目前市面上的电子琴和合成器虽然功能丰富，增加了民族乐器音色，甚至支持自制节奏，但始终缺乏人声元素。”张正贤回忆道，“为了弥补这一空白，2010年，我开始在电子琴芯片中加入人声演唱的音阶，致力于打造一台真正能唱谱的电子琴。”
据张正贤介绍，人声唱谱电子琴的核心技术在于用人声替代乐器音色。通过将人声演唱的单音（非歌词）录入芯片，结合键盘、功放板、喇叭、电源等硬件设备，这款电子琴能够按照传统电子琴的演奏方式，像真人一样演唱歌曲或乐曲的谱子。
其声音角色分为男声、女声和童声三种，用户可通过面板上的旋钮调整音调。同时，这款电子琴保留了普通电子琴的所有功能，包括音色选择、节奏调整、速度控制、音量调节、移调功能以及示范曲播放等。
2015年，张正贤申请的《一种能演奏出人声唱谱的电子琴》获得了国家知识产权局的“实用新型专利证书”，2017年，他又成功申请了《一种能弹凑出人声唱谱的电子装置及操作方法》的“发明专利证书”。经过近十年的研发，第二代样琴于2019年11月问世。
“真人唱谱，既逼真又易学。”张正贤强调，“演奏这款电子琴相当于真人演唱，既弥补了传统钢琴和电子琴在唱谱方面的不足，又大大提高了识谱速度和唱谱能力。对于超出人声范围的音高，电子琴可通过虚拟歌手声库实现，因此可以演奏包括钢琴、大提琴、小提琴等乐器的独奏曲。”
此外，这款电子琴的音阶经过电脑软件校准，确保音准精准无误，有助于培养学生的音准概念。长时间使用也不会疲劳或改变音质，录音功能支持反复播放跟唱或背唱。用户甚至可以通过课本中的二维码，用手机扫描简谱或五线谱进行跟唱学习。
张正贤表示，这款电子琴显著降低了五线谱的学习难度。一旦掌握乐谱，学习器乐和节奏音准的效果将立竿见影，学生的学习兴趣也会随之提升。因此，这款电子琴特别适合幼儿园和中小学的音乐课堂，同时也是大专院校音乐专业和学前教育专业学生提高视唱能力的有效工具。(完)