談談Midi鍵盤的手感——關於配重那些事兒

2021-03-06 草莓地

一、鍵盤的手感其實很重要

購買一款MIDI鍵盤,手感是非常重要的考量因素,因為不同的手感會影響到樂能否手順暢的演奏音樂,以及對於細膩之處的表達。作為一個樂手,彈奏時必須感覺手感舒服,才可能發揮最好水平,因此大家不要低估了手感的重要性。而目前市面上的MIDI鍵盤手感,主要分成了無配重、半配重以及全配重三種,分別具有不同的特點,適應不同的人群和演奏需求。

關於手感的選擇,通常與樂手的演奏習慣、演奏風格有關。比如你之前一直是彈鋼琴的,熟悉了鋼琴的手感,轉而彈奏沒有配重的電子琴,就會不習慣,彈出來的是什麼鬼自己也不清楚了。這時候就需要一款全配重的鍵盤,手感與真實的鋼琴非常接近,這下就舒暢多了。再比如你要在演奏中進行速彈,比如一段超高速炫技Solo,這時全配重鍵盤按起來可能就有些費勁兒,你可能需要一個手感很輕、回彈快的無配重鍵盤,讓你的彈奏更加輕鬆。

而結構最簡單、手感最輕的無配重手感鍵盤出現的時間最早,經歷了一系列發展、一大篇故事才有了著全配重的概念,那麼我們就一起來侃侃鍵盤那些事兒。

二、無配重鍵盤

電子鍵盤的歷史


說起早期的電子鍵盤,不要說什麼配重不配重,手感不手感的事情了,它甚至連力度感應的功能都不具備。也就是說,按下 這個鍵,它就會接通一條電路發出一種聲音,鬆開電路就斷開了,只有響和不響兩種選擇,置於聲音大小,這不是靠琴鍵能控制的事兒。

甚至在20世紀50年代合成器剛出現時,還有這種現在看起來相當反人類的演奏設計——用一根電筆去觸碰鍵位來接通電路,從而演奏出聲音。就別說力度感應了,更別說和弦和聲演奏了,能順暢的演奏出一個旋律就挺不錯的了。


英國搖滾歌手David Bowie也常常拿這個把玩


流行音樂人玩復古


沒有多久人們意識到這也不是個事兒,於是給這塊裸露的電路板加上了鍵盤,這下操作起來可直觀多了,會彈鋼琴的、懂些音階樂理的彈奏起來上手都很容易。但依然是按下什麼鍵就發什麼聲,只是將剛才的電筆換成了一個個琴鍵而已,順暢的演奏起一段旋律或和弦已經是輕鬆愜意了。

我們可以看到被譽為合成器之父BOB MOOG正在倒騰他的設備,他在19歲時(1960s)發明了一臺Theremin電子琴,並以每臺50美元的價格出售,賺的了人聲第一桶金,也開啟了Moog合成器的傳奇之路。當然,其早期的合成器也都是所謂No-Dynamic——無力度感應的。


但這些No-Dynamic無動態的演奏方式,一直發出同樣音量的聲響,聽得久了會讓人覺得頗為乏味,別說表現出抑揚頓挫的感情了,就連強拍弱拍的動態感都沒法得到。不久樂手們感到了厭倦,想為這種新興的電子樂器加上動態感,能夠像鋼琴一樣通過按鍵輕重,演奏出可大可小的聲音,讓樂手的演奏更加豐富,感情表現力更加充沛,力度感應鍵盤呼之欲出。

原聲樂器的歷史比對


說起樂器的動態,原聲鍵盤類樂器也經歷了類似的發展軌跡,從中世紀一些沒有動態的鍵盤樂器,到後來能夠表現出一定的動態,再到後來鋼琴的出現和工藝的進一步發展,動態表現已經非常的豐富。

從最早的無動態說起,比如管風琴、羽管鍵琴都是No-Dynamic類的樂器,在它們常出現於中世紀晚期作曲家巴赫、亨德爾等的作品中,尤其是純管風琴作品,聽起來是波瀾不驚。因為按下琴鍵它就會發出相應的聲音,無論用什麼力度去按鍵,響度均不會有區別。

比如拿管風琴來說,按下琴鍵就會打開一根吹管的風口,至於這個口開多大、風力有多強都不是按下鍵盤能控制的,所以在響度上只能聽之任之了。

教堂中宏偉的管風琴


可以看到右下角的鼓風機,音量大小與鼓風機風量有關,大小是樂手沒法控制的。


管風琴背後的機構,簡單來說就是——按下一個按鍵,打開一個風口。


到了中世紀晚期(14世紀初),具有一定動態範圍的ClavChord琴被發明出來,國內通常稱之為古鋼琴。它的機械結構非常簡單,只經過了一個槓桿結構,從現在的眼光來看就是有點簡單粗暴,因此動態範圍並不是很出色。

它出現於歐洲中世紀晚期,文藝復興之火正成燎原之勢,可以看到它生逢其時,沾染了一身藝術氣息。

當然也有屌絲版古鋼琴,一個用來觀賞,一個用來彈奏。

到了18世紀初期,鋼琴出現了,它採用了獨特而複雜的機械聯動結構,並帶動琴槌敲擊琴弦的方式發聲,具有相當出色的動態範圍,允許鋼琴手進行豐富的感情表現,鋼琴也一直享有著樂器之王的稱號。其具體結構和手感方面的事兒後面再說。


可以想見,有300年歷史的鋼琴都已經有著非常優秀的動態表現了,20世紀中葉出現的合成器還只能發出同樣響度的聲音,這個心理落差、手感落差也忒懸殊了,鋼琴手轉鍵盤手們感到頗為不爽。

力度感應的現世


此後,鍵盤設計師、工程師們揮聰明才智,為電子鍵盤加上了一個速度感應器,鍵盤的移動速度越快則聲音越響,總算是達到了力度感應的目的。速度感應裝置的結構非常的簡單,有兩個位置感應點,鍵盤通過兩點所需要的時間可以算出移動速度,從而根據速度發出一定響度的聲音。而鍵盤下面還需要彈簧頂著,讓鍵盤按下後還可以回彈。



目前市面上無配重鍵盤大致都是這樣的基本結構了,我們說起力度感應時,其實常常是指的英文中的這個詞——Velocity-Sensitive,也就是速度感應。而其他的還包括有位移距離感應、壓力感應等方式(觸後即是此感應方式),不過最常見的還是簡單又好用的速度感應。

無配重鍵盤手感如何


無配重鍵盤通常給人以廉價、手感一般的印象,產生這種印象當然也能理解,因為從機械結構上說它確實非常簡單,同等的工藝規格來說造價確實要比配重鍵盤更低。但並不能因為造價低而認定它的手感差,更重要的是看合不合適,適合不同的人、不同的演奏習慣、不同的音樂風格,甚至是去適合樂曲中不同的樂段。

它常常使用塑料材質鍵盤,相比於鋼琴鍵長採用的實木甚至象牙材質,手感非常輕盈,且回彈速度非常快,彈奏起來非常輕鬆不費力,適合進行速彈,比如搖滾或Funk樂中要有一段急速的SOLO,用無配重鍵盤來演奏就會感覺更加輕鬆些。

另外,對於沒有鋼琴基礎的音樂人來說,上手無配重鍵盤也並不會有什麼不習慣的感覺,那它上手入門,無配重手感一直用下去也沒什麼問題。但是對於有一定鋼琴基礎的樂手來說,這手感可能就相當糟糕了,畢竟其原理和結構與鋼琴完全不同,導致手感差異特別大。

金屬樂隊夢劇院鍵盤手Jordan Rudess玩玩無配重的iRig Keys Pro


用小鍵盤也能演繹兇狠的重金屬...


故事到了這裡,電子鍵盤演奏者們已經享受到了力度感應帶來的福利,可以通過手指的緩急來控制音量,演繹出更加豐富的頓挫感和動態感。但這時候,鋼琴鍵盤手們又有了更高的要求,力度感應帶來的欣喜漸漸退卻,他們又開始叫囂著——這鍵盤下面好像墊了一層棉花,軟綿綿、輕飄飄的手感著實心塞... 這些樂手若要在鋼琴和鍵盤間來回換著演奏,總要重新去適應不同的手感,多來幾次整個人都感覺不好了。

為了讓手感不這麼輕飄飄的,就要想辦法為鍵盤增加點阻力,讓手按鍵的時候不那麼輕鬆,更接近真實的鋼琴,人們又開始開動腦筋了。


三、半配重鍵盤


配重的出現


早期,人們為了讓這輕盈的塑料鍵盤手感更真實,人們想出了一個最直接的辦法,為鍵盤加重量——往鍵盤裡裝一些金屬塊。如下圖的樣子,金屬重塊直接鑲嵌在鍵盤下面,為鋼琴帶來一定的重感。



這種為鍵盤直接進行配重的方式,稱其為半配重, 它的力度感應原理和無配重鍵盤如出一轍,同樣是用鍵盤的移動速度來作為聲音大小的依據。只不過是為鍵盤加上了一個金屬重塊,讓它的手感不至於太輕飄。

當時市場對於仿真實手感的鍵盤需求很強,配重鍵盤一經推出便得到了市場的追捧,但剛推出時仍有一個很嚴重的問題,就是重量是在不容小覷,一個88鍵的全音域配重鍵盤通常在二三十公斤左右,攜帶去演出很不方便。好在現在這種狀況有了很大改善,如KeyStation 88這款半配重全音域鍵盤重量也就在10公斤左右。

如何評價半配重


半配重鍵盤常被認為是介於全配重與無配重之間的折中方案,既能保留些許的真實鋼琴手感,又不會有太高的價格。但它的手感還是相當獨特的。

它從無配重手感重,取走了速度感應式的發聲方式,以及全音域手感無差別,即高低音符的手感不會有輕重差異的兩個主要特點;而從真實鋼琴手感中汲取了更重的手感,相比於輕盈的無配重,演奏時手指需要更用些力氣,會產生出一種讓一些人感到舒服的回饋感。綜合來說,無配重和全配重相比,手感還是有自己的個性的,目前的使用也很廣泛,並不能認定它就是一個高不成低不就的雜交品種。比如下面這款定位高端的Yamaha XF7就採用了半配重手感,演奏起來完全不輸於一些全配重鍵盤。


半配重的到來,在此了卻了鋼琴鍵盤手們的一樁心事,它帶來的阻尼感,讓他們彈奏時不再有那種有勁使不出的感覺了。但好景不長,問題又出現了,他們發現半配重和真是鋼琴在細微的手感上還是有非常明顯的差別,彈習慣了半配重的電子琴再回去彈鋼琴,還是需要花不少時間來適應,這時候一個新的需求出現了——「我們要更真實的鋼琴手感,槓桿結構帶動琴槌砸向琴弦的那種不可言喻的微妙手感!」

鍵盤設計師們看到了市場的呼聲,一片藍海已在眼前湧動,創造力即將再次全面迸發。

四、全配重


鋼琴手們要求這麼多,真的是鋼琴手們的錯嗎,一深挖突然發覺,似乎不怪他們,都是這鋼琴複雜的機械結構惹的禍。

鋼琴的特殊手感是如何產生的?


從當時鋼琴手們的抱怨聲中,我們可以得知真實鋼琴的手感非同尋常,不是那麼隨隨便便就能模仿得來的。那麼是什麼東西為鋼琴帶來了這樣別致的手感呢?


就是這結構巧妙而複雜的內部機械結構,我們從下圖中即可看到,內部的各個部件非常之多,相當的精密而繁瑣,眨眼看去不是那麼容易明白。但總的來說,可以把這個聯動裝置看做兩個部分:

一部分是一個槓桿,按下琴鍵就如同下圖的犀牛踏上了蹺蹺板,將另一端翹起。當然,鋼琴中的槓桿結構要複雜得多。


按下琴鍵


然後經過了一些不知所云的聯動結構,但起碼我們可以認出來箭頭所指的這個琴槌吧!


按下琴鍵後,槓桿末端連接著的琴槌,會砸向琴弦,Duang!發出聲音!


下面是整個機械結構的動態圖,第一幅是三角鋼琴,第二幅是立式鋼琴


這是一個立式鋼琴結構的清晰圖片,其中指明了各個組成部件


這是一個三角鋼琴(Grand Piano)的機械結構圖,57個部件結構可謂複雜


想要更加詳盡的了解鋼琴的構造、發聲特性,可以參考這篇學術論文!

http://www.gutenberg.org/files/17571/17571-h/17571-h.htm



正是這複雜的機械結構,導致了不一般的手感,那它的手感到底有什麼特別之處?

彈奏鋼琴是怎樣一種體驗?


原聲鋼琴是一個機械結構,通過琴槌與琴弦的物理接觸來發聲,而其中的每一個零件都會對手感起到一定的影響,因此不同種類的鋼琴,甚至每一架鋼琴的手感都可能不同,但我們仍然可以總結出來它的一些共有的特性。

1、非線性效應


由於彈奏的整個物理過程和聯動裝置十分精密也頗繁雜,有許多個槓桿、支點、彈簧、琴槌和減震器等,這種複雜的物理過程會造成這樣的結果——彈奏的力度和最後的聲音是非線性的關係。也就是說,你用一個力度彈和兩倍的力度彈,它出來的聲音就不一定是倍數關係,力度-響度曲線是一條曲折的線。

這與電子鍵盤並不相同,早期的電子鍵盤其速度與聲音的響度是成線性關係的,也就是速度大一倍聲音就會大一倍。好在現在的MIDI鍵盤可以設置不同的力度曲線,更適應演奏者的手感。


2、不同音符不同手感

鋼琴從低音到高音,琴弦的長度有所不同,琴錘槓桿的長度和重量也會有差異。最後會導致低音區琴鍵的手感與高音區的手感有差別,彈奏的音符越高,手感會更輕,阻尼感小,而彈奏更低的音符時,手感重阻尼感大。



3、彈響琴的門檻力度


重重的按下琴鍵,琴槌會重重的砸在琴弦上而發出很大聲音,而用中等力度,聲音則會小一些,這是廢話。但是不斷減小力度去彈奏到一個臨界值,這個槓桿可能就沒有足夠的力度,去驅動琴槌砸到琴弦上,從而不出聲。

這也就是說,鋼琴有一個最小力度的閾值,或門檻,只有我們的彈奏力度超過了這個閾值才能出聲音。這就與速度感應式鍵盤有著很大的差異了,使用後者彈奏時,特別小的力度也總能出點信號,只要力度曲線別設置的太妖豔。而彈鋼琴時,你需要彈奏一段異常安靜、特別輕柔的樂段時,就需對發聲閾值有一個很強的把控,因為很可能力度太小,中間有幾個音就沒聲了。


4、慣性效應


我們可以回顧下下面這張圖。由於琴槌是經過了一定的運動距離,才砸到琴弦上發出聲音的,因此在這個運動過程中就有了慣性效應。而對於演奏者,慣性效應能為手感帶來哪些不一樣的地方呢?主要是一種特殊的彈法,按下琴鍵的深度很淺然後立刻離開鍵盤,但是很用力,即便不一直按到底,琴槌也會因為有較高的初速度而由於慣性去敲擊琴弦,繼而發出聲響。



5、琴槌琴弦一拍即散


琴槌砸向琴弦後,會因為回彈力而立刻離開琴弦,而不會一直依附在琴弦上,即便你一直按著琴鍵到底不放手,琴槌也會毅然決然的離開,隨著琴槌的下落就會產生一點送勁兒的感覺,這也是非常微妙且細緻的手感。


6、弱音器帶來的微妙重感


我們可以從下面這張圖不僅能發現琴槌會立刻彈開,還可以看到,按下琴鍵後弱音器會抬起,而鬆開後弱音器又落在了琴弦上。而按下琴鍵一直不動,它會有很長的延音,因為弱音器此時是抬起的。可以看到琴鍵的末端喲一個抬起消音器的動作,這對手感也會有很微妙的影響。

而我們踩下鋼琴上的延音踏板時,這個消音器就會一直處於升起的狀態,這時候在彈奏則會一直有持續的延音。


MIDI鍵盤中的全配重是如何模仿的?


經過分析,我們可以看到這複雜的機械聯動結構決定了這特別的手感,而純靠配重和簡單的結構根本達不到這些鋼琴老手的苛刻要求。那麼唯一的選擇,就是儘可能的將鋼琴中的機械結構移植到電子鍵盤中。真正說起來全配重鍵盤,還真沒有什麼好說的了,因為它基本就是將上述的原聲鋼琴鍵盤的內部結構照搬了過來,具體結構參照上面也。

但有兩個基本要素是會被保留下來並進行模仿的:

一是槓桿帶動琴槌的物理結構,即所謂的錘感是鋼琴手感中很重要的部分;

二是不同音高不同配重,高音符的手感輕而的音符手感重,這也是一個保留項目。至於其他更細微的點,比如上一章節中的5、6兩項,有時候會被忽略,因為他們對於手感來說總體影響並不大,都是很微妙的東西。一些高端型號的全配重可能會將其考慮在內。

1、槓桿-琴槌機械結構


按下琴鍵後會帶動一個聯動裝置,當然也會裝有一個琴槌和一個敲擊點來代替琴弦。剛才的鋼琴結構已經看明白的話,這電子琴鍵中的結構也就是大同小異了。

我們來看看不同品牌的配種原理,不同的品牌其內部機械結構不盡相同,我們例舉幾個品牌的配重稍作講解。

Casio


下圖是Casio Privia系列全配重鋼琴的結構示意圖,我們從中可以看到其結構並不算複雜,只是經過了一個槓桿結構就可以帶動琴槌了。因此售價也不高,一般在4K以上。


而其CELVIANO系列電鋼琴的配重技術定位更高端一些,從原理圖上看機械結構差別不大,傳感器位置有所不同。從官網上看,它們都以模仿三角鋼琴的手感為主。而Celviano系列則對音色的發覺更深,包括相鄰琴弦的共鳴作用、不同鍵區琴槌響應時間、指尖離開瞬間音色變化、琴蓋打開關閉時的音色變化等,主要是在音色上的差異。


http://www.casio-europe.com/euro/emi/technology/trisensor/ Hammer Action 全配重的演示視頻

Yamaha


Yamaha電鋼琴手感主要分為GHS、GH/GHE和GH3三大類,檔次也是從低到高。

其中GHS系列是面向初學者的入門級逐級配重鍵盤,它將88個鍵盤分成了4組,22個鍵盤一組具有相同的配重,可以想見這種分組還是十分粗糙的,更適合初學者使用。

GH/GHE系列則面向有一定演奏經驗的中級用戶,它分組更為細緻,每3個鍵盤一組進行逐級配重,手感無疑會細膩很多。

而GH3則是在GH系列的基礎上,加入了三顆感應器來提高力度判斷精度,而GH和GHS系列都只有兩顆。同時,GH3鍵盤去除了鍵盤中的彈簧裝置,回彈更快,對指尖帶來的壓力更小。


這是Yamaha CLP-565GP配重鍵盤的示意圖,它所模仿的是Grand Piano的手感,也就是平常見到的三角鋼琴,它具有更為複雜的機械結構。這是屬於Yamaha全配重手感中的高端貨。


Kawai


Responsive Hammer Action II象牙觸感全配重技術

而這是Kawai電鋼琴的獨家錘感技術——Responsive Hammer Action II的示意圖,它的感應器的位置與之前的Casio則明顯不同(圖中的Triple Sensor),位置偏下。


RM3 Grand II action木質三角鋼琴手感配重技術


2、不同的音高加上不同的配重


為了模仿鋼琴的這一特性,主要以使用不同重量的琴槌來實現,實現此功能並不算複雜,所以不詳細講。

但需要注意的是,一般常見的全配重是Graded-Hammer逐級配重,即按一組按鍵來區別配重手感,比如一組12個按鍵手感相同,更高一組12個鍵手感更輕並且相同,此所謂逐級配重。另外還有Progressive Hammer,即逐個配重,每高一個音符,琴鍵的手感都會有差異,對真實鋼琴的模仿更加細緻入微,不過這麼幹的型號似乎並不算多,現在還是Graded Hammer的天下,鋼琴手們表示還能忍。


3、多傳感器的使用


更多位置擺放傳感器,能夠更好的模仿細微的手部動作帶來的音色變化,比如慣性效應、指尖離開琴鍵的變化等等,細節處理更到位。

五、用武之地


無配重


根據第一張的講解,其特點已經很明顯了。

首先,它售價相對較低,而不具備原聲鋼琴的手感,適合沒有鋼琴基礎的初學者買來上手,或者是樂隊中的吉他手用來豐富樂隊的配器等。

其次,它有著輕盈的手感和比較快速的回彈, 速彈手們可以用它來進行激情的Solo演奏,當然前提是沒有鋼琴基礎...

最後,也是非常重要的一點,就是它的體重相對於配重鍵盤十分輕便,拿去演出或排練、出門進行旅途創作,或者有移動便攜需求時,一隻無配重的鍵盤無疑會讓你的出行更加輕鬆。當然,又是鋼琴基礎,但此時鋼琴家們意志已經開始動搖了...

半配重

被認為是想要全配重鍵盤,但有囊中羞澀的鋼琴手適合的類型,在花費不太多的情況下有著接近真實鋼琴的手感,一種折中方案。

但之前也說到,半配重鍵盤有著自己獨特的手感,結合了無配重和全配重兩種手感的一些特色,你要硬說它不倫不類那也無可厚非,但半配重手感已經在很多高端鍵盤中得到了使用,比如下面這款3800刀的Korg 61鍵鍵盤。


Synth Action


注意看上面的圖,可以看到Synth-Action(合成器手感)這個詞彙北框了出來,簡單的說一下這個詞的概念。之前大家可能會被某些錯誤說法所誤導,認為無配重和Synth Action 合成器手感是等同的。其實不然,這種手感主要包含兩個充分條件:彈簧回彈和速度感應,為鍵盤加了重塊成為半配重,它依然是靠彈簧回彈和速度感應,因此它還是Synth Action。也就是說,我們常用的無配重和半配重的速度感應鍵盤都可稱之為Synth Action合成器手感。

全配重


將真實鋼琴的機械結構移植到電子鍵盤內,從而更加真實的模擬鋼琴的手感,滿足鋼琴手們的需求。也是目前高端電子鍵盤的代表,最高端的型號基本都會上全配重,置於它的手感特點,在講述原聲鋼琴手感的章節中已經描述的挺清楚的了,因此在這裡就不必多說。

鋼琴手們,或者是想通過電子鍵盤過度到鋼琴演奏的朋友們,選擇一款全配重鍵盤是必須滴。

六、簡要總結


本文大致講述了每種配重方式的基本原理和手感特徵,相信對大家進行鍵盤選購能起到一些幫助,但真正具體到每個品牌、每個型號的鍵盤,即使屬於同一種類的配重,手感也可能會千差萬別。如果有條件,最好能去實體店親手一試,方能知道自己真正喜歡那一款鍵盤的手感,畢竟適合的手感能讓你在演奏時更加的舒暢自如。

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    今天就從彈奏的手感上來說說這幾個品牌的電鋼琴哪個好?先來說說卡瓦依。卡瓦依是百年鋼琴製造企業,與另外2個品牌生產多種樂器不同,卡瓦依只生產鋼琴和電鋼琴,所以它在音色和手感方面有著非常好的表現。卡瓦依幾乎所有型號都配置了逐級配重鍵盤。我們知道,彈奏電鋼琴的時候,手指按壓琴鍵所使用的力量與琴鍵自身的重量有很大的關係。
  • 鍵盤中國團購推薦:KAWAI ES108 新一代全新手感、價格超實惠的入門電鋼琴!
    kawai作為世界一流品牌的鋼琴老牌生產企業,也一直致力於電鋼琴鍵盤研發,得到業界一致好評。最新推出的es108系列是在原來的es110替代版,主要是手感進行了一定優化,而且價格優惠幅度反而增大一些。對於入門系列的電鋼琴本人強烈推薦該型號,請先聽下面ES108的演示(班得瑞作品),鋼琴音色的厚度、穿透力和明暗度控制相當出色,優於同價位的其他品牌。
  • 用椎名林檎東京事変「透明人間」來測試Studiologic Numa Compact 2手感
    因為88半配重的舞臺電鋼實在少之又少,而Studiologic這一款Numa Compact 2甚至還帶上喇叭,價格居「低」臨下,所以不少人提出疑惑,這款琴到底行不行?在此之前我們寫過一個測評,特別介紹了此琴的手感和各大半配重鍵床對比,回顧:Studiologic Numa Compact 2評測:半配重鍵噪對比和靜音彈奏演示
  • 手感出的鍵盤 機械手感電腦有線usb鍵盤滑鼠套裝耳機三件套遊戲筆...
    目前機械手感電腦有線usb鍵盤滑鼠套裝耳機三件套遊戲筆記本家用鍵鼠套裝 幻影黑升級版套裝+耳機在京東商城的售價為209.00元,快速直達購買連結:點此前往京東購買>>>