Виды клавиш пианино
Клавиатура – это сердце инструмента. От совершенства ее механики напрямую зависят возможности музыканта раскрыть все краски музыкального произведения. Качественный цифровой инструмент позволяет развить виртуозные игровые навыки.
Механизм работы акустического фортепиано выстроен на сложном взаимодействии. При нажатии клавиш звук рождается с помощью внутренних рычагов, ремешков, струн и молоточков. Громоздкие фортепиано требуют особого ухода и чрезвычайно габаритны.
Цифровые пианино использовать удобнее. Они современнее и наделяют владельцев дополнительными возможностями. Главной задачей производителей является воплощение реалистичного акустического звучания в ограниченном пространстве корпуса цифрового пианино. И надо сказать, это прекрасно получается. Качественные цифровые пианино способны генерировать яркий и многогранный звук.
Механизм образования звука в пианино
Современные производители музыкальных электронных инструментов сумели достичь эталона и создали подобие концертных роялей в обличье цифровых пианино. Процесс в них выстраивается с помощью молоточкового механизма, который воздействует на датчик. Музыкант, играющий на таком инструменте, в полной мере чувствует необходимую отдачу клавиш от воздействия молоточков. Полноразмерные и взвешенные клавиши соответствуют размеру рояльной клавиатуры и имеют ювелирную балансировку.
Работа сенсоров в пианино
Ключевые типы клавиатур
Остановимся подробнее на типах клавиатур цифровых пианино. Среди разнообразия клавиатур инструментов можно выделить три основных их типа:
Молоточковая клавиатура максимально воспроизводит имитацию фортепианной динамики. Она подразделяется на два типа:
Градуированная клавиатура имеет ключевую характеристику «graded», что означает ее способность раскрывать всю градацию тембров и звуковой окраски. Словно вместо стандартной палитры красок у вас в руках оказались сотни или даже тысячи оттенков цветов.
Балансная клавиатура рождает более уравновешенный звук и позволяет отойти от фортепианных тембров к имитации других инструментов. Данную особенность чаще всего используют солидные синтезаторы и MIDI интерфейсы.
Полувзвешенная клавиатура позволяет воплотить определенные исполнительские нюансы. Это оптимальная середина выбора для начинающих. Она сочетает удобную разнохарактерную игру и доступную многим цену инструмента. Полувзвешенная клавиатура лишена молоточкового механизма, но качественно имитирует необходимый отклик клавиш.
Синтезаторная клавиатура обычно отличается меньшим размером клавиш. Они подразделяются на динамические и не динамические. У динамических клавиатур громкость звука варьируется интенсивностью и скоростью нажатия. Не динамические клавиатуры пассивно реагируют на разную степень нажатия и лишены характеристики активного звукоизвлечения.
Таким образом, из всех перечисленных видов молоточковая клавиатура цифрового пианино максимально повторяет ощущения игры на рояле и фортепиано. Она мастерски воплощает ценные нюансы фортепианной механики перехода от жестких клавиш к более легким.
Качественное цифровое пианино должно иметь 88 полноразмерных клавиш. Во взвешенной клавиатуре каждый элемент тщательно выверен по весу в зависимости от регистра. Громкость звучания напрямую зависит от силы нажатия. Причем чувствительность клавиатуры можно дополнительно отрегулировать специальными настройками. Бывают системы, распознающие до 3 степеней нажатия на клавишу. Для юных начинающих пианистов производители подготовили специальную функцию «SOFT», которая позволяет снизить степень нажатия для нетренированных детских рук.
В качестве образцов звука в цифровых пианино используются лучшие акустические рояли мира и сложнейшие алгоритмы генерации звуков. Важным параметром является полифония инструмента. Современные производители инструментов Casio и Yamaha достигли почти магических возможностей. Они позволяют воспроизводить до 256 нот одновременно, что дарит способность раскрыть даже мельчайшие оттенки произведения.
Типы механизмов
Создатели цифровых инструментов постоянно совершенствуют механику воспроизводства звука. Процесс содержит множество технологических тайн и хранится в строгом секрете. Именно поэтому каждый инструмент имеет эксклюзивный характер, соперничающий в мастерстве со своими собратьями. Рассмотрим популярные и востребованные у потребителей модели подробнее.
ROLAND
Инструменты бренда Roland обладают клавиатурой PHA-4. Этот передовой клавишный механизм относится к четвертому поколению молоточковых механизмов и выпускается в трех основных модификациях:
Механизм клавиатуры ROLAND PHA-4
Клавиши имеют специальное покрытие под слоновую кость. Клавиатура PHA-4 Concert имеет усложненную двойную конструкцию на деревянной основе. Наличие специального смягчающего демпфера позволяет избежать характерного для других моделей шума клавиш при интенсивной игре. Действие функции Escapement помогает контролировать технику исполнения легато. Клавишный механизм Roland позволяет исполнителю отражать музыкальное произведение правильным способом, подобно игре на реальном концертном рояле.
YAMAHA
Согласно мнению специалистов, механика клавиатуры Yamaha также превосходна, как и у Roland.
Механизм клавиатуры GH-3
Модели этой компании оснащены клавиатурами Graded Hammer 3 (GH3X/GH3) и Natural Wood. Эти клавиатуры, по заверению производителей, позволяют забыть о том, что в игре участвует цифровое пианино. Инструменты с такой механикой сопровождает насыщенный, аутентичный звук и абсолютное наслаждение игрой. Клавиатура Natural Wood выполнена из натурального дерева по уникальной технологии. Клавиши Graded Hammer 3 имеют благородную текстуру из синтетической слоновой кости. Такие типы клавиатур оснащены тремя датчиками и стабилизаторами. В качестве сэмплов клавиш Yamaha задействует тембры знаменитых роялей Yamaha CFX и Bösendorfer Imperial. Также, в работу клавиатур Yamaha встроен эффект Real Grand Expression. Суть его заключается в легком, но существенном для механики игры щелчке в конце хода клавиши.
KAWAI
Особый выразительный характер имеют цифровые пианино японской фирмы Kawai. Основатель компании Коити Каваи был талантливым изобретателем и запатентовал исключительную модель фортепиано, который сейчас воплощается в электронных аналогах. Широкий спектр серий цифровых пианино Kawai использует клавиатуры следующих типов:
— Responsive Hammer Compact Action (RH-C),
— Responsive Hammer II
— Advanced Hammer Action IV-F.
Клавиатура пианино KAWAI
Градуированные клавиатуры этих типов имеют 88 взвешенных клавиш. RH-C имеет покрытие Ivory Touch, которое достоверно имитирует слоновую кость. Исключительная технология Harmonic Imaging Kawai реализует любые задумки музыкальной экспрессии пианиста: от мелодичного пианиссимо до призывного фортиссимо.
Модели пианино Kawai рекомендуют приобретать музыкантам, работающим в классическом направлении. Именно Kawai обладает превосходным классическим концертным звучанием.
Клавиатура с пластиковыми клавишами RH II
CASIO
Широкая модельная линейка электронных музыкальных инструментов Casio постоянно обновляет ассортимент, совершенствуя механику и характеристики клавиатуры.
Серии Casio Privia и Casio Celviano оснащены запатентованной взвешенной молоточковой клавиатурой Tri-Sensor II с функцией Hammer Response. Ее 88 клавиш обладают тремя уровнями чувствительности и богатой полифонией от 128 до 256 звуков. При нажатии клавиши в действие вступает трех сенсорный молоточковый механизм.
Богатое многомерное звучание инструментов Casio достигается с помощью особой Air-технологии. Звуковой процессор Air обеспечивает богатство тембров и создает эффект резонанса струн. Опытный производитель Casio сделал всё возможное, чтобы превратить обычную комнату с инструментом в реалистичный концертный зал.
Среди всех известных производителей отчетливо прослеживается стремление создать прекрасный инструмент с богатым акустическим звучанием и идеальной фортепианной механикой. Технологии клавиатурной динамики неустанно совершенствуются и добиваются истинного мастерства. Еще 10 лет назад музыкальные преподаватели были против обучения игре на фортепиано на цифровых аналогах из-за разности ключевых нюансов техники игры и формирования неверных навыков. Сейчас отличия между акустическими фортепиано и электронными инструментами сглажены настолько, что не заметны даже опытным профессионалам.
Источник
Устройство пианино
Из многочисленных разновидностей фортепиано, существовавших с момента возникновения этого вида струнного клавишного ударного инструмента (начало XVIII века), до наших дней дошло только две: рояль и пианино. Об устройстве рояля мы говорили в предыдущей заметке, настало время понять устройство пианино.
Рояль и пианино
Рояль можно считать прямым продолжением развития молоточкового фортепиано. В нем сохранились многие отличительные признаки характерные его предшественникам: крыловидный корпус и горизонтальное расположение струн, конструктивные особенности механики и др.
Пианино же было почти изобретено заново – на рубеже XVIII-XIX веков филадельфийским мастером Джоном Айзеком Хокинсом (Hawkins). Правда, пианино имело богатую предысторию в виде различных форм вертикальных клавиров, начиная от так называемого клавицитериума (клавесин с вертикально расположенными струнами и корпусом, XVI в.) и заканчивая разнообразными формами фортепиано конца XVIII века (т.н. «пирамидальные», «жирафовые» фортепиано и т. п.)
Главное конструктивное отличие пианино заключается в вертикальном расположении струн, деки и механики. И, как следствие, – малые габариты и компактность, удобство вписать инструмент в интерьер, относительно дешевое производство и, соответственно, умеренная стоимость. Одним словом, само название инструмента говорит за себя: «пианино» с итальянского pianino – как уменьшительная форма от piano[forte]. Лайт версия фортепиано.
Устройство пианино будем рассматривать по шести главным составляющим: Клавишный механизм, Резонансная дека, Стальные струны, Чугунная рама, Деревянный корпус и Педали.
Клавишный механизм
Клавишный механизм пианино состоит из собственно клавиш (как правило, их 88, хотя может быть и 85), молоточков, демпферов и системы передаточных рычагов – так называемой фортепианной механики. Как и в рояле механика пианино занимает ключевое значение в устройстве инструмента, делая из него форте-пиано, т.е. инструмент способный передавать различные динамические оттенки, плавно переходить от forte к piano и обратно.
При этом конструкция механики по своей сложности (обилию деталей, частей и различных используемых материалов) может лишь немногим уступать рояльной. Так, к примеру, в нажатии клавиши пианино принимает участие коло 70 деталей, при этом в общей сложности в механике пианино можно насчитать до 6000 частей.
Современная механика пианино была разработана лондонским мастером Робертом Уорнумом (Wornum), получившим патент в 1842 году, этот год можно считать моментом рождения современного пианино.
Все особенности механики пианино, как и следовало того ожидать, связаны с вертикальным ее расположением. При этом, так же как и в рояле, в ней присутствуют все основные элементы первого молоточкового фортепиано работы легендарного итальянского мастера Бартоломео Кристофори, создателя знаменитого Gravecembalo col piano e forte.
Особенностью механики пианино помимо всего прочего стало использование специальных оттягивающих ленточек (бентиков), обеспечивающих с одной стороны связь фигуры и шпиллера, с другой – правильную репетицию молотка; а также устройство системы демпферов.
Ниже приводится подробное описание работы механики пианино.
При нажатии на клавишу ее задняя часть поднимает фигуру молоточкового механизма (1) вверх вместе с подвижно закрепленным на ней шпиллером (2). Шпиллер передает движение еще выше – на шультер (3), в результате чего молоточек (4) начинает движение в сторону струн.
Непосредственно перед самым моментом удара молоточка по струнам передача силы удара с клавиши через фигуру и шпиллер на шультер прерывается. Это происходит благодаря короткому плечу шпиллера (5), заставляющему шпиллер (2) отклониться и выйти из-под шультера (3), в то время как клавиша, на которую мы нажали, продолжает движение вниз.
Ударив по струнам, молоточек отскакивает назад и где-то после трети обратного пути он подхватывается фенгером (7) за контрфенгер (6) расположенный на шультере. Этому движению назад способствует предварительно натянутая пружина шультера (8). Бентик (9) соединяет шлейф бентика (10) с контрфенгером (6).
Репетиционные возможности механики пианино отличаются от таковых в рояльной механике, помимо всего прочего тем, что клавишу пианино нужно полностью отпустить, прежде чем можно будет осуществить следующий удар. Именно поэтому пианисты предпочитают играть на рояле, механика которого оснащена механизмом двойной репетиции. Правда, в наше время был создан ряд новых конструкций, в которых почти все пружины механики пианино заменяются магнитами. В результате чего удалось получить выразительное туше и хорошую репетицию, существенно приблизив тем самым игру на пианино к роялю, у некоторых производителей такая механика пианино прямо называется рояльной.
Демпфирующий механизм располагается под молоточками перед струнами. Пружина демпфергальтера (11) обеспечивает достаточное давление прижима, чтобы заглушить звучание струн. На верхнем конце демпфергальтера располагается демпферная колодочка (12). Сила удара по клавише передается через фигуру (1) и демпферную ложку (13) на нижний конец демпфергальтера, в результате чего демпферная колодочка отходит назад, позволяя струнам резонировать.
Описанная система демпферов, так называемая нижнедемпферная, была изобретена уже в первой половине XIX века. Сегодня она используется во всех механиках пианино. Ранняя форма системы демпферов, которая правда применялась вплоть до 20-х годов XX века, имела название верхнедемпферная. В этой системе демпферная колодочка располагалась над молоточком в верхней точке струнного хора, и как следствие система отличалась весьма посредственным глушением, что особенно заметно при игре стаккато.
Вот видео, на котором наглядно показано, как работает механика пианино:
Резонансная дека
Резонансная дека обеспечивает силу и богатство звучания пианино. Представляет она собой деревянный щит, который располагается под струнами инструмента, внутри его корпуса, приклеенный к футору. Дека пианино изготавливается из ели (бывают, правда, исключения). Необходимый размер деки получается за счет склеивания дощечек ели в прямоугольный щит, толщина которого около 1 см.
Для того, чтобы обеспечить сопротивляемость натяжению струн (в пианино оно достигает 16 тонн), а также для распределения энергии колебаний по всей площади резонансной деки, последней придают куполообразность с обращением в сторону струн, за счет приклеивания специальных ребер жесткости «рипок», которые застругиваются по приклеиваемым поверхностям дугообразно, чтобы придать деке необходимую форму, и сужаются к концам, чтобы придать ей эластичность.
Еще к деке приклеивается «штег» – подставка для струн, посредством которой колебание от последних передается уже самой деке. Особенность басового штега пианино, как и малых роялей, заключается в наличии так называемого мостика штега, за счет которого удается значительно выше перенести точку соприкосновения штега с декой от края последней (невыгодного в плане резонанса места). Сам штег может быть изготовлен как из массивной древесины, так и из многослойной.
Стальные струны
Источником звука в пианино являются стальные струны. Совокупность струн каждого отдельного тона принято называть «струнным хором», при этом в пианино вверх по диапазону, как правило от нот e-es (в малогабаритных может быть от gis) хор состоит из трех струн, в нижнем регистре – по две, а самые низкие ноты имеют в хоре всего лишь по одной струне. Современная стальная проволока обладает очень высоким качеством по всем параметрам: прочность, чистота поверхности, упругость и однородность.
Чтобы не делать струны для низких звуков чрезмерно длинными, используют так называемые витые струны – на тонкую основную струну (керн) навивают мягкую медную проволоку. В результате чего достигается толщина необходимая для получения низких звуков, при этом сохраняется необходимая эластичность струн.
В общей сложности струнная одежда пианино будет насчитывать около 2.5 кг стальной и 3 кг медной проволоки.
Струны, проходя через штег, одним концом закрепляются на настроечном колке (вирбеле), другим – на рамном штифте. Рабочий участок струны ограничиваются с одной стороны струнным порожком (клангштабиком) с прижимным каподастром или аграфом, с другой – штегом.
С середины XIX века, для более рационального использования пространства внутри инструмента, а также для равномерного распределения натяжения по поверхности рамы, струны стали протягивать крест-накрест друг над другом. В рояле это нововведение стало применяться с середины XIX века, в пианино же перекрестная система стала использоваться только спустя многие десятилетия позже, поскольку ее применение на первых порах серьезно ухудшало акустические свойства инструмента.
Чугунная рама
Чугунная рама – одна из важных составных частей пианино. Ее основная функция заключается в том, чтобы принимать на себя суммарное натяжения струн инструмента, которое в пианино может превышать 16 тонн.
Первоначально эту роль своеобразного остова инструмента выполнял футор, но постепенно рама все больше и больше стала принимать на себя силу натяжения струн. Первое время чугунная рама была упорной, без верхней обвязки, доходила только до вирбельбанка. С 1930 года появились конструкции так называемых «панцирных» рам для пианино, позволяющих вовсе отказаться от футора, за счет чего удалось существенно уменьшить глубину инструмента.
Вес чугунной рамы пианино может достигать 80 кг.
Деревянный корпус
Деревянный корпус пианино вмещает в себя все перечисленные до этого компоненты. Состоит он из футора с приклеенными к нему сторонками и цокольным полом, и всех съемных деталей.
Футор представляет собой стабильную деревянную основу инструмента, включает в себя балки и шпрейцы футора (массивные распорки), постель деки (кромка футора для приклеивания деки). Служит местом крепления деки и чугунной рамы. Как правило, футор пианино изготавливается из сосны, постель деки из бука или граба.
Помимо прочих важных компонентов пианино, расположенных в его корпусе, здесь же к футору приклеивается и так называемая колковая доска (вирбельбанк), с просверленными в нем отверстиями и вбитыми в них настроечными колками (вирбелями), поворачиванием которых производят настройку инструмента. Современный вирбельбанк склеен минимум из трех или пяти слоев твердой древесины.
Поскольку фортепиано является в некотором смысле и предметом интерьера, наружная отделка корпуса пианино, его оформление часто несут на себе элементы дизайна и воплощение смелых художественных замыслов. Такой подход существовал всегда, хотя с середины XIX века и особенно в XX веке инструменты стали приобретать более скромную и строгую внешность. На сегодняшний день некоторые фирмы могут изготовить корпус инструмента по эскизам самого покупателя.
Педали
Педали пианино представляют собой устройства рычажного типа, управление которыми осуществляется ногами. Первым, кто был упомянут в связи с изобретением педалей фортепиано, был Адам Бейер из Лондона, который в 1781 году получил патент на педаль «форте» (правая педаль).
Современное пианино в большинстве своем имеет две или три педали.
Правая педаль отодвигает весь комплект демпферов от струн, так что после отпускания нажатых клавиш соответствующие струны продолжают звучать, при этом все остальные неприглушённые струны начинают резонировать, что делает звучание более полным. Поэтому правую педаль не совсем верно еще называют педалью «форте».
Левая педаль сдвигает молоточки к струнам примерно на одну треть или половину их хода, сокращая между ними расстояние. Таким образом уменьшается сила удара молоточков по струнам и облегчается игра пианиссимо. В отличие от рояля, использование левой педали на пианино не влияет на тембр.
Средняя педаль может иметь разные функции. В большинстве случаев она управляет модератором, но также это может быть и педаль «состенуто», хотя подобная функция в пианино встречается достаточно редко.
Модератор представляет собой полоску мягкого войлока, вдвигаемого между молотками и струнами, за счет чего происходит существенное глушение звука, которое может пригодиться, например, во время упражнений. Педаль «состенуто» служит для фиксации в приподнятом состоянии той части демпферов, которая уже была приподнята к моменту нажатия педали.
В некоторых пианино с верхнедемпферной системой можно было с помощью педали сдвигать в сторону всю механику (кроме демпферов), в результате чего молоточки ударяли не по всем струнам хора, как это происходит в современном рояле.
Раньше нередко в пианино использовался так называемый клавесинный эффект, также управляемый педалью. При нажатии педали короткие полоски фильца с укрепленными на их концах латунными скобками помещались между струнами и молоточками.
Схема устройства пианино
1. Механика
2. Резонансная дека
3. Стальные струны
4. Чугунная рама
5. Боковая стенка
6. Шпрейцы футора
7. Педали
8. Штег дискантовый
9. Штег басовый с мостиком
10. Рамные штифты
11. Рипки
12. Клангштабик с прижимным каподастром
13. Вирбельбанк (на рисунке находится за панцирной рамой)
14. Ролик или опорная колодка
15. Клавиатурный клап
16. Консоль
17. Крышка
18. Клавиатура
19. Вирбели
Источник