Как сделать струны для пианино

Как сделать струны для пианино

Струны фортепиано иногда рвутся, причём чаще всего либо на участке в непосредственной близости к вирбелю (струнному колку), либо на месте перегиба через штифт на клангштабике или в аграфе. Причины тому две.

Первая — так называемая усталость металла. Любой мальчишка знает, что если проволоку неоднократно сгибать и выпрямлять на одном и том же месте, непременно наступает момент, когда она ломается. Всякую струну для настройки сначала слегка ослабляют, а затем снова натягивают до необходимого. Участки струны в местах перегибов (то есть на витке вокруг вирбеля, на изгибе вокруг штифта или в аграфе) дугообразно изогнуты. При ослаблении струны они слегка смещаются и выпрямляются, а при натяжении вновь возвращаются на прежнее место и опять приобретают дугообразную форму. Такие попеременные изгибания и выпрямления нарушают на указанных участках струны структуру металла, что вызывает образование в нём микротрещин.

Вторая причина — влажность. В воздухе, в том числе внутри фортепиано, всегда растворено некоторое количество водяного пара. При понижении температуры металл охлаждается быстрее других материалов, и пар, преобразуясь в туман, оседает в виде конденсата прежде всего на металлических поверхностях. Со временем конденсат, конечно, испаряется, но в укромных местах соприкосновения струн с деталями опорных конструкций фортепиано это происходит значительно медленнее, чем на открытых поверхностях, а на эти укромные места (то есть на участки, подверженные выпрямлению и изгибанию в процессе настроек) как раз и приходятся контакты струн с вирбелями, штифтами, аграфами. А где влага, там, как известно, металл подвергается коррозии и теряет прочность, что в сочетании с микротрещинами от усталости металла и значительной силой натяжения струн ведёт к их обрывам.

У фортепианных мастеров-настройщиков не всегда имеется под рукой нужный струнный материал, чтобы изготовить новую струну. К тому же в свежеизготовленной струне после её настройки начинается довольно длительный процесс релаксации, связанный с расстройкой тона в сторону понижения и требующий постоянной подстройки. Поэтому, если с момента обрыва струны до изготовления новой и её полной релаксации музыкальный инструмент обязан «работать», настройщики ищут выход в связывании оборванной струны, но не все знают, как это сделать проще и надёжнее. Особенно, если оборвалась обвитая струна, да ещё на изгибе через штифт клангштабика или в аграфе, когда участок керна от места обрыва до начала навивки настолько кóроток, что использовать его для связывания в узел с куском проволоки-надставки представляется задачей чудовищной сложности, практически невыполнимой. Но это сложность мнимая, потому что для тех, кто владеет технологией связывания струнной проволоки особым узлом, для этого достаточно всего лишь 15-20 мм. свободного от навивки конца керна. К тому же вязание такого узла не очень сложно и не требует от мастера никаких особых усилий. Здесь требуются только чрезвычайная аккуратность, отсутствие суеты в действиях и скрупулёзное соблюдение приведённых далее рекомендаций.

Рассмотрим технологический процесс связывания оборванной обвитой струны на самом сложном примере, когда свободный от навивки обрывок струнной проволоки чрезвычайно кóроток или даже вовсе отсутствует (обрыв в аграфе или у штифта на клангштабике).

Главное требование к навивке — плотное прилегание её витков друг к другу и, в особенности, к керну (прочной стальной проволоке, на которую навита другая, медная, латунная или мягкая стальная). Достаточно ослабить навивку хотя бы на один оборот — и струна теряет «кантиленность» (певучесть, мелодичность), звучит глухо, с посторонними сиплыми призвуками и неопределённо по высоте тона. Чтобы избежать «проворота» навивки вокруг керна, струнную проволоку на участках начала и конца навивки слегка расклёпывают на длину 20-30 мм., иногда более, чтобы и сечение керна, и витки приобрели здесь не круглую, а овальную форму.

При недостаточности длины необвитого участка оборванного конца струны (менее 15-20 мм.) следует увеличить его длину, смотав некоторое количество витков навивки с расклёпанного участка керна. Если это делать неправильно, то есть сматывать навивку с предварительно незащищённой струны, струну легко окончательно загубить, а правильно следует делать так:

Если струна оборвалась непосредственно у края навивки и есть опасность освободить от витков почти весь расклёпанный участок, что может вызвать «срыв» овальных витков, предохраняющих от проворота навивки вокруг керна, поможет следующий приём. Не зажатый в тиски конец струны следует сделать подлиннее, на открытом пламени газовой горелки слегка прокалить крайние витки медной проволоки, чтобы не допустить её поломки при сматывании, аккуратно смотать навивочную проволоку «до упора», то есть и с расклёпанного участка, и даже более, затем с помощью молотка и «наковаленки» «дорасклепать» керн на бóльшую длину, затем вручную туго навить часть витков на вновь расклёпанную часть и через неразрушающую прокладку (например, кожаную) с помощью пассатижей плотно обжать витки вокруг граней расклёпанного керна и, наконец, обрéзать остатки медной проволоки, оставив для вязки узла 15-20 мм. Перезажать струну в тиски так, как это показано на рисунке 2.

От фортепианного мастера, особенно если он не имеет опыта и навыков работы со струнной проволокой и слабо знаком с её поведением в особых случаях, дальнейшие действия потребуют большой тщательности и неторопливости.

Для тех, кто вышеописанный приём освоит, связывание струны, оборванной у вирбеля или между клангштабиком (аграфом) и вирбелем, или у концевой петли, надеваемой на штифт металлической рамы, или же вовсе гладкой (без навивки), не должно составить никаких трудностей. Единственное, чего нельзя забыть, это прежде чем связывать обвитую струну, на которой узел должен расположиться между аграфом и вирбелем, её оборванный конец следует продеть в отверстие аграфа (иначе, после вязки узла, это сделать не получится). Во всех этих случаях зажимать струну в тиски уже не потребуется.

Источник

Пианино и рояли для Вас

дорогие и дешевые
роскошные и строгие
старинные и современные

Поиск

Модернизированное пианино «Sonette»

Рубрики

Что делать если порвалась струна

Чем дольше инструмент не настраивался, тем больше вероятность обрыва струн при их натягивании.

Это закономерно, металл теряет свои рабочие свойства со временем, и об этом необходимо предупредить клиента перед работой, дабы не оказаться в неудобном положении. Если же струна порвалась, не пугайтесь, в большинстве случаев ее можно связать.

Для этого существует специальный узел. Чтобы его сделать, необходим кусок струны такого же или на 1-2 размера большего диаметра, и немного тренировки. Тренироваться я рекомендую на любой проволоке, которую не сложно согнуть. Будьте осторожны при связывании струнной проволоки, она очень упруга и при отсутствии сноровки может порезать пальцы.

В заключение несколько советов:

1. Связать струну можно, только если обрыв произошел на участке от вирбеля до штабика или же между басовым штегом и рамным штифтом. Не связывайте струну в рабочей части.

2. Если инструмент долго стоял не настроенным и его общий строй Ниже камертона (440 Гц.) на половину и более тона, есть большая вероятность обрыва очень многих струн в дискантовом регистре. Чтобы этого избежать, лучше настроить его на ту высоту строя в которой он находится (разумеется, предупредив предварительно хозяина инструмента)

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