Аналоговое Электронное Фортепьяно. Механика. Электронные инструменты.

В прошлой части кратко я рассказывал о работе и особенности механик акустических инструментов Пианино, Рояля и Органа.

Так как мой ЭМИ в первую очередь позиционируется как "Фортепьяно" то начнем с механики Электронно-акустических пианино. Это клавишно-ударный инструмент, но в место струн установлены камертоны или металлические язычки.

Камертонное пианино.

Рис. 1 Вид камертонного пианино без верхней крышки.

Механика камертонного Пианино проста. Такая механика применялась на заре создания Роялей.

Рис. 2 Схема камертонного пианино

Обратите внимание на рисунок схему. Здесь мы видим клавиатуру по типу Фортепьяно. Молоток, который бьёт по металлическому пруту, демпфера, которые гасят колебания прута. Работает этот инструмент так: Нажимая клавишу, задняя её часть давит на молоток, сам молоток прикреплен так, что бы не большой подъём у основания, давал большое ускорение и подъём молотка. Так же пианист испытывает некое сопротивление при нажатии на клавишу из-за этого. Молоток бьёт по металлическому пруту, который в своё время прикреплён к камертону. Камертон возбуждается с частотой, на которую настроен. Эти колебания передаются снова пруту. Магнитный звукосниматель снимает колебания с прута. Так же к молотку прикреплена нить, которая связана с пружинным демпфером. И получается, что пианист испытывает сопротивление молотка и пружины демпфера. В данной схеме есть ряд недостатков. Первый, что после удара молотка по пруту, есть небольшая отдача в клавишу, и после как клавишу отпустили, она остаётся связана с клавишей. Это сделано из-за того, что клавиатура в свободном состоянии падает в перёд, а молоток держит их в исходном положение. Пружина демпфера позволяет гасить инерционность молотка, что позволяет делать быструю репетицию.

Компания Wurlitzer в своём язычковом пианино улучшило механику, позволив улучшить игровые возможности инструмента. Приблизив ощущения к фортепьянному.

Рис. 3 Устройство механики язычкового пианино Wurlitzer 200

Здесь мы видим уже нам привычные Фигуру - Шпиллер - Молоток - Демпфер. Я бы сказа, что для имитации это одна из лучших механик после реальных акустических, но об это позже. В данной механике всё-же есть недостатки. Первое (и наверное самое главное) это очень близко находится штифт средника, что ухудшает лёгкость игры по всей рабочей поверхности клавиши. Второе, что она однарепетиционная. Для того, чтобы не было отдачи молотка в обратку, Шпиллер после как отскочит молоток, его подхватывает.

Рис. 4 Шпиллер подхватывает молоток.

Если немного доработать эту механике, она будит вполне хороша и для акустики и в электронных инструментах.

Вот мы и подходим к механикам аналоговых и цифровых инструментах.

Механика ЭМИ

В первых электромузыкальных инструментах (ЭМИ) особо не задумывались хоть о какой то имитации механик акустических инструментов. Хотя позже были те инструменты, где приближали к органной имитации, например наш ЭМИ Перле и Ретакорд. У этих инструментах деревянные клавиши с пружинном сопротивлением. Они и позиционировались как Органы. Камертон (Этрадин-7) тоже имеет деревянные клавиши но на концах находятся магниты и вполне есть пружины. Как говорят разработчики, нажатие должно быть приятное с лёгким сопротивлением, то инструмент позиционировался как профессиональный. В таких инструментах как Baldwin Kustom 88 электронное пианино, клавиатура тоже была деревянная, но очень близко смещён штифт средника, что плохо сказывается на качественную имитацию и игру, несмотря на то, что имел 88 клавиш.

Рис. 5 клавиатура baldwin kustom 88

Рис. 6 устройство клавиатуры Kustom 88

Ещё один вариант клавиатуры был выполнен у электронного пианино Yamaha cp30. Основа клавиатуры там выполнена из металла и пластмассовые накладки. Тут вообще, баланс идет на одной линии, по принципу современных клавиатур цифровых инструментов, задняя часть клавиши тяжелей передней, таким образом имитировался вес нажатия.

Рис. 7 Устройство клавиатуры Yamaha cp30

В основном, что у нас, то и за рубежом били обычные пружинные клавиатуры Органного типа.

Рис. 8 Клавиатура обычных синтезаторов с пружинным балансом

Это дешёвая клавиатура и проста в производстве и настройке. В инструментах с динамической клавиатурой было очень тяжело исполнять выдерживая какую-то динамику. С появлением цифровых синтезаторов, картина не изменилась. Да в профессиональных инструментах которые позиционировались ка Фортепьяно были деревянные клавиши с имитацией механики. Пользователи обычных инструментов стали жаловаться на отсутствие хорошей клавиатуры у инструментах цифровых Фортепьяно.

Производители пошли на хитрость. Создали клавиши с механикой, которую сложно назвать "молоточковой". Но рекламу вели как "Отличная имитация реального пианино..." А в реальности эта клавиатура просто взвешенная, где легче исполнять динамические произведения.

Рис. 9 Первый вариант взвешенной клавиатуры.

Рис. 9 Второй вариант взвешенной клавиатуры.

Ощущения от игры на таких клавиатурах не естественные, даже у Yamaha CP30 куда приятнее ощущения. Из-за того, что молоток привязан к клавише не отрывное, создаётся постоянное давление и это не естественно. Чувствуешь как клавиша тормозиться молотком, а не ложиться на суконный демпфер под клавишами. На первый взгляд клавиша нажимается очень легко, но в динамике она наливается тяжестью и пружины тут уже не помогут.

Рис. 10 Механика цифрового синтезатора Yamaha

Вот тут мы видим и баланс сильно смещенный от начала клавиши и молоток который ложится на суконный демпфер. Понятно, что и на эту механику тоже начали жаловаться. И производители стали экспериментировать, и в разных ценовых категориях стали выдавать разные имитации молоточков. Самый распространённые вариант, это по типу камертонного пианино.

Рис. 11 Работа механики цифровых инструментов

Рис. 12 Работа механики цифровых инструментов

Тут мы видим деревянные клавиши, и штифт средника на нужном месте, но для того чтобы компенсировать короткую заднюю часть клавиши, и создать более низкий вес всего инструмента, устанавливать свинцовые грузы не стали, а сделали тяжёлые молотки. Здесь присутствует проблема при быстрой динамической игре из-за большой инерционности молотков, клавиатура наливается тяжестью при динамической игре и молоток всегда давит на клавишу, а пружин компенсирующие эти недостатки тоже нет. Производители и тут начали хитрить, говорить, что клавиатура выполнена по типу рояльной и показывают такую схему покупателям.

Рис. 13 Сравнение штифта баланса акустического Рояля и синтезатора

Но в реальности это лукавство. Так же есть клавиатуры хоть и деревянные, и с молоточками как у камертонного пианино, но штифты средника стоят очень близко к началу клавиши.

Рис. 14 Близко расположенные штифты средника к началу клавиши

И тут полились не довольство пользователей этих инструментов. "Вы их позиционируете как реалистичная клавиатура, а в реальности есть недостатки". Производители предложили еще вариант имитации Рояльной механики.

Рис. 15

Рис. 16 Более реалистичная механик с не плохой имитацией

Тут мы видим деревянную клавишу во всю длину как у пианино, и друкшайбу под клавишей и своеобразный Фигура-Шиллер который непрерывно связан с молотком. На мой взгляд эта одна из лучших имитаций в современных инструментах. Она конечно уступает механике Wurlitzer 200, но хоть что-то. И тут конечно же не обошлось без "косяков" близко установили штифт средника, и небольшая отдача молотка. Но такая механика стоит именно в цифровом Пианино, хоть и похожа на рояльную. Примерно так установлен штифт у современных акустических пианино 110-120см в высоту или у последних выпусках советских пианино (в первой части этой статьи на рис. 1 это видно.

И тут производители поняли как ещё можно заставить людей раскошелиться. Дать им ту самую реалистичную механику Пианино и Рояля.

Рис. 17 Рояльная клавиатура цифрового инструмента

Рис. 18 Пианинная механик цифрового инструмента.

Здесь мы видим совершенно обычные механики акустических инструментов, за исключением того, что молотки у них пластмассовые, и часть механики пластмассовая. В Акустических инструментах такую применять нельзя, так как пластмасса повлияет на тембр. Но она более долговечна и не требует долгого вмешательства. Но стоимость этих инструментов больше чем у акустики. Например Акустическое пианино Yamaha стоит около 700тыс рублей (на момент написание статьи) А цифровое пианино с механикой что показана выше на Рис. 18, стоит 1 200 000 рублей. А электроника там установлена от синтезатора с механикой показанной на Рис. 16.

Для меня это не понятно, ведь цифровые инструменты должны были стать дешёвой альтернативой сложных акустических инструментов и аналоговых, где для хорошей имитации тембра применялось несколько тысяч деталей. Но как видим, спрос рождает предложение по высокой цене...

Вот мы и поговорили о механиках электронных Пианино. Следующая часть этой длинной статьи будет посвящена моему способу имитировать молоточковую механику.

Продолжение следует...

#электронное пианино, #работа механики пианино, #electronic piano, #the work of electronic piano mechanics