Физика музыкальных инструментов

Итак, чугунная рама фортепиано появилась в 1825 г., приблизительно в середине его истории. И тут надо сказать, что это время было особенно насыщено усовершенствованиями. Француз Себастьян Эрар дополнил молоточковый механизм так называемым репетиционным (т.е. повторяющим) устройством. До этого нововведения приходилось отпускать клавишу до конца, чтобы она подготовилась к новому удару, поэтому бр

ать подряд быстрые короткие звуки одной высоты не удавалось. Репетиционное устройство при нажатой клавише не возвращало молоточек на свое место, а удерживало вблизи струны, и теперь можно было, чуть отпустив палец, нажать клавишу снова. Музыканту стали доступны очень быстрые повторные звуки. И только когда клавиша отпускалась до конца, молоточек возвращался на свое место.

Прошло каких-нибудь двадцать лет — и вновь серьезное усовершенствование. Деревянный молоточек раньше обтягивался лосиной кожей, а теперь его обтянули фильдем — высококачественной разновидностью технического войлока. Тембр звука стал значительно мягче.

И, наконец, еще через полтора десятка лет обнаружили, что если струны натягивать не строго параллельно друг другу, а так, чтобы они чуть расходились от того места, где расположены молоточки, к заднему краю инструмента, звук получается лучше. Одновременно было внедрено и такое нововведение: струны легли не в одной плоскости, а в двух. Басовые пошли от левой части молоточкового механизма к заднему правому углу инструмента, а тонкие расположились перекрестно к басовым и пошли под ними — от правой части механизма к заднему левому углу. От этого улучшился резонанс деки.

Вот теперь это было то фортепиано, которое мы знаем: с сильным, полным, благородным звучанием. Усовершенствования продолжались и дальше, но они были уже не столь принципиальными, хотя, конечно же, улучшали звук. Так инструмент, который поначалу был, отвергнут как грубый и примитивный, обрел право на жизнь.

К сожалению, не все любят фортепиано. И чаще всего потому, что не слышали настоящего звучания этого инструмента. Попытаемся объяснить, в чем дело. Каждый звук фортепиано отчетливо делятся на две части: начало (в момент удара молоточка по струне) и продолжение (когда струна звучит сама по себе). Причем начало звука всегда получается намного более громким, чем продолжение. Можно, конечно, взять тихий звук, но в этом случае продолжение будет еще тише. И вот этих-то продолжений мы очень часто не слышим вообще, если слушаем фортепианное произведение по радиотрансляционному динамику, посредственному транзисторному приемнику или с пластинки, поставленной на проигрыватель.

Один пианист, тонко управляя при ударе не только клавишей, но и педалями, заставляет струну и после удара звучать так, как ему хочется, а другой эти тонкости упускает. У первого продолжения звуков будут богаты разными опенками, у второго же останутся однообразными. Это однообразие — частый спутник любительской игры на фортепиано, поэтому нельзя судить об инструменте, не услышав безукоризненного исполнения, и лучше всего — в концертном зале.

Устройство современного фортепиано.

Пора перейти от родового названия инструмента к видовому: конкретно мы знаем не фортепиано, а пианино и рояль, потому что фортепиано — это собирательное название клавишеструных молоточковых инструментов — роялей и пианино.

Что касается рояля, то его называют королем музыкальных инструментов. К его несомненным достоинствам относится то, что рояль охватывает почти весь слышимый музыкальный диапазон. Если пока брать во внимание только высоту звука, то в музыкальное пространство рояля может уложиться большой симфонический оркестр со всем многообразием инструментов.

Пианино — инструмент компромиссный. Его звучание заведомо хуже, зато это более компактный инструмент. (Тем не менее встречаются великолепные пианино и весьма посредственные рояли.)

Рояль полнозвучен главным образом потому, что в нем можно использовать более длинные струны и большую резонансную деку. Кроме того, можно поднять крышку, и не останется никакой преграды между струнами и слушателями. Зато пианино легко поставить в небольшой комнате, и оно отлично уживется в ней рядом с обычной мебелью.

Очень важная деталь и рояля, и пианино — дека. Это деревянный щит, склеенный из отдельных досок. В рояле дека размещается горизонтально под струнами, а в пианино вертикально. Она не только усиливает звук, но и участвует в формировании тембра инструмента, причем так, что от характерного струнного звука мало что остается, — мы слышим звучание дерева. Деку делают из резонансной ели, иногда из сосны, причем дерево специально подбирают, чтобы слои в нем были узкими и прямыми, без сучков. И конечно же, дерево для деки должно быть сухим и выдержанным.

Если взглянуть на струны рояля, можно заметить, что в способе их крепления много общего с обычными струнными инструментами, например с мандолиной. Одним концом каждая струна крепится на чугунной раме (Рис.6.) (у мандолины — к металлической накладке на корпусе), потом перекидывается через укрепленную на деке деревянную подставку, которая передает деке колебания струн, затем переходит через порожек на противоположной стороне рамы и, наконец, наматывается на колок. Но даже восемь струн мандолины, натягиваясь, способны покоробить корпус инструмента, что же говорить о рояле, в котором две с лишним сотни струн! Чугунная рама должна выдерживать усилие примерно в 20 т. А больше двухсот струн набирается в рояле и пианино оттого, что для каждого звука натягиваются две или три одинаково настроенные. Ведь и в мандолине мы наблюдаем примерно то же самое: считается, что у нее четыре струны, но они двойные, поэтому получается восемь.

Рис. 6. Так натягиваются струны рояля (вверху) и мандолины (внизу). Принципиальной разницы, как видите, нет. Учтите только, что мандолина для наглядности сильно увеличена.

Струны, переходя через подставку на деке, давят на нее с достаточно большей силой — примерно в полтонны. Поэтому дека должна быть не только гибкой, но и очень прочной. Для этого в роялях ее делают чуть выгнутой в сторону струн. Ручные струнные инструменты рас страиваются очень быстро. Мандолину, домру, гитару каждый раз перед игрой приходится подстраивать. Для рояля и пианино это было бы совершенно неприемлемым, хотя бы потому, что тогда и вовсе некогда было бы играть, — процесс настройки этих инструментов долог. По этому колки у них устроены особо: они плотно запрессованы в деревянную раму, которая соединена с чугунной. Каждое отверстие для колка свернётся с таким расчетом, чтобы оно было меньше диаметра самого колкая 1,5 мм, и когда в это отверстие с большим усилием вгоняют колок, он сидит в нем так плотно, что провернуть его можно только специальным ключом.

Теперь о действии педалей. Нажатие клавиши вызывает, кроме удара молоточка о струну, еще и отделение от нее глушителя. Когда клавиша отпускается, глушитель вновь возвращается на струну. А с помощью правой педали можно продлить звучание струн, когда клавиши уже отпущены. Педаль поднимает со всех струн глушители и оставляет их в таком положении. Музыканты пользуются этой педалью очень осторожно, иначе не заглушаемое звучание может слиться в так называемый педальный гул, который не имеет ничего общего с благозвучием.

 Скачать реферат