Устройство рояля

Фортепиано – самый распространенный музыкальный инструмент, изобретенный в 1709 году флорентийским мастером Бартоломео Кристофори.

Фортепиано относится к группе струнных музыкальных инструментов; егго многочисленные хроматически настроенные струны возбуждаются к звучанию ударами молоточков. Молоточки фортепиано приводятся в движение особым рычажным механизмом и ударяют по струнам при нажимах или ударах пальцев по клавишам. С изменением силы удара по клавишам изменяется сила звука инструмента. Это является характерной особенностью фортепиано, отличающей его от непосредственных предшественников – клавикорда и клавесина, в силу чего инструмент был назван его изобретателем cembalo col piano e forte, то есть «клавесин с тихими и громкими звуками»; в дальнейшем его стали называть просто pianoforte, у нас – фортепиано.

Благодаря этому ценному, с точки зрения музыкальной выразительности, качеству фортепиано быстро вытеснило своих предшественников и приобрело в музыкальном мире исключительное значение.

Со времен своего появления, подвергаясь постепенному усовершенствованию, фортепиано претерпело ряд конструктивных изменений, направленных к увеличению его прочности, выносливости и чувствительности механизма, к улучшению качества звука, игровых свойств и к известной стандартизации его механизма и других узлов конструкции. Все эти улучшения были введены в соответствии с техническими и художественными требованиями пианистов.

В настоящее время фортепиано применяется в двух разновидностях: рояль – инструмент горизонтального типа и пианино – инструмент вертикального типа.

Устройство рояля

В зависимости от длины корпуса рояли делятся на:

Большие концертные длиной 2,7 - 3, 0 м

Малые концертные длиной 2,4 - 2,5 м

Салонные длиной 2,1 - 2,3 м

Большие кабинетные длиной 1,7 - 1,9 м

Малые кабинетные длиной 1,5 - 1,7 м

Миниатюрные (миньон) длиной меньше, чем 1,5 м

В зависимости от величины корпуса изменяется площадь резонансной деки инструмента, а также длина и масса струн; поэтому чем инструмент больше, тем более сильным звуком он обладает.

Высота корпуса рояля равна 0,35-0,4 м. Для помещения механизма и клавиатуры нижняя доска в передней части кор пуса несколько опущена. Сверху корпус закрывается откидной на петлях крышкой, (предохраняющей внутренние части рояля от пыли и повреждений. Для осмотра внутренности рояля или для усиления его звучания во время игры крышку приподнимают и подпирают под углом около 45° особой пал кой-подпоркой. Остов корпуса состоит ив прочной, изогнутой по форме рояля деревянной рамы с системой прочных внутренних распорок - шпрейцев. Назначение деревянной рамы и шпрейцев-придать корпусу необходимую механическую прочность и жесткость. С этой же целью в верхней передней части остов рояля связывается массивным поперечным бруском, а с нижней стороны обшивается тонкими досками, образующими ящик для помещения клавиатуры и игрового механизма.

Корпус рояля покоится обычно на трех, реже па большем числе резных или точеных ножек. Они ввинчиваются в прикрепленные к корпусу рояля толстые доски, или вставляются в специальные гнезда и прикрепляются особыми металлическими винтами. Для облегчения перемещения рояля по полу нижние концы ножек снабжаются роликами или катками. Под передней частью рояля, посередине, между двумя передними ножками, прикреплена не доходящая до пола на 2-3 см "лира" с ножными рычагами - "педалями". Они приводят в действие вспомогательные механизмы, регулирующие продолжительность и силу звука инструмента.

Передняя часть верхней крышки рояля делается откидной на петлях; под ней, в салазках, помещен выдвижной пюпитр для нот. Сзади него имеется подпорка.

Изогнутая крышка, вращающаяся в боковых подпятниках в передней части корпуса, называется клапаном и служит Для прикрывания клавиатуры рояля, когда на нем не играют.

Источником звука рояля являются стальные струны, натянутые на массивную чугунную раму, укрепленную внутри Деревянного корпуса инструмента. В передней части рама скрепляется с так называемым вирбельбанком, или колковой Доской. Вирбельбанк - это толстая многослойная доска из прочного, вязкого дерева (бука или клена), в которую вбиты стальные колки, натягивающие струны до получения звуков необходимых высот (частот колебаний).

В передней части рама имеет порожки, или особые винты с массивными просверленными головками (аграфы), служащие для ограничения длины звучащих участков струн. В задней части рамы вбиты стальные колышки, или задние штифты, за которые струны зацепляются ушками или петлями.

Важнейшей акустический частью рояля является резонансная дека, лежащая под струнами и рамой, вклеенная краями в корпус инструмента. Это- щит, склеенный из нескольких досок, отборного прямослойного елового дерева, средней толщины около 1 ом. Некоторые фабрики делают толщину резонансной деки неравномерной: иногда она в басовой части имеет среднюю толщину около 7-9 мм, а в дискантовой-около 9-11 мм; фабрика Стейнвей делает деки своих инструментов наиболее толстыми в середине (до 10-12 мм), постепенно уменьшая толщину к краям, примерно до 6,5-7 мм; таким образом, дека получает до некоторой степени чечевицеобразную форму.

Основное назначение резонансной деки - усиливать звук струн инструмента. Колебания струн самих по себе из-за малой массы и поверхности не в состоянии привести в сколько-нибудь значительные по амплитуде колебания окружающие их массы воздуха. Звук, слышимый непосредственно от струн, настолько слаб, что перестает восприниматься ухом уже на очень небольшом 'расстоянии (3-5 м). Поэтому требуется создание таких условий, при которых энергия колеблющейся струны передавалась бы большим массам воздуха. Свойство деревянных пластинок усиливать звуки натянутых над ними струн было подмечено весьма давно. Почти у всех струнных музыкальных инструментов существуют резонансные деки в тех или иных формах. Резонансная дека рояля, воспринимая энергию колебаний струн, распространяет их на большую площадь и передает их затем значительным массам окружающего деку воздуха. Вследствие этого звук фортепьяно во много раз усиливается. Кроме того, воспринимая и усиливая множество разнообразных частот (высот звуков), дека, одновременно с общим усилением звуков фортепьяно, способствует также обогащению и улучшению его тембра (окраски).

Колебательная энергия струн передается деке через наклеенные на нее массивные бруски из клена или бука, называемые мостиками или штегами. Через них проходят струны, идущие к задним колышкам. Направление волокон дерева деки большей частью совпадает с общим направлением большого наклеенного на нее штега. На оборотной стороне деки, приблизительно перпендикулярно к волокнам дерева, наклеены бруски из высококачественной ели, называемые ребрами или рипками. Назначение рипок троякое: во-первых, они механически связывают между собой отдельные доски, из которых склеена дека, и придают ей механическую прочность; во-вторых, что самое главное, они способствуют более или менее равномерному распространению энергии колебаний на максимальную часть площади деки; в-третьих, будучи несколько дугообразными по форме, бруски рипок при наклейке на деку сообщают ей некоторую кривизну, выпуклость по направлению к струнам и дополнительное внутреннее напряжение, которое способствует большей отзывчивости деки к восприятию колебаний самых разнообразных частот.

Современные рояли с перекрестными струнами имеют обычно два штега: большой, принимающий давление струн дискантового и среднего регистров, и малый, принимающий колебания басовых обвитых струн. Для получения плотного, хорошего механического соединения задних концов колеблющихся участков струн со штегами по краям их верхних плоскостей вбиваются стальные штифты с некоторым уклоном (вправо - по одному краю штега, и влево - по другому его краю), мимо которых, несколько их огибая, проходят струны.

Верхние плоскости штегов находятся несколько выше прямой линии, соединяющей передние концы действующих участков струн с задними точками их прикрепления к раме. Благодаря этому струны при переходе через штаги получают более или менее выраженный "перелом" в вертикальной плоскости, лучше прижимаются к штегам и оказывают через них дополнительное давление на деку, полезное для увеличения ее отзывчивости к восприятию и излучению колебаний высоких частот.

Чугунная рама рояля представляет собой цельную отливку сложного решетчатого строения, с продольными и поперечными связями. Ее назначение-принимать на себя всю совокупность сил натяжения струн, которая доходит у современных роялей до 18-21 тонны. Передняя часть рамы имеет ряд четырехугольных окон для крепления отдельных участков вирбельбанка. У роялей новейших конструкций она состоит из широкой поперечной пластины с высверленными отверстиями для пропуска колков (так называемая "панцирная" конструкция рамы). Нередко в чугунных рамах некоторых конструкций в дискантовом и других регистрах имеется отлитое в одно целое с рамой массивное поперечное ребро с несколько закругленной нижней гранью, опущенное немного ниже плоскости струн. Это ребро, называемое каподастром, является порогом, под которым проходят, с некоторым перегибом вверх, передние концы струп. Все остальные струны обычно проходят через отверстия в головках аграфов.

На чугунную раму рояля натянуты многочисленные стальные струны (225-230 штук), которые в дискантовом и среднем регистрах состоят из гладкой стальной проволоки, а в басовом регистре из стальной проволочной основы (керна), обвитой чаще всего проволокой из мягкой красной меди (канителью), увеличивающей их массу и инерцию. В дискантовом и среднем (регистрах, на протяжении приблизительно пяти октав, па каждую клавишу приходится по три струны, образующие так называемый "хор". Струны хора натянуты рядом на одном уровне, настроены в унисон и ударяются молоточком одновременно.

Струны басового регистра, издающие более сильные звуки, натягиваются на каждый звук либо по одной - в самом низком регистре, либо по две в хоре - в группе, промежуточной между крайними одиночными басовыми струнами и тройными хорами струн нижней части среднего регистра. Группа басовых обвитых струн в роялях новых систем натягивается несколько выше плоскости остальных гладких струн и идет не параллельно левой длинной прямой стенке корпуса, а отклоняется задними концами вправо, проходя над отклоняющимися несколько влево задними концами струн нижнего участка среднего регистра. Такое расположение струн, называемое перекрестным, позволяет полностью использовать пространство внутри корпуса рояля и натянуть струны на максимальную длину. Кроме того, в этой конструкции штеги на деке могут быть расположены достаточно далеко от ее краев, что увеличивает отзывчивость деки на колебания струн, а, следовательно, улучшает и обогащает качество звука инструмента.

Передние и задние участки струн, во избежание появления нежелательных призвуков, переплетаются полосками сукна или кладутся на суконные подкладки (близ колков). Однако у инструментов некоторых фабрик используются для звучания и эти участки струн. Они не заглушаются полосками сукна. что дает им возможность резонировать на колебания основных частей струн и обогащать тембр их звука. В таких случаях у вирбельбанка и на задней пластине чугунной рамы ставятся добавочные порожки, отделяющие для отзвука отрезки струн, приблизительно кратные их основной звучащей длине.

Одной из самых существенных частей рояля является его игровой механизм, помещенный в передней части корпуса. Этот механизм и клавиатура, будучи связаны между собой функционально, представляют одно конструктивное целое и укреплены на общей деревянной раме, которая может выдвигаться из корпуса рояля со всеми укрепленными на ней деталями после снятия клапана, бакенклёцев и передней нижней планки. Назначение игрового механизма - передача струнам удара пианиста по клавишам. В зависимости от силы удара и степени нажима па клавиши меняется скорость движения молотков по направлению к струнам, и вследствие этого--амплитуда колебаний струн и громкость получаемых звуков. Точные исследования и измерения показывают, что изменение громкости фортепьянного звука, ощущаемое слухом, получается тогда, когда скорость молотка в момент соприкосновения со струной меняется примерно на 35%. Сложное устройство промежуточной системы рычагов, находящейся между клавишей и молотком, обеспечивает быстрое и бесшумное движение механизма, с наиболее полной передачей энергии удара пианиста от клавиши к струне. В этом отношении совершенствование механизма шло все время вслед за возрастающими требованиями пианистов и за увеличивающейся сложностью сочинений для фортепьяно.

Функционально тесно связанной с клавиатурой и механизмом, но конструктивно независимой от них является система глушителей, или демпферов. Эта система расположена в глубине передней коробки рояля. Назначение демпферов-заглушать звуки струн (то есть прекращать их колебания) после того как нажим на клавишу прекратился и механизм пришел в состояние покоя. Преобладающее распространение получила ирландская система демпферов, лежащих на струнах над молотками и соединенных проволочными стержнями с нижними рычагами, приводящими их в движение от задних концов клавиш (контрклавиатурой). Демпферы имеются на всех струнах басового, среднего и отчасти верхнего регистров; их нет только на струнах высших 1,5 - 2 октав, так как колебания коротких струн этого регистра быстро затухают и в добавочном заглушении практически не нуждаются. Кроме того, эти струны вследствие резонанса дают добавочные призвуки, обогащающие и улучшающие качество звука (силу и тембр) остальных струн басового и среднего регистров.

Также функционально связаны с игровым механизмом рояля и педали -ножные рычаги, помещенные в так называемой "лире", привинченной к корпусу между двумя передними ножками.

Современные рояли имеют две, реже три педали. Правая педаль соединена посредством промежуточных передач и рычагов с поперечной планкой, качающейся на Шарнирах под контрклавиатурой. При нажатии педали эта планка приподнимает все рычаги контрклавнатуры вместе с демпферами, освобождая все струны для свободного, одновременного звучания. При игре с правой педалью звуки ударяемых струн заметно усиливаются и обогащаются по тембру. Поэтому правую педаль иногда называют "форте-педалью".

Левая педаль при помощи промежуточного угольника сдвигает клавиатурную раму вместе с механизмом несколько вправо, так что молотки начинают ударять не по всем струнам тройных хоров, а только по двум правым струнам или же по одной правой струне (на участке двойных басовых струн). Сила звука рояля три этом уменьшается одновременно с некоторым изменением тембра. Левую педаль поэтому иногда называют "пиано - педалью".

Третья, средняя, педаль действует подобно правой, но лишь на те демпферы, которые перед тем были подняты нажатием соответствующих клавиш. На прочие же не поднятые демпферы она не действует. Нажимом средней педали получают специальные звуковые эффекты (например, "органный пункт" и т. п.), иногда необходимые при исполнении некоторых сложных классических и современных сочинений.

12 3 4 5 Следующая ⇒