История рояля. Энциклопедия технологий и методик

Устройство и механика рояля

Рояль (фр. royal - королевский) - музыкальный инструмент, основной вид фортепиано, в котором струны, дека и механическая часть расположены горизонтально, корпус имеет крыловидную форму, а звуки издаются ударами войлочных молоточков по струнам при помощи клавиш. В отличие от пианино, звучание рояля более выразительно и насыщенно по тембру, клавиатура более чувствительна, игровые качества более виртуозны, и диапазон градаций изменения звука - шире.

Корпус рояля

Назначение и выполняемые функции корпуса рояля те же, что и корпуса пианино, но в силу горизонтального расположения струнной одежды, опорных частей, механизма и крыловидной формы в плане, корпус рояля (см. рис.) конструктивно отличается от корпуса пианино. Детали корпуса рояля также подразделяются на щитовые и брусковые. Все эти детали предназначены для предохранения механизма, струнной одежды и деки.

Корпус рояля в разрезе:
1 - штульрама; 2 - клап; 3 - стенка; 4 - форбаум; 5 - замочный брусок; 6 - передняя крышка; 7 - пюпитр нотный; 8 - задняя крышка; 9 - стенка корпуса; 10 - фус-клетц; 11 - ножка; 12 - ролик; 13 - средник футора; 14 - полка средника; 15 - фасонный брусок; 16 - упорная палка; 17 - педальный шток; 18 - коробка лиры; 19 - педальные лапки; 20 - колонки лиры; 21 - резонансовая дека; 22 - струнная одежда; 23 - чугунная рама; 24 - штег дискантовый; 25 - штег басовый; 26 - клавиатурный брусок; 27 - вирбельбанк; 28 - ригельный замок; 29 - полик задней ножки.

Стенки корпуса подразделяются на составные (склеенные из отдельных частей) и гнутые. Внешние очертания составных корпусов с шиповыми соединениями отдельных частей характеризуются угловой формой, тогда как гнутые корпуса проще в изготовлении, более прочны при меньшем весе, имеют более красивую обтекаемую форму и удобны в массовом изготовлении.

Чугунная рама (23) - это цельная чугунная отливка сложного решётчатого строения с продольными и поперечными связями, укреплённая внутри деревянного корпуса инструмента и предназначенная для того, чтобы принимать на себя совокупное натяжение струн. В передней части рама имеет порожки или особые винты - аграфы, служащие для ограничения длины звучащих участков струн. В задней части рамы вбиты стальные колки, или задние штифты, за которые струны зацепляются ушками или петлями.

Аграф - латунный винт сложной формы с отверстиями и порожками, предназначенный для фиксации положения и обеспечения качественной отсечки струн хора.

Вирбельбанк (27) - многослойная деревянная доска с отверстиями, в которые запрессованы вирбели, натягивающие струны рояля (со временем дерево перестаёт плотно охватывать вирбели, и происходит расстройка фортепиано).

Фус-клетц (10) - опорный брус для крепления ножки рояля.

Штульрама (1) - массивная рама, которая привинчивается к бачкам корпуса и служит базой для клавишно-молоточкового механизма фортепьяно.

Нотный пюпитр (7) - является съемной частью и состоит из подвижной каретки и самого пюпитра, присоединенного петлями к каретке, служащего для установки нот под углом, удобным для исполнителя. Весь пюпитр может передвигаться вперед и назад и устанавливаться на расстоянии, соответствующем зрению исполнителя.

Внешнее оформление деталей корпуса рояля и их формы могут быть самыми разнообразными, а лицевая отделка - зеркально-черная полировка или полировка с сохранением текстуры ценных пород.

Конструкция механизма рояля

Самым совершенным и в настоящее время самым распространенным типом рояльного механизма является механизм с двойной репетицией , изобретенный парижским фортепьянным мастером Себастьяном Эраром около 1823 года. Характерной особенностью этой системы является возможность повторения удара молотка по струнам любое число раз и с очень большой игровой скоростью при неполном освобождении клавиши от нажатия между отдельными ударами. Эта особенность эраровското механизма представила большие удобства и преимущества для виртуозной игры пианистов. Во второй половине XIX века этот тип механизма был усовершенствован; удалось достичь упрощения и удешевления подобных механизмов и большой точности их регулировки.

В настоящее время этот тип механизма применяется в роялях подавляющего большинства фабрик мира, а также в роялях отечественного производства.

Механизм рояля системы "Эрара"

Конструкция оригинального механизма рояля Эрара состоит из следующих частей и действует таким образом: к задней части клавиши, при помощи абстракта (1) присоединяется качающийся на оси капсюля (2) основной нижний рычаг (3), являющийся поддержкой для передаточного механизма. На этом рычаге укреплен деревянный капсюль (4), в котором качается репетиционный рычаг (5), отталкиваемый вверх репетиционной пружиной (6). На свободном конце репетиционного рычага имеется сквозной прорез (окно), через который проходит средняя стойка (7) нижнего рычага, с крючком для ограничения движения рычага (5) вверх, а также конец вертикального отростка, качающегося на оси в капсюле- вилке переднего конца нижнего рычага (3). Винт (9) с мягкой головкой служит для установки правильного положения шпилера, который в состоянии покоя подходит верхним концом под шультерный барабанчик (10), оклеенный замшей и укрепленный на гаммерштиле, вблизи точки его качания в капсюле, причем головка молотка (11) лежит на подушке опорного бруска-рулейстика (12).

При нажатии клавиши абстракт (1), а с ним и вся система рычагов (3, 5 и 7) приподнимается, причем шпилер (8) подталкивает шультерный барабанчик (10) и молоток (11) к струне. Несколько раньше удара молотка по струне горизонтальный отросток шпилера встречает кнопку освободителя (13), которая выводит его верхний конец из-под шультерного барабанчика (10). Молоток, ударив по струне и лишившись опоры шпилера, падает обратно, ложась шультерным барабанчиком на репетиционный рычаг (5), который силой сжатия репетиционной пружины (6) уравновешивает молоток в некотором промежуточном положении. Оно определяется соприкосновением кожаной оклейки (14) на конце рычага (5) с Т-образным винтом (15), ввинченным в гаммерштиль вблизи точки его качания. Проволочный фенгер (16), входящий в окно, прорезанное в гаммерштиле, тормозит падение головки молотка и останавливает его приблизительно на одной трети расстояния от струны.

При небольшом освобождении клавиши от нажатия рычаг (3) слегка опустится; в то же время репетиционный рычаг (5) действием пружины (6) поддержит молоток на прежнем уровне или же слегка приподнимет его, что дает возможность верхнему концу шпилера (8) снова подойти под шультерный барабанчик (10). Это приводит механизм вновь в рабочее состояние. Повторное нажатие клавиши вызывает теперь повторение удара молотка по струне, что может быть сделано любое число раз.

Некоторая сложность первоначальной модели механизма настройки пианино Эрара побудила к созданию более простых систем механизмов с двойной репетицией, варьирующих в основном первоначальный тип.

Многие конструкции механизмов рояля, такие, как венские, английские (во всех их видоизменениях), ранние конструкции фирм «Эрар», «Герц», «Блютнер», ушли в область истории. Уже около 60 лет в роялях применяют исключительно швандеровские и стейнвейновские варианты механизмов двойной репетиции. Это лучшее, что создала конструкторская мысль в отношении игровых и репетиционных качеств.

Механизм рояля системы "Швандер":
1 - клавиша; 2 - пилот; 3 - нижний рычаг; 4 - шпилер; 5 - ауслезерная пупка; 6 - репетиционный рычаг; 7 - фенгер; 8 - молоточковый узел; 9 - молоточный капсюль; 10 - винт абкник; 11 - контрклавиатурная фигура; 12 - демпферный капсюль; 13 - демпферная ложка; 14 - шультерный барабанчик.

Механизм рояля системы "Швандер" (см. рис.) состоит из тех же четырех узлов, что и механизм пианино: клавишного, фигурного, молоточкового, демпферного. Однако, поскольку струнная одежда рояля расположена горизонтально, то и игровой механизм полностью горизонтален, что влияет на его действие. В рояльном механизме все передаточные рычаги после рабочего хода возвращаются в исходное положение главным образом за счет своего веса.

Конструктивно клавиатура (1) рояля почти не изменяется по сравнению с клавиатурой пианино, только изгиб клавиш за границей лицевой части делается двойным. Особенность эта связана с тем, что хвостовая часть клавиш, на которой размещены пилоты (2) и фенгеры (7), должна совмещаться с молоточками и фигурами, т. е. быть параллельной им и лицевой части клавиатуры. Пилоты (2) в роялях - всегда короткие латунные винты с цельной цилиндрической головкой, имеющей отверстия для поворачивания проволокой.

Фигурный узел - это комплект репетиционных фигур, навинченных на плоский брусок - фигурный лейстик. Каждая репетиционная фигура состоит из двух частей: нижнего рычага с фигурным выступом и присоединенного к нему сверху шарнирно репетиционного рычага. Для этого на нижней фигуре имеется задняя стойка с капсюльной вилочкой. В швандеровских механизмах есть еще одна стойка (более короткая), помещаемая ближе к переднему краю нижней фигуры: она является упором, ограничивающим ход верхней репетиционной фигуры и шпилера. Передний конец нижней фигуры отфрезерован капсюльной вилкой, в которой на оси вращается шпилер (4).

Репетиционный рычаг (6) предназначен для поддержания молоточкового узла (8) на весу. Будучи насажен на одну ось, он поворачивается наподобие коромысла, но прогнуться вниз под тяжестью молоточкового узла ему не дает короткий конец репетиционной пружины, закрепленной на штифте в прорези заднего конца. В передней части репетиционного рычага сделано прямоугольное окошечко для прохода шпилера (4). Отступя от него, просверлено небольшое отверстие для винта, который завинчивается в переднюю упорную стойку нижней фигуры и регулирует высоту репетиционного рычага.

Механизм рояля фирмы "Стейнвей":
1 - задняя стойка фигуры; 2 - шпилерная часть пружины; 3 - репетиционная часть пружины; 4 - стойка упора шпилера; 5 - установочный винт репетиционного рычага; 6 - крючок репетиционного рычага.

Конструкция репетиционной фигуры в механизмах фирмы «Стейнвей» несколько отлична. В ней имеется только одна промежуточная стойка, держащая ось репетиционного рычага. В этой же стойке закреплена пружина с двумя длинными концами. Верхний конец входит в желобок репетиционного рычага, отжимая его вверх: нижний конец опирается на выступ с канавкой в нижней части шпилера, оттягивая его назад. Для упора шпилера в нижний рычаг вделана металлическая ложка. Репетиционная пружина не имеет регулировочных винтов. Высота репетиционного рычага устанавливается вертикальным винтом с пупкой, пропущенным через репетиционный рычаг, ближе к его заднему концу.

Механизм современного концертного рояля

Шелкните на картинку чтобы ее увеличить

Механизм современного концертного рояля:
1 - Клавиша, 2 - Пилот, 3 - Ножка толкателя, 4 - Пилот шпилера (ограничитель толкателя молоточка), 5 - Шпилер (толкатель молоточка), 6 - Капсюль (крепление) молоточка, 7 - Регулировочный винт молоточка, 8 - Гаммерштиль (ножка молоточка), 9 - Репетиционный механизм, 10 - Молоточек, 11 - Фенгер (тормозной башмачок), 12 - Капсюль (крепление) демпфера, 13 - Механизм демпфера, 14 - Ложка демпфера, 15 - Демпфер, 16 - Струна, 17 - Чугунная рама, 18 - Аграф, 19 - Колок, 20 - Дека.

Футор - основной опорный узел фортепиано, наряду с чугунной рамой несущий нагрузку натяжения всех струн. Массивная деревянная рама футора служит основой для крепления деталей и узлов корпуса.

Чугунная рама фортепиано (17) - это цельная чугунная отливка сложного решётчатого строения с продольными и поперечными связями, укреплённая внутри деревянного корпуса инструмента и предназначенная для того, чтобы принимать на себя совокупное натяжение струн (16). В передней части рама имеет порожки или особые винты - аграфы, служащие для ограничения длины звучащих участков струн. В задней части рамы вбиты стальные колки, или задние штифты, за которые струны зацепляются ушками или петлями.

Аграф (18) - латунный винт сложной формы с отверстиями и порожками, предназначенный для фиксации положения и обеспечения качественной отсечки струн хора.

Форбаум - деталь лицевой части корпуса рояля, закрывающая спереди чугунную раму и вирбельбанк.

Вирбельбанк (20) - многослойная деревянная доска с отверстиями, в которые запрессованы вирбели, натягивающие струны рояля (со временем дерево перестаёт плотно охватывать вирбели, и происходит расстройка фортепиано).

Фусклец - опорный брус для крепления ножки рояля.

Каподастр - металлическая фигурная планка, прижимающая поперёк струны к струнному штапику в дискантовом регистре; привинчивается к вирбельбанку и является одной из границ для вибрирующих участков струн.

Панцирь - сплошная плита чугунной рамы рояля, закрывающая вирбельбанк. Эта деталь характерна для панцирной рамы, она принимает на себя значительную часть силы натяжения струн (около 2,5 тонн), так как в плите для каждого вирбеля предусмотрено отверстие с втулкой, которое разгружает деревянный массив вирбельбанка. Такая конструкция рамы характерна для всех современных роялей. Также есть ещё два типа рамы - беспанцирная, плита которой несплошная (в ней вместо отверстий сделаны окна, а сплошной массив образует вирбельбанк, прикрученный снизу), и полурама, у которой плита отсутствует как чугунное завершение, а его функцию несёт вирбельбанк, прикрученный к раме шурупами и вклеенный в корпус рояля с двух сторон, а также придерживаемый в заданном положении рёбрами самой рамы. (Нетрудно подметить, что две последние разновидности рамы менее прочны, особенно полурама, хотя некоторые качественно сделанные старинные рояли с такой рамой возрастом до ста лет вполне работоспособны). Кроме того, на старинных прямострунных роялях рамы как самостоятельного компонента не было - её функцию выполняли корпус и футор рояля, а поддерживали всё это чугунные балки-распорки, прообраз теперешнего рамного шпрейца (см. ниже-шпрейц).

Штульрама - массивная рама, которая привинчивается к бачкам корпуса и служит базой для клавишно-молоточкового механизма фортепиано.

Шпрейц - брус футора или чугунной рамы, несущий нагрузки от натяжения струн.

Струнный штапик - литой порожек на вирбельном панцире чугунной рамы, на котором каждая струна разделяется на задействованную и неработающую части; служит для отсечки звучащей рабочей части струн. Раньше вместо него применялись аграфы-винты, напоминающие винты-барашки. В их головках имеются отверстия, через которые проходят струны, и выполняют эти отверстия ту же функцию, что и порожек. Аграфы вытесняются штапиком потому, что трудоёмки в производстве и установке, в том числе и при замене струн, тогда как штапик отливается вместе с рамой.

Под контрклавиатурными фигурами на шарнирах подвешена подъемная доска, которую подпирает вертикальный подъемный шток, пропущенный через отверстие в штульраме; нижний конец штока стоит на горизонтальном рычаге-качалке педального механизма, привинченном снизу штульрамы. Если нажимать правую педаль , шток под давлением качалки повернет вверх подъемную доску, она поднимет одновременно все демпферы, открывая струны для звучания. Таково действие педали forte .

Педаль piano действует в рояле по-особому. При нажатии левой педали связанная с ней подъемная палка поворачивает металлический угольник - фершибунг, укрепленный на оси в плоской петле, врезанной в штульраму. Выступающий из отверстия над поверхностью штульрамы штырь этого угольника давит на примыкающий к нему поперечный брусок клавиатурной рамы, весь механизм сдвигается поперек направления струн на несколько миллиметров.

Таким образом, в момент действия левой педали молоточки возбуждают струнные хоры не полностью, а на одну струну меньше - получается звучание piano . Но действие левой педали в рояле дает еще один эффект: изменение тембра, т. е. окраски звука. При «смешанном» ударе молоточки ударяют по струнам необыгранной частью фильцевой головки, более рыхлой, что заметно смягчает характер звучания. В исходное положение механизм возвращает сильная рессорная пружина, привинченная на уровне клавиатурной рамы к стенке корпуса рояля.

В настоящее время большинство роялей оснащены тремя педалями. Посредством этих педалей можно:

удерживать звук, не нажимая клавиши в этот момент (правая педаль );
ослаблять звук (левая педаль ; следует заметить, что левая педаль используется не столько для ослабления, сколько для изменения окраски звука во время игры, создавая тем самым дополнительные нюансы);
удерживать звук части клавиш, эффект создания так называемой «расщеплённой клавиатуры». Разумеется, это также придаёт красочность (средняя педаль ).

Классификация роялей

По размеру рояли классифицируются следующим образом:

Большие концертные длиной свыше 270 см - максимальный диапазон тембра, длительности и выразительности звучания. Назначение: концертное исполнение музыки в больших и средних залах, ансамбли с большим симфоническим оркестром, студийная звукозапись.

Малые концертные длиной 225-250 см - большой диапазон тембра, длительности и выразительности звучания. Назначение: концертное исполнение музыки в средних залах, ансамбли малых составов, студийная звукозапись.

Салонные (универсальные) длиной 200-220 см - большой диапазон тембра, длительности и выразительности звучания. Назначение: концертное и любительское исполнение в музыкальных гостиных (салонах) и в малых залах, обучение фортепианному искусству.

Кабинетные длиной 180-195 см - средний диапазон тембра, длительности и выразительности звучания. Назначение: любительское музицирование, обучение фортепианному искусству.

Малые кабинетные длиной 160-175 см - малый диапазон тембра, длительности и выразительности звучания. Назначение: любительское музицирование, обучение фортепианному искусству.

Миниатюрные миньон (мини) длиной 140-155 см - минимальный диапазон тембра, длительности и выразительности звучания. Назначение: удовлетворение рыночного спроса на инструменты малых размеров.

В большинстве случаев номер модели рояля - это его длина в сантиметрах или дюймах.

По своему предназначению рояли классифицируются следующим образом:

Совершенные - для занятий чистым искусством.
Профессиональные - для работы музыканта-профессионала.
Любительские - для любительского музицирования.
Обучающие - для обучения фортепианному искусству.
Интерьерные - для украшения интерьера.
Статусные - для создания имиджа владельца.
Антуражные - для создания шоу, представления, инсталляции и пр.
Самоиграющие - для развлечения.
Аутентичные - для аутентичного исполнения музыки определённого исторического периода.
Универсальные - рояли, сочетающие в себе несколько предназначений.

По качеству, совершенству конструкции, красоте звука, игровым свойствам и надёжности рояли подразделяются на следующие классы (современные производители):

1. Премиум-класс (элита)

August Forster (с 1859 года, Лёбау, Германия), C. Bechstein (модели с буквой «С.» в названии, с 1853 года, Зайфхеннерсдорф, Германия), Bluthner (с 1853 года, Лейпциг, Германия), Steinway & Sons (с 1853 года, Нью-Йорк, США), Mason & Hamlin (с 1854 года, Гэверхилл, Массачусетс, США), Bosendorfer (с 1828 года, Нойштадт, Австрия), Steingraeber & Sohne (с 1854 года, Байройт, Германия), Fazioli (с 1981 года, Сачиле, Италия), Grotrian Steinweg (c 1830 года, Брауншвейг, Германия)

Рояли премиум-класса являются совершенными по конструкции и изготавливаются штучно в соответствии с технологией, эволюционировавшей несколько столетий. Также определяющим критерием является достаточно солидный объём производства на протяжении более века. Разница в ценах различных брендов класса премиум объясняется разной степенью агрессивности рыночного маркетинга и глобальной рекламы в течение многих десятилетий. Рояли других классов имеют упрощения конструкций и производятся по более быстрым и упрощённым технологиям - в целях удешевления и получения прибыли в различных сегментах рынка.

2. Высокий класс

Bechstein (модели В, Зайфхеннерсдорф, Германия), Seiler (Китцинген, Германия), Haessler (Julius Bluthner Pianofortefabrik GmbH, Германия), Steinway & Sons (модель S-155, США и Германия), Bosendorfer (линия Conservatory, Нойштадт, Австрия), Pleyel (Париж, Франция), Shigeru Kawai (концертные рояли, Япония), Yamaha (модели CF, Hamamatsu, Japan)

3. Средний класс

Irmler (модели Europe, Irmler Piano GmbH, Германия), Schimmel (Германия), Sauter (Германия), Ronisch (Германия), W. Hoffmann (модели Tradition, C.Bechstein Europe s.r.o., Германия-Чехия), Eduard Seiler и Johannes Seiler (Германия-Индонезия).
Boston Irmler (модели Studio, Irmler Piano GmbH, Германия-Китай), W.Hoffmann (модели Vision, Чехия), Yamaha (модели C, Япония), Shigeru Kawai (Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd., Япония), K. Kawai (некоторые модели, Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd., Япония), Samick (концертные - Samick Music Corp., Южная Корея-Индонезия), Feurich (Вена, Австрия - Ningbo, Китай), Wm. Knabe & Co. (модели Concert Series, Теннесси, США-Индонезия), Beltmann (Gilan Pianos, Нидерланды-Азербайджан), Galaxy (Galaxy Pianos, ОАЭ, Дубаи), Petrof (Чехия), Schulze & Pollmann (Сан-Марино, Италия).

4. Потребительский класс

Vogel (Польша-Китай), Samick (Южная Корея-Индонезия), Kohler & Campbell (США-Индонезия), Boston (некоторые модели, Karawan, Индонезия), Sohmer & Co. (США-Индонезия), Bohemia (Чехия, совместно с Hailun Piano Co., Китай), Yamaha (некоторые модели, Индонезия), Kawai (Kawai Indonesia PT, Индонезия), Brodmann (модели VE, Австрия-Китай), Euterpe (Индонезия), Young Chang (Южная Корея), Bergman (Южная Корея).

5. Низкобюджетный класс

Essex (Steinway Musical Instruments Inc., фабрика Pearl River, Китай), Pearl River (Китай), Kayserburg (Pearl River Piano Co.Ltd., Китай), Ritmuller (Pearl River Piano Co. Ltd., Китай), May Berlin (Китай), Roesler (Чехия-Китай), Weinbach (Чехия-Китай), Wendl & Lung (Ningbo, Китай), Yamaha (некоторые модели, Китай), Kawai (Beijing Xinghai Musical Instruments Co. Ltd., Китай; Kawai Musical Instruments Ningbo Co. Ltd., Китай), Goodway

Мы все привыкли к тому, что устройство рояля хоть и замысловато, но стандартно. Ведь рояль – это большой черный (белый) ящик, который всегда черный (белый), всегда одной и той же формы, и звучит везде одинаково на всем земном шаре.

Однако, подобная ситуация сложилась относительно недавно, приблизительно к середине ХХ века. А вся предыдущая история развития этого инструмента была наполнена многочисленными поисками, смелыми экспериментами и творческими новаторскими идеями, которые оставляли свой отпечаток на всех компонентах инструмента, меняя в итоге не только его игровые и акустические характеристики, но и его форму и вид .

Составные элементы рояля

При этом, идет ли речь о строении современного фортепиано или о его предшественниках, всегда можно выделить пять-шесть основных компонентов, которые непременно будут присутствовать в том или ином инструменте. А именно: Резонансная дека, Клавишный механизм, Деревянный корпус, Стальные струны, Чугунная рама, Педали .

Изображение рояля «в разрезе» с описанием его составляющих дано в конце этой статьи. Если слова «штег», «штульрама» или «рипки» для вас ничего не значат – сначала прочитайте нижеследующий текст, а лишь потом обращайтесь к этой схеме.

Итак, устройство рояля в деталях.

Клавишный механизм

Какой бы привычной и справедливой ни была бы фраза: дека – сердце рояля (поскольку именно она рождает и проецирует звук), все-таки, именно особенности клавишного механизма, а не что-либо другое, дали фортепиано новое исключительное свойство: способность передавать широкую гамму динамических оттенков, плавно переходить от forte к piano и обратно. Прежде всего, именно это нововведение дало возможность фортепиано превзойти всех своих тогдашних конкурентов, и в дальнейшем играть ведущую роль в истории мировой музыкальной культуры.

Клавишный механизм состоит из собственно клавиш (обычно их 88), молоточков, демпферов и системы передаточных рычагов – так называемой фортепианной механики.

Механика рояля включает в себя множество узлов и деталей (в общей сложности порядка 6000 деталей из дерева, металла, кожи и войлока), этой теме посвящены специальные книги, здесь же мы ограничимся рассмотрением только основных компонентов современной рояльной механики.

Как это ни странно, но уже в первом фортепиано итальянского мастера Кристофори (1655, Падуя –1731, Флоренция), в так называемом Gravecembalo col piano e forte (т.е. «клавесин с тихим и громким [звучанием]»), были придуманы все главные конструктивные элементы и принципы действия механики, которые, претерпев неизбежные изменения и усовершенствования в последующие столетия, применяются и по сей день.

Это чертеж первого ударного механизма фортепиано Кристофори (1711-й год).

Главнейшие части механики :
1) Молоточек, головка которого обтянута упругим материалом (первоначально использовалась лосиная кожа), при подскакивании кверху производящий удар по струне, сами молоточки при этом размещались в горизонтальном положении под струнами;
2) Выступ в основании молотка (шультер), за счет которого молоточек приводится в движение;
3) Подталкивающий рычаг особой формы (шпиллер), устроенный таким образом, что после удара молоточка по струне он отводится в сторону, освобождая место для беспрепятственного падения молоточка, тем самым обеспечивая свободное колебание струне;
4) мягкая подложка для молоточков, в состоянии покоя (рулейстик);
5) глушитель (демпфер), освобождающий струну в момент нажатия клавиши и заглушающий ее в остальное время.

Позже (что можно наблюдать по чертежам 1720 г.) Кристофори усовершенствует свою механику, в частности введя в нее устройство, расположенное на конце клавиши для подхвата молоточка после удара, чтобы после возможного подскакивания молоточек не коснулся струны вторично, это устройство стало прототипом современного рояльного фенгера.

Чуть ниже приводится схема и описание действия современного молоточкового механизма рояля.

Тут нужно отметить, что принцип действия и компоненты механизма Кристофори, распознаваемые даже в «навороченной» современной механике, были совсем не единственными. Наряду с подобной системой, основанной на принципе подталкивания молоточка (нем. Stoßzungenmechanik) именовавшейся «английской», существовала также система получившая название «венской» (или «немецкой»), в основе которой лежал принцип подбрасывания молоточка (нем. Prellmechanik).

Этот вид механики применялся у производителей фортепиано вплоть до начала XX века, а частично и позже, составляя серьезную конкуренцию английской механике. О многом говорит тот факт, что такие величайшие композиторы и исполнители как Людвиг ван Бетховен, Иоганн Гуммель, Иоганнес Брамс, Роберт и Клара Шуман, Ференц Лист и многие другие предпочитали именно венские фортепиано. Было, правда, одно исключение – Шопен, чьи симпатии были на стороне английских и французских инструментов.

Английская механика, современный рояль:

Данный тип механики можно назвать «английским» с двойной репетицией, поскольку изобретение механизма двойной репетиции было создано как раз на базе английской механики в 1821 году французским мастером Себастьеном Эраром. В последующие годы это изобретение было взято на вооружение многими ведущими производителями, и получило ряд усовершенствований. В наше же время такой тип механики является мировым стандартом. Правда, при сохранении общего принципа механики, у разных производителей она в деталях может варьироваться.

В данном примере использована фигура (1) (сложная деталь, состоящая из нескольких отдельных частей) с пружиной Герца.

Как всё это работает : при нажатии клавиши фигура молоточкового механизма (1) поднимается. Подвижно закрепленный на ней шпиллер (2) передает усилие клавиши на ролик шультера (3), из-за чего молоточек (4) движется вверх. Еще до момента удара молоточка по струне короткое плечо шпиллера (5) надавливает на освобождающую кнопку (6), это заставляет верхушку шпиллера отклониться от своего положения и выйти из-под шультера. Таким образом, непосредственная передача силы удара через шпиллер на шультер прерывается.

В то время как клавиша достигает своего самого нижнего положения, молоточек по инерции преодолевает оставшееся до струны расстояние, отскакивает от нее и останавливается фенгером (7) на середине пути. После того как фенгер отпускает молоточек, репетиционный рычаг (8) поднимает молоточек на столько, чтобы шпиллер (2) мог вернуться в свое начальное положение под роликом шультера молоточка (3). Таким образом, система рычагов клавиши снова готова к новому удару, еще до того как сама клавиша вернулась в свое верхнее положение.

Здесь следует сказать, что подобный механизм двойной репетиции, во-первых, способствует более быстрому повторению звука, что само по себе существенно обогащает технические возможности инструмента, и во-вторых, дает возможность исполнителю связанно извлекать звуки при непрерывно поднятом демпфере, что дает эффект схожий с игрой на грифе струнного инструмента.

Демпферы (глушители струн, в виде оклеенных войлоком колодочек) (14) располагаются над струнами. При движении вверх заднего конца клавиши поднимается и относящийся к ней демпфер, что позволяет свободно резонировать соответствующей струне. Фигура демпферного механизма (12) оснащена грузиком, призванным обеспечить надлежащее давление демпфера для предотвращения колебания струны. Как только клавиша возвращается в верхнее положение, демпфер полностью опускается на струны.

В наше время используется так называемая «ирландская» система демпферов, наряду с ней какое-то время существовали две других: «венская консольная» и «французская», уступающие первой по эффективности и удобству в эксплуатации.

Видео об устройстве клавишного механизма:

Резонансная дека

Пожалуй, ни к какому другому компоненту фортепиано с момента создания этого инструмента и до сего дня не прикладывалось бы больше стараний для его усовершенствования, чем к резонансной деке. И понятно почему – ведь именно она рождает и проецирует звук, отражая и усиливая колебания струн, обеспечивая богатство звучания рояля.

Представляет она собой деревянный щит, который располагается снизу струн, закрепленный внутри корпуса инструмента.

Дека в рояле традиционно изготавливается из самых ценных пород ели. После тщательного отбора древесина очень медленно и осторожно обрабатывается в климатических камерах. Необходимый размер деки получается за счет склеивания дощечек ели толщиной 9-11 мм.

Интересно, что в начале XIX века толщина деки составляла всего 5-6 мм. Возросшее за это время примерно в четыре раза натяжение струн потребовало соответствующих изменения и в деке. Для этой же цели, чтобы обеспечить сопротивляемость натяжению струн, 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», расположенных поперек волокон деки. Рипки застругиваются по приклеиваемым поверхностям дугообразно, чтобы предать деке необходимую форму, и сужаются к концам, чтобы предать ей эластичность.

Еще к деке приклеивается так называемый «штег» – подставка для струн, посредством которой колебание от последних передается непосредственно уже самой деке. Штег может быть изготовлен как из массивной древесины, так и из многослойной. Дискантовые и басовые штеги фрезеруются, в них сверлятся отверстия для штифтов, делаются специальные фаски, после чего устанавливаются штифты.

Нужно отметить, что каждая фортепианная фирма имеет собственную технологию изготовления резонансных дек, отличия при этом могут касаться всех основных параметров деки.

Стальные струны

Источником звука в фортепиано являются стальные струны. Совокупность струн каждого отдельного тона принято называть «струнным хором». При этом в верхнем диапазоне, как правило от нот F (в концертных) или H-B, хор состоит из трех струн, в нижнем регистре – по две, а самые низкие ноты имеют в хоре всего лишь по одной струне.

Материалом для струн служит специальная стальная проволока высокой прочности, чему исторически способствовало то, что с 1812 года немецкий фабрикант Крупп стал выпускать струны холодной протяжки из тигельной стали.

К струнной проволоке предъявляются очень высокие требования в плане прочности, чистоты поверхности, упругости и однородности. Ее диаметр варьируется, как правило, от 0.775 до 1.6 мм, при этом точность составляет плюс-минус 0.005мм. Чтобы не делать струны для низких звуков чрезмерно длинными, используют так называемые витые струны – на тонкую основную струну (керн) навивают мягкую медную проволоку, в один или два слоя (трехслойная навивка встречается крайне редко). В результате чего достигается толщина, необходимая для получения низких звуков, при этом сохраняется необходимая эластичность струн.

Струны, проходя через штег, одним концом закрепляются на рамном штифте, другим – на настроечном колке (вирбеле).

Многим известно, что суммарное натяжение струн в современных больших концертных роялях может зашкаливать за 20 тонн. Интересно, что в начале XIX века это значение было куда скромнее: всего лишь 5-6 тонн. К середине века возросло до 14 тонн, а к концу столетия составило уже все 18 тонн.

Сила натяжения отдельно взятой струны в верхнем регистре, как правило, составляет 75 кгс, а в басах уже будет зашкаливать за 100 кгс (к сравнению, эти показатели соответствуют максимально допустимому суммарному натяжению всех струн у акустической гитары). При этом общее давление струн на деку рояля может достигать 550 кгс и более!

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.

Чугунная рама

Чугунная рама одна из важных составных частей рояля. Ее основная функция заключается в том, чтобы принимать на себя суммарное натяжения струн инструмента, которое в рояле, как мы уже поняли, может превышать 20 тонн.

Потребность в подобном остове фортепиано назрела к концу XVIII века, но к цельнолитой массивной чугунной раме пришли лишь в середине XIX века. Первое же время вводились разного рода металлические элементы в виде распорок и пластин, причем пока только для усиления футора, который еще с первых молоточковых фортепиано нес на себе всю нагрузку от натяжения струн.

Со временем эти усиливающие элементы переросли в цельнолитую металлическую раму, а в 1825 году Алфеус Бэбкок из Бостона запатентовал цельнолитую чугунную раму, позволившую дополнительно повысить натяжение струн, увеличив их толщину, и тем самым добиться более сильного и полного тона, а также повысить стабильность строя инструмента.

Чугунная рама все больше и больше стала принимать на себя силу натяжения струн, так что деревянная конструкция футора взяла на себя роль главным образом опоры резонансной деки. Нужно сказать, что были также попытки делать рамы и из других металлов: например, алюминия, за счет чего удавалось заметно уменьшить вес инструмента. Эти эксперименты были вполне оправданы: ведь вес чугунной рамы большого концертного рояля может достигать порядка 180 кг.

Деревянный корпус

Деревянный корпус рояля вмещает в себя все перечисленные до этого компоненты.

Состоит он из двух частей: футора и наружной стенки (обечайки). Футор представляет собой стабильную деревянную основу инструмента, состоящую из опорной рамы, шпрейцев футора (массивные распорки), горизонтальных и вертикальных брусков. Служит опорой для деки и поддерживает чугунную раму.

Футор рояля изготавливается из целой кипы тонких слоёв, полученных из прочных сортов отборной древесины, которые покрываются клеем и перемещаются в специальный пресс, где им в течение нескольких часов придается необходимая форма, так называемая крыловидная форма – конечная форма рояля.

По такому же принципу изготовляется наружная стенка корпуса рояля (обечайка), которая в дальнейшем приклеивается поверх футора.

Помимо прочих важных компонентов рояля расположенных в его корпусе, здесь же размещается и так называемая колковая доска, или 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 рояля и его форма часто несут на себе элементы дизайна, воплощение смелых художественных замыслов и полета фантазии. 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 у многих ведущих производителей роялей имеется линейка продукции отвечающая запросам самых взыскательных в этом плане клиентов. От стилизации под старину до футуристических изысков.

Педали

Если эпитет «сердце рояля» по отношению к механике или же деке инструмента чаще всего звучат из уст фортепианных мастеров-фабрикантов, то эпитет «душа рояля» принадлежит уже мастерам исполнителям (Антон Рубинштейн) и слова эти относятся именно к педалям инструмента, умение пользоваться которыми относится к важнейшим элементам пианистического искусства.

Сами педали представляют собой устройства рычажного типа, которые управляются ногами. Сейчас это воспринимается вполне очевидным, хотя раньше управление осуществлялось, как ни странно, коленями, а рычаги находились непосредственно под клавиатурой.

Первым, кто был упомянут в связи с изобретением педалей фортепиано, был Адам Бейер из Лондона, которому в 1781 году был выдан патент на педаль «форте» (правая педаль).

Современный рояль может иметь две или три педали.

В рояле с двумя педалями они выполняют следующие функции :
– левая педаль («пиано») сдвигает клавиатуру с механикой вправо, чем достигается тихое звучание (молоточек ударяет по струне уже в другом месте, чем обычно, в результате чего вместо трёх струн хора он ударяет только по двум или по одной струне в басовом регистре).
– с помощью правой педали все демпферы поднимаются, так что после отпускания клавиш соответствующие струны продолжают звучать. Кроме того, все остальные неприглушённые струны начинают резонировать, что делает звучание более полным.

У рояля с тремя педалями крайние выполняют те же функции, которые были описаны выше, а средняя может иметь различные назначения:
– в больших роялях это чаще всего педаль «состенуто». При ее нажатии поднятые над нажатыми клавишами демпферы замирают в своем положении и остаются поднятыми и после того, как соответствующие клавиши будут отпущены. То есть эти ноты, независимо от дальнейшей игры, «повисают» продолжая звучать.
– в малых роялях это может быть как педаль «состенуто» так и педаль модератора.
– в некоторых американских роялях средняя педаль поднимает демпферы только в басовом регистре.

В последнее время некоторые фирмы стали использовать в своих роялях четвертую педаль , так называемую harmonic pedal. Которая была изобретена в 80-е годы прошлого столетия во Франции Денисом де ля Рошфодье (Denis de la Rochefordière).

При ее использовании незадействованные во время игры струны (струны не нажатых клавиш) оказываются открытыми (не заглушаются демпферами), в результате чего они приходят в колебание от игровых струн под действием резонанса, тем самым создавая характерный фон, ни как не влияющий при этом на звукопередачу самой музыки.

Для удобства использования педаль совмещает в себе сразу функции и правой педали «форте» и harmonic педали. При этом эффект резонанса обертонов достигается за счет частичного нажатия педали. При полном нажатии она функционирует как педаль «форте».

1. Механика
2. Резонансная дека
3. Стальные струны
4. Чугунная рама
5. Наружная стенка
6. Футор
7. Педали
8. Шпрейцы футора
9. Штег
10. Рамные штифты
11. Рипки
12. Постель деки
13. Вирбельбанк
14. Штульрама
15. Клавиатурный клап
16. Ножка рояля
17. Крышка
18. Клавиатура
19. Вирбели

Если статья не показалась вам достаточно наглядным пособием по внутреннему устройству рояля, то данное видео поможет разобраться в предмете раз и навсегда (18+):

ФОРТЕПИАНО

Фортепиано – обобщенное название класса клавишно-струнных музыкальных инструментов-роялей и пианино. В 1709 г. итальянский мастер Кристофори из Флоренции изготовил инструмент, в котором звуки извлекались посредством ударов молоточков по струнам. От силы удара зависела громкость звучания. Появилась возможность извлекать как громкие, так и тихие звуки. На итальянском языке громко и тихо – «форте» и «пиано» соответственно. От этих слов и произошло название инструмента.

Предшественниками фортепиано считаются клавесин (другое название – чембало) и клавикорд. На клавесине звук извлекается щипком пера, которое зацепляет струну при нажатии клавиши. Получается звук металлического оттенка, который ни с чем не перепутать. Сейчас этот инструмент – незаменимый участник ансамблей, играющих музыку эпохи Возрождения и барокко.

Другой предок – клавикорд, имел иной принцип звучания. Звук на нем извлекался тонкими металлическими пластинками – тангентами. Способ звукоизвлечения – осторожное прикосновение к клавише – определил теплоту и выразительность звучания.

Современные разновидности инструмента – это рояль и пианино. Рояль обычно используют для концертного исполнения. Струны в нем расположены горизонтально, поэтому он занимает много места.

У пианино станина со струнами расположена вертикально, за счет этого инструмент стал компактнее и подходит для домашнего музицирования. Сейчас распространены электронные пианино. Они меньше по размерам и легче, но звучание у них «не живое». Их обычно используют музыкальные коллективы, исполняющие поп-музыку.

Для фортепиано написано наибольшее количество музыкальных произведений. Первое – сочинил Джустини в 1732 г. Виртуозами игры на этом инструменте были Лист и Шопен. Русскую школу прославил Рахманинов.

На фортепиано можно сыграть музыкальные произведения любых форм и жанров и написанные для любого исполнительского состава. Фортепиано может использоваться как сольный инструмент, так и с оркестром. Музыкант любой специальности должен в достаточной мере владеть игрой на фортепиано.

ЗАГАДКА

Я стою на трех ногах,

Ноги в черных сапогах.

Зубы белые, педаль.

Как зовут меня?.. (Рояль)

Очень музыку любили

Две сестры, Наташа с Ниной,

И поэтому купили

Им большое… (пианино).

Отличия пианино и рояля известны каждому, кто имеет хотя бы малейшее представление о музыке и музыкальных инструментах. Однако, большинству непонятно, чем же так существенно они различаются. И чтобы понять, насколько различны эти инструменты, следует разобраться, что из себя представляет каждый из них.

Что такое рояль

Рояль – это музыкальный инструмент, входящий в семейство клавишных и струнных. Своё название он приобрёл от французского слова «royal», которое на русский язык переводится как «королевский». Рояль выступает одной из разновидностей фортепиано, так же, как и пианино. Тем не менее, инструменты рознятся по некоторым существенным признакам.

Инструмент имеет большой корпус, длина которого варьируется от 160 до 310 см и зависит от типа рояля. Вес рояля так же может быть разным: от 250 до 500 кг.

Существует несколько видов рояля, разница которых сводится к габаритам и назначению. К примеру, есть мини-рояли, предназначенные преимущественно для детей и их комнат, кабинетные рояли, которые размещают в музыкальных учебных заведениях, а также концертные рояли, стоять которым положено в залах театра.

Все рояли, независимо от их размера, имеют одинаковую форму. Они состоят из корпуса, внутри которых содержатся все механизмы инструмента, а также клавиш, расположенных на передней части корпуса. Вся конструкция держится на трёх колёсных ножках, одна из которых поддерживает заднюю часть корпуса, а две остальные являются симметричной опорой для клавиш.

Второстепенными частями конструкции рояля выступают педали и крышка корпуса. Крышка корпуса держит рояль в неполном открытом состоянии. Все рояли выпускаются с тремя педалями, отвечающими за разные функции.

Струнные механизмы рояля расположены в горизонтальной ориентации, что позволяет усилить звук клавиш. Потому основное назначение роялей – это концертные выступления. Клавиатура рояля насчитывает 88 клавиш , из которых 52 имеют белый окрас, а 36 — чёрный. Чёрные клавиши меньше белых по размеру и расположены над ними.

Что такое пианино

Пианино, наряду с роялем, относится к разряду струнных клавишных инструментов, а также попадает под общее определение с роялем. Оба инструмента входят в категорию фортепиано, однако, всё же имеют различия. Пианино обладает корпусом среднего размера. Вес инструмента равен от 250 до 400 кг, а высота в см – от 120 до 150.

У пианино есть одно прямое назначение, потому и не существует большого количества разновидностей этого инструмента. Габариты пианино могут изменяться только в зависимости от того, какая фирма выступила его производителем. Пианино устанавливают в квартирах для домашнего музицирования, в кабинетах музыкальных учебных заведений, а также в небольших концертных залах.

Корпус пианино имеет форму прямоугольного параллелепипеда, а внутри него находятся ключевые механизмы инструмента. Клавиатура расположена посередине передней части корпуса и поддерживается на двух ножках. Ножки могут быть как на колёсах, так и без. Большая часть выпускаемых инструментов не имеет три педали, а ограничивается двумя. Количество клавиш на пианино составляет 88 штук.

Струны, расположенные внутри пианино, имеют вертикальную ориентацию, а крышка инструмента держится в закрытом положении. Это не позволяет пианино издавать громкие звонкие звуки, оттого оно и предназначено для игры в небольших помещениях.

Общие черты рояля и пианино

Наряду с различиями, инструменты имеют немного общего.

Классификация . И рояль, и пианино, относятся к семейству струнных клавишных инструментов, также их можно объединить под общую категорию фортепиано (форте – громко, пиано – тихо).
Количество клавиш . Рояли и пианино, несмотря на разницу в габаритах, имеют общее количество клавиш и октав. А именно, 88 клавиш, 2 неполных и 7 полных октав.

На этом существенные общие черты инструментов заканчиваются, потому как рояль и пианино действительно различны.

Отличия пианино и рояля

Подробно изучив строение и сущность инструментов, можно вывести их основные различия.

Внешний вид. По описанию рояля своей формой сверху он напоминает крыло, а пианино обладает обычной прямоугольной крышкой. Пианино имеет две колёсных или обычных ножки, которые поддерживают только клавиатуру. Ножки рояля всегда на колёсах, а также являются опорой для всего инструмента. Также инструменты отличаются габаритами: рояль всегда крупнее пианино, если только речь не идёт о его миниатюрной разновидности.

Ориентация струн . Струнные механизмы рояля и пианино рознятся по своему расположению. Это различие инструментов является ключевым, так как именно оно определяет их назначения. Так, горизонтальное расположение струн у рояля позволяет ему издавать более громкие, чёткие и чистые звуки, оттого его прямое назначение к игр в крупных концертных залах. Пианино же имеет вертикально расположенные струны и играет более тихо.

Количество педалей . Все рояли выпускаются с набором из трёх педалей, каждая из которых отвечает за определённую функцию:

Удерживание звуков.
Ослабление звуков.
Удерживание лишь части звуков клавиатуры.

Пианино же не всегда оснащены тремя педалями, чаще всего они дают возможность лишь удерживать и ослаблять звуки.

Так, можно прийти к выводу, что рояль и пианино нельзя назвать одинаковыми инструментами. Хотя они и попадают под общую классификацию.

Фортепиано - один из самых распространенных музыкальных инструментов, имеет две разновидности - пианино и рояль. Это сложный клавишно-струнный механизм, состоящий из акустического аппарата, клавишного механизма и опорных конструкций. Он обладает широким диапазоном звуков от «тихо» до «громко». В пианино струны расположены вертикально, в рояле - горизонтально.

Предшественники фортепиано

История возникновения фортепиано уходит корнями в далекий XVI век. Изобретателем этого великолепного инструмента считается Бартоломео Кристофори - итальянский мастер, который придумывал молоточковые механизмы для клавесина. Инструмент имел очень простую конструкцию, на тот момент у фортепиано еще не было ни педалей, ни демпферов. Оно состояло из клавиш, молоточка и возвращателя. Предшественниками фортепиано были клавикорд и клавесин.

Бартоломео Кристофори

Клавикорд был первым клавишно-струнным инструментом. Его конструкция очень схожа с современным пианино, но размером он был намного меньше и не мог выдавать громких звуков. Это был музыкальный инструмент для домашнего пользования. В отличие от фортепиано, у которого на одну клавишу может приходиться до трех струн, в клавикорде одной клавише соответствовала только одна струна. Время изобретения инструмента точно неизвестно, свое широкое распространение он получил в .

Фортепиано Кристофори

Клавесин появился в XV веке. Его размеры превосходили клавикорд, а строение было более схожим с современным роялем. Звук производился при помощи пера или кусочка кожи, но также не был достаточно громким для публичных выступлений.

Значение инструмента в мировой истории

Конструкция фортепиано менялась еще несколько раз. Различные мастера Италии, Германии, Англии совершенствовали концепцию инструмента еще на протяжении целого столетия. Основной вклад в создание новых характеристик фортепиано, благодаря которым мы можем наслаждаться современным его звучанием, внесли мастера Зильбеpманн, Шрётер, Цумпе, Штайн.

Появление фортепиано вызвало настоящий переворот в мире музыки. Наконец-то появился новый инструмент для звучания в концертных залах, по широте диапазона позволяющий вести главные роли в музыкальных творениях. Популярность фортепиано возросла очень быстро. В эпохах классицизма и последующего романтизма стали появляться , писавшие произведения специально для этого инструмента, впоследствии ставшие шедеврами классической музыки. Но фортепиано не было только аккомпанементом для концертных выступлений, очень многие дворянские подданные предпочитали иметь дома этот великолепно звучащий инструмент.

В России фортепианное дело также было поставлено на высоком уровне. Известно несколько сотен имен мастеров мирового уровня, занимавшихся разработкой и поставкой инструмента. Изначально фортепиано в России появился, конечно же, в Петербурге.

Уже к концу XX столетия стали появляться новые разновидности музыкальных инструментов, в основе которых лежит фортепиано. Это электронные пианино и .