Фортепианная механика

Рычаг конструкция называются как пианино механизма , ударный механизм или остановка механизм , в котором молотки брошенный ( «срабатывает») против строк на фортепиано на нажиме кнопки в порядке , чтобы сделать их звук. Демпфирование струн, которое должно приводить к контролируемому затуханию тона, также является частью механики. Почти все отдельные части механики изготовлены из дерева, металла, войлока и кожи, которые соединены друг с другом подвижным или неподвижным образом.

история

Предшественниками инструментов с фортепианным действием являются клавесин , в котором струны перебираются с помощью игл, и клавикорд , в котором по струнам бьют (« касаются ») касательными . Для развития механики фортепиано, в которой по струнам бьют молотками , был также важен пример разделочной доски , по струнам которой игрок ударяет молотком в руке .

Когда примерно в 1700 году виртуоз игры на цимбалах по имени Панталеон Хебенстрейт (1668–1750) совершил поездку по Европе и дал знаменитые концерты, различные производители инструментов приступили к механизации игры на цимбалах с помощью клавишных .

Одним из этих людей был флорентинец Бартоломео Кристофори , который сделал первые образцы домкрата около 1698 года. Независимо от этого, французы Дж. Мариус (1716) и Нордхойзер Кристоф Готлиб Шретер (1717) также изобрели клавишный инструмент, струны которого не защипывались, а били молотками. Готфрид Зильберманн (1683–1753) в Страсбурге и Иоганн Андреас Штайн в Аугсбурге , которого считают духовным отцом подпрыгивающей механики, сыграли особенно важную роль в дальнейшем развитии молоткового фортепиано .

Дальнейшие маркировки в развитии пианино механики были построением двойного действия механизма по Наннеттам Штрейхеру и Теодоре Стокер и изобретение в повторении механизма ( «двойная échappement») от Себастен Эрара в 1823 году.

Нововведениями 1870/71 г. были первое использование металлических рам и трубок с деревянными вставками, а также изобретение Теодором Штайнвегом в марте 1875 г. пилотного винта , с которым предыдущий связанный механизм ( кнопка и подъемное звено соединены с помощью муфты). ссылка) была распущена. Это значительно упростило разделение клавиатуры и механического узла для обслуживания и ремонта.

Примерно с 1880 года фортепианная механика становилась все более и более стандартной и покупалась в ходе подъема немецких производителей фортепиано (против французской и британской конкуренции) и была удалена из процессов фортепианной фабрики. Сегодня детали для фортепианной механики в основном закупаются у специализированных поставщиков, которые работают в южной Германии, с одной стороны, и есть специализированные поставщики фортепианной механики в США в районе Бостона , в Хамамацу в Японии и в районе Гуандун в Китае. с другой .

В 1900-х годах великая эра «немецкой» или «венской» механики отскока подошла к концу, одним из последних защитников венского действия был до 1910 года венский производитель фортепиано Bösendorfer , который в течение примерно десяти лет либо «удваивал» Встроенная английская и винеровская механики. Другие специальные версии, такие как патентный механизм Blüthner, также исчезли с рынка. Механизм двойного повторения по Эрарду зарекомендовал себя как стандарт для роялей, а механизм с низким демпфированием - для фортепиано. Настольные пианино с их обычно простым толкающим механизмом больше не играли роли в Западной Европе примерно с 1850 года и в США примерно с 1890 года.

Одно из самых последних достижений в истории фортепианной механики - патент от производителя фортепиано из Бамберга Йозефа Мейнгаста, который представил катящийся молоток в 2002 году.

Фортепианный механизм сегодня классифицируется следующим образом:

  • Клавиатура или клавиатура,
  • Механизм повторения выше,
  • Молотки с войлочными подушечками,
  • Механика демпфирования.

Типы механизмов для роялей и как они работают

Почти столько же имен появилось для множества различных типов механизмов, которые были разработаны за последние два с половиной столетия. Типы механизмов были крещены не только в соответствии с их режимом работы или их изобретателем, но также в соответствии с их происхождением или местом, где они были наиболее широко распространены, что может привести к некоторой путанице. Также необходимо различать машинные головки для пианино с вертикальной нитью и машинные головки для роялей с горизонтальной нитью или настольных фортепиано.

Касательная механика

Касательная механика

Ранней формой механики перехода от клавикорда и клавесина к фортепиано была тангенциальная механика. У нее в тетиву еще бьют не молоток, а деревянную планку под названием «Тангенте».

Нажатие кнопки (A) поднимает ее задний конец вместе с пилотом (B). Пилот толкает водителя (C), который, в свою очередь, швыряет касательную (D) граблями на веревку (E). В то же время демпфер (F) поднимается, чтобы струна могла свободно вибрировать.

Когда кнопка (A) отпускается, демпфер (F) также опускается, и струна (E) перестает вибрировать. Кроме того, водитель (C) и касательная (D) опускаются и готовы к следующей остановке.

Одно действие

Wienner Piano Mechanics.png

Механизм раннего нажатия, который можно найти в английских квадратных фортепиано, называется «single action», что означает что-то вроде «простого выпуска». У нее плоские ударные стержни с полукруглыми кожаными головками молотков прикреплены с помощью петли с кожаным язычком к независимому стулу для молотка. Спусковым крючком служит толкатель из латунной проволоки с обтянутым кожей деревянным манекеном. Когда кнопка (A) нажата, толкатель (B) швыряет молоток (C) в струну (D). В то же время задний конец ключа поднимает демпфер (E) со струны, чтобы он мог свободно вибрировать.

Двойное действие

Двойное действие

В 1776 году Георг Фрёшле впервые построил в Лондоне квадратный толкающий механизм пианино с драйвером. Десять лет спустя Джон Гейб запатентовал этот тип механизма как «Double Action», и до 1800 года только инструменты Longman & Broderip могли оснащаться им. По сравнению с «Single Action» у него есть дополнительный драйвер. Техническое преимущество состоит в более тонкой атаке и более привычной игре. Когда кнопка (A) нажата, спусковой крючок (B) ударяет по водителю (C). Это, в свою очередь, бросает молоток (D) в струну (E). В то же время механизм на конце ключа поднимает демпфер (F) со струны, чтобы он мог свободно вибрировать.

Механизм отскока

Механизм отскока

Фортепианная механика, основанная на принципе прел, очень рано получила название «немецкая механика» или «венская механика», так как в основном создавалась немецкими и австрийскими производителями фортепиано. При нажатии на передний конец (справа на рисунке) кнопки (A) поднимается задний конец (слева на рисунке) с капсулой (B) и молотком (C). Задний (левый) конец молотка, называемый «клювом» (D), отскакивает от стержня (E), так что передний конец с головкой молотка (F) щелкает по струне (G). В то же время демпфер (B) покидает струну, чтобы она могла свободно вибрировать. После остановки клюв проходит мимо стержня, так что головка молотка может упасть обратно на опорную площадку для молотка (I).

Механизм отскока язычка с одним выпуском

Механизм отскока язычка с одним выпуском

Поскольку точная регулировка расцепителя затруднительна из-за жесткого отбойника, общего для всех молотов, отбойник вскоре был заменен отдельными подвижными язычками отбойника. Эти отскакивающие язычки прикреплены к кожаной петле и удерживаются пружиной за конец рукоятки молотка. Теперь можно изменить момент и энергию срабатывания с помощью регулируемого натяжения пружины.

При нажатии на передний конец (справа на рисунке) кнопки (A), его задний конец (слева на рисунке) с капсулой (B) на нем, в которой подвешен молоток (C). одна ось, приподнята. Его задний конец, называемый «клювом» (D), попадает в пятку подпружиненного прыгающего язычка (E) (также называемого «спусковым крючком»), так что передний конец поднимается и отбрасывает головку молота (F ) против струны. В то же время манекен демпфера (G) перемещается вверх и поднимает демпфер (H) над ним со струны. После остановки головка молотка падает обратно в уловитель (I). Когда ключ опускается, кожа клюва скользит обратно вдоль буферного язычка в исходное положение.

Механика перекрытия

Механика перекрытия

Механизм переворачивания - особый случай в истории создания фортепиано, который сначала был протестирован венскими производителями фортепиано Андреасом Штрайхером и Наннетт Штрейхер , а затем - лондонским производителем фортепиано Робертом Уорнумом и берлинским производителем фортепиано Теодором Штекером . Молотки ударяют по горизонтальным струнам сверху. Преимущество заключается в том, что молотки ударяют по струнам в направлении бриджа и деки, а не от них, так что между усилием и звуковым результатом достигается более высокая эффективность. С другой стороны, недостатком является то, что молотки не могут упасть обратно в исходное положение под действием силы тяжести, а должны быть возвращены обратно с помощью пружинного механизма. Кроме того, для механизма переворачивания требуется более сложное расположение настроечных штифтов , так что процесс настройки усложняется.

Давление на передний конец (справа на рисунке) кнопки (A) передается через перемычку (B) на толкатель (C), который толкает приклад (D) вниз, так что головка молотка ( E) от него отскакивает струна (F). В то же время небольшой стержень в задней части ключа отталкивает демпфер (G) от струны, так что он может свободно вибрировать. После остановки пружина (H) возвращает молот обратно вверх. Когда кнопка отпускается, пружина (I) возвращает ее в исходное положение.

Механика Джека

Механика английского джека

В связи с распространением механики домкрата английскими производителями фортепиано, типы механики, основанные на принципе домкрата, также получили название «английская механика». Дальнейшие модификации также назывались «Полуанглийская механика» и «Полностью английская механика», хотя они были разработаны немецкими и австрийскими производителями фортепиано, такими как «Патентная механика Блютнера». «Полуанглийская механика» просуществовала примерно до 1900 года.

Когда вы нажимаете передний конец (справа на рисунке) кнопки (A), ее задний конец (слева на рисунке) с домкратом (B) поднимается. Он попадает в приклад (C) молотка, подвешенного на оси в стуле молотка (D), и таким образом отбрасывает головку молотка (E) по струне. После остановки молот снова падает в уловитель (F).

Механизм повторения («двойная игра»)

Механизм повторения

Механизм повторения Себастьяна Эрара из 1821 года - это усовершенствованный механизм домкрата, который позволяет повторять ноты (= повторять удары). Он отражает текущий статус развития фортепианной механики.

Нажатие на передний конец кнопки (A) поднимает задний конец с пилотом (B) на нем. Пилот толкает узел усов (C) вверх, так что домкрат (D), который подвижно установлен в нем, ударяется о ролик вала молотка (E) и отбрасывает головку молотка (F) вверх. Однако до того, как он коснется струны, рычаг спускового крючка (G) ударяется о спусковой крючок (H), так что домкрат (D) перемещается из своего положения под роликом вала молотка (E). До этого рычаг повторителя (J) отсоединялся от ударного ролика с помощью изгибающего винта, прикрепленного к крышке ударника в новых механизмах - отсюда и термин «репитер с двойным выпуском». Это прерывает прямую передачу силы между ключом и молотком, так что головка молотка преодолевает остальной путь к струне просто за счет переданного ей импульса, в то время как ключ достигает своей нижней точки покоя. После удара головка молота отскакивает и останавливается в улавливателе (I) на полпути вверх. Рычаг репитера (J) прижимается, а натяжение пружины репитера (K) увеличивается. Как только уловитель освобождает головку молотка, повторяющийся стержень поднимает рукоятку молотка (L) настолько, что домкрат (D) может вернуться в исходное положение под роликом рукоятки молотка (E). Это означает, что система рычагов готова к новому останову до того, как кнопка (A) полностью вернется в свое верхнее исходное положение.

Типы механизмов для фортепиано и режимы их работы

В пианино движение кулисного переключателя вверх должно быть преобразовано в движение молотка вперед. Это делает контакт с молотком более непрямым. Обычно это делается путем установки домкрата под так называемую «гайку молотка», шарнирное соединение для молота. Движение молота у этой гайки «развязано», домкрат отпускается и отклоняется назад до того, как движение молота достигнет струн. Как и в случае с роялем, в пианино также необходимо предохранять струны от сжатия струны молотком и усилием пальцев - точка остановки молотка может быть достигнута только при качании в свободном полете. Технический термин для этого - «выпуск».

В пианино струнный набор ноты, «хор», взят довольно высоко. Как и в случае с роялем, почти во всех случаях идеального тона точка остановки молоточка должна быть расположена примерно на одной седьмой-девятой длине свободно качающейся струны. Для очень высоких концертных фортепиано (более 135 длины) для этой цели требуются стержневые удлинители нажатия клавиш, так называемые абстракции.

Напротив, в 1950-1970-х годах были маленькие пианино (так называемые «спинеты» на английском языке), которые были построены настолько низко, что молотки не могли ударить по клавишам, и поэтому рычаг клавиши перемещался вниз. У этих крошечных пианино есть недостаток с точки зрения звука, и из-за операции смещения их намного сложнее и труднее поддерживать, ремонтировать и настраивать.

Нижняя заслонка

Немой фортепианный экшен Роберта Уорнума, 1842 г.

Демпфирование пианино или высокого фортепиано обычно располагается ниже молоточков с той же стороны струнной системы, в области более сильных амплитуд пучностей.

Верхний демпфер

Верхний демпферный механизм от Wornum, 1811 г.

Однако более старые пианино (примерно до 1910 г.) иногда имеют так называемый верхний демпферный механизм; куклы-демпферы сидят над молотками. В английском языке можно встретить также термин «птичья клетка», «механизм клетки для птиц» из-за приводных тросов демпфера, встроенных перед ударным механизмом. С одной стороны, этот тип демпфирования менее эффективен, чем с подавлением звука фортепиано, потому что он только гасит вибрации в краевой области пучностей, а с другой стороны, манекен демпфера может помешать оптимальному молотку. точка соприкосновения с короткими высокими струнами - с соответствующими недостатками для качества звука, и, кроме того, настройка банки и особенно регулировка механики могут быть затруднены. Однако нельзя сказать, что верхние немые фортепиано вообще совершенно непригодны, как часто утверждают. Хорошо отрегулированное верхнее немое фортепиано - идеальный инструмент для раннего джаза и особенно для рэгтайма из-за его четкой реверберации.

веб ссылки

Commons : Piano Mechanics  - коллекция изображений, видео и аудио файлов

источники

  • Юлиус Блютнер, Генрих Гретшель: Учебник пианофортебау . Веймар 1872 года. Репринтное издание Бочинского.
  • Андреас Э. Бёрманн: Сокровища звука. Клавишные инструменты из коллекции Beurmann. Музей искусств и ремесел Гамбурга . Drägerdruck, Любек 2000.

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Дэвид Кромби: Фортепиано. Эволюция, дизайн и производительность . Лондон, 1995 г., ISBN 1-871547-99-7 , стр. 34.
  2. Функция механики. Louis Renner GmbH , доступ к 24 июля 2020 года .