Персональний сайт - пристрій і виробництво фортепіано

ЗАГАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ПІАНІНО І рояль

Як піаніно, так і роялі в своїх сучасних конструкціях складаються з п'яти основних частин: 1) струнної одягу; 2) Резо-нансной деки; 3) опорних конструкцій; 4) клавішного і педаль-ного механізмів; 5) корпусу.

Струнна одяг - це набір струн різної довжини і товщини, жорстко натягнутих на опорах. Кожній клавіші відпо-ствует група струн, звана хором.

Хор може складатися з однієї, двох або трьох струн, а іноді і більше. Всі струни хору обов'язково коливаються з однаковою частотою. Кожен хор в залежності від довжини і сили натягу струни звучить з тієї чи іншої висотою тону. Призначення струнної одягу полягає в тому, щоб давати коливання певної, частоти, відповідні даному строю інструмента.

Матеріалом для струн служить спеціальна сталевий дріт високої міцності діаметром від 0,775 до 1,6 мм (межа між сусідніми розмірами - 0,025 мм). Вона повинна бути круглої в перетині і мати поліровану поверх-ність. Натяг струни в сучасних інструментах може досягати 180 кг / мм 2. Струнна дріт, незважаючи на велику пружність, повинна мати деяку пластичність, необхідну для виготовлення петлі, закреп-ляющие струну на штифті. Щоб задовольнити цю вимогу, дріт не повинна ламатися при обгортанні навколо власного діаметру.

Необхідність вилучення в басовому регістрі звуків з низькою частотою коливань вимагає значного збільшення товщини струн. Якщо це зробити просто за рахунок більшого діаметру сталевого дроту, то кожна така стру-на стане надмірно жорсткою і не зможе в достатній мірі бути приведена в коливання ударом молоточка. Тому басові струни виготовляють з зви-них сталевих, обвиваючи їх м'якою мідним дротом різного діаметру. При-чому для отримання більш тонких робиться одинарна навівка, а самих тол-стих - подвійна. Таким чином, обвиті струни дають товщину, потрібну для отримання низьких звуків, і одночасно забезпечують достатню ела-ність, необхідну для збудження від удару молотка.

Сама по собі струна дає дуже слабкий звук, так як мала її поверхня не може привести навколишнє повітря в коливання з великими амплітудами. Тому в роялях і піаніно, як і у більшості струнних інструментів, ставиться дерев'яний підсилю-тель звуків струн, званий резонансної декою.

Резонансна дека є великий дерев'яний щит, жорстко закріплений (вклеєний) по краях і пов'язаний зі струнами через спеціальні підставки. За конструкцією і дію-вию дека нагадує велику мембрану і є множествен-ним резонатором, відгукується на різні частоти. Вагаючись з тією ж частотою, що і струни, вона надає руху значи тільні маси повітря, і це ми чуємо як звук рояля або піаніно, причому на достатній відстані від інструменту. Та-ким чином, призначення деки полягає в тому, щоб багато-кратно посилювати звук струн і надавати йому приємний тембр, характерний для фортепіано.

Дерев'яний щит для деки склеюється з окремих дощечок. Їх ізготав-ливают з резонансної ялини. Її деревина повинна бути узкослойной, прямослой-ної і з рівними річними шарами, без сучків і інших вад '. Товщина щита - від 8 до 11 мм.

В сучасних інструментах на щит наклеюються дві підставки для опо-ри струн: одна для середнього і верхнього регістрів, так звана дискантова, інша для басового регістра - басова (діскантовой Штег, басовий Штег). Для жорсткості опори їх виготовляють здебільшого у вигляді прямокутних брусків. Для того щоб струна добре закріплювалася і краще розгойдувала де-ку, їй надається злам по площині підставки за допомогою двох металевих штифтів, вбитих з нахилом в різні боки.

Зі зворотного боку деки, перпендикулярно річних шарів деревини, наклеюються прямокутні планки (Ріпки). Їх роблять теж з резонансної ялини для передачі звукових хвиль поперек річних шарів резонансного щита і для додання щиту більшої жорсткості. Кількість поперечних планок може бути в межах від 9 до 17 - в залежності від розмірів резонансної деки. З метою підвищення пружності і поліпшення звукових якостей деці надається деяка куполоподібної зі зверненням в сторону струн, загальний тиск яких на щит може досягати 550 кг і більше.

Якість звуку піаніно і рояля зумовлюється конструк-цією і якістю виготовлення струнної одягу і резонансної деки.

Струни і дека кріпляться до опорної конструкції - третьої основної частини інструменту. Опорна конструкція пред-ставлять собою дві рами, металеву і дерев'яну, тщатель-но підігнані один до одного і з'єднані між собою з по-міццю спеціальних шурупів і болтів.

Дерев'яна рама (Футор) складається з контурної обв'язки, скреп-ленній розпірні брусками, і колковой дошки (вірбельбанка). По всій площі дошки в розсвердлений отвори вбиті кілки (вірбеля). До кілків одним з кінців кріпляться струни. Іншим за допомогою петель вони надягають на штифти, вклепать в метал-вої раму. Поворачиванием кілків виробляють натяг струн і настройку інструменту.

Металева рама являє собою чавунну виливок, що складається з двох містків - діскантовой і басового, колкового-го панцира і розпірних ребер. Маючи дуже великий міцно-стю і гранично малій деформацією, рама витримує основне навантаження натягнутих струн (від 14 тонн у малого піаніно до 20 і більше у концертного рояля) і забезпечує стабільність ладу.

Кілкова дошка виготовляється здебільшого з деревини <бука, обладающего хорошим сопротивлением сжатию, и, во избе-жание появления трещин или короблений, склеивается из несколь-ких слоев с перекрестным направлением волокон. У наиболее рас-пространенной трехслойной доски колки получают опору на торец первого (внешнего) и третьего слоев. Второй слой колковой доски служит связкой. Каждый слой буковой древесины здесь равен 10 мм.

На відміну від струнної одягу, резонансна дека цілком кріпиться до спеціально підігнаним по її формі дерев'яним об-кладками, які вклеюються в дерев'яну раму.

Таким чином, призначення опорних конструкцій в основному зводиться до жорсткого кріпленню струн і деки. Кожна струна має робочу (звучить) частина і два кінцевих відрізка, що не навчаючи-ствующих в звукообразованії. Робоча ділянка закріплюється по-ресувні на опорах. Однією з них є литий поріжок (штабик) на чавунній рамі у вигляді тригранного ребра, інший - пря-моугольная підставка на деці (Штег). Неробочими кінцями стру-ни вважаються її відрізки від поріжка на рамі до кілочка і від під-ставки на деці до рамного штифта. Обидва кінці заглушаються м'я-кими подушками і смужками сукна. Міцність кріплення струни на опорах здійснюється за рахунок того, що підставка на деці виступає над рамою (по краях 2-3 мм, в середній частині -, 4,5 мм) і від рамного порожка йде перелом приблизно на 15 °. Перегин робиться за допомогою металевої планки (каподастр), яка опускається при закручуванні спеціальних шурупів. Це найбільш поширений спосіб додання зламу струні, йду-щей від поріжка до кілочка, застосовуваний в основному в піаніно. У роялях для перегину струн частіше використовують так звані аграфи. Аграф являє собою металеву стоечку, укручену в раму окремо для кожного хору. Струни пропуску-ються в ньому через отвори, в яких і отримують злам, необ-видимий для рухомого закріплення.

В сучасних піаніно діскантовие струни зазвичай кріпляться до чавунної рами оборотом навколо штифта (оборот може бути оди-Нарнії і подвійним) - тобто пере-Кідну петлею. При цьому дякують великій силі тертя в точці сопри-косновение зі штифтом НЕ відбувається із-дит порушення рівноваги при пе-переходи в сусідній хор.

Кожна басова струна у всієї інструментів обов'язково закріплюють. ється за допомогою окремої петлі. Потлі може бути одинарної і подвійний. Цей же спосіб здебільшого застосовується для всієї струнної одягу рояля. Способи кріплення кінців струн до рамної: штифту зображені на рис. 1.

Мал. 1. Способи кріплення кінців струн до рамних штифтів:

а - окремої петлею; б - перекидний петлею

одинарним оборотом; в - перекидний петлею

Загальна схема кріплення струни піаніно показана на рис. 2. Дл »рояля вона в принципі така ж і лише в деталях може мати отли-чия, що визначаються насамперед го--різонтального становищем струн і вузлів конструкції.

Мал. 2. Загальна схема кріплення струни:

1 - Кілкова дошка; 2 - кілочок; 3 - струна; 4 - чавунна рама; 5 - поріжок на чавунній рамі; 6 - притискна планка; 7 - шуруп, що опускає-планку; 8 - дерев'яна пробка в чавунної рами; 9 - робоча частина струни; 10 - неробочі участ-ки струни; // - резонансна дека; 12 - підстав-ка на деці; 13 - перегинати штифти; 14 - рамний штифт.

Четвертою основною частиною Піа-нино і роялів є клавіш-ний і педальний механіз-ми. Клавішний механізм служить для приведення струн в коливання ударами молоточків, педальний механізм - для збільшення або зменшення сили і про-тривалості звуку та зміни тембру. Клавішний механізм являє собою з'єднання важільних вузлів, з по-міццю яких зусилля пальців піаніста передаються через мо-лоточки струнах. Він ділиться на дві основні частини: клавіатуру і механіку. Педальний механізм складається з двох ножних педа-лей, що впливають на роботу окремих вузлів механізмів. Координацію-Ніру роботу ніг, піаніст змінює звучання інструменту на свій розсуд. Ліва педаль рояля змінює темброву окра-ську звуку. Піаністи користуються і полупедалью. В цьому її основ-ве відміну від педалі піаніно.

До роботи клавішного механізму пред'являються високі тре-бования, особливо в концертному роялі. Треба, щоб механізм мав гарну чутливістю, тобто швидкої передачею удару від клавіші до струни, причому з різною силою. Опір-лення механізму при грі не повинно бути надмірним, визначає-мим поняттям «важка клавіатура». Гра на такому інструменті швидко стомлює руки. Однак і дуже «легка» клавіатура не є гідністю, так як не сприяє зміцненню мус-кулатури пальців і не приносить належного задоволення музи-канта. Крім того, «легка» клавіатура занадто податлива, на «їй важче регулювати силу звуку в межах ррр - ррр. З цього випливає, що опір механізму повинно мати визна-поділену міру, яка по-своєму характеризує якість Піані-но або рояля. Опір клавіатури визначається сущест-ють стандартом, який дорівнює 60-65 г на клавішу при на-жатой правої педалі. Кожна клавіша при ударі по ній з лю-бій силою не повинна створювати відчуття нерівності руху або стрибка.

Необхідно, щоб опір вузлів механізму по ходу клавіші змінювалося гранично рівно.

Однією з вимог, що пред'являються до роботи механізму, є також його здатність чітко заглушати ті звуки, кото-які стають непотрібними піаністу по ходу виконання вироб-ведення. Нарешті, механізм повинен працювати безшумно, не з-провождаясь ніякими призвуками. Пристрій і робота вузлів і деталей механізму будуть розглянуті в подальшому.

Корпус піаніно або рояля - п'ята основна частина - являє собою дерев'яний ящик, облицьовують инстру-мент. В піаніно він складається з двох стінок, приклеєних до опор-ної дерев'яній рамі. До стінок за допомогою кронштейнів зміцнює-ся стіл (штульрама) для клавіатури і механіки. Висота кла-Віатур над підлогою диктується висотою колін людини і знаходиться е межах 710-730 мм. Клавішний механізм закривається спе-реді клавіатурним клапаном і верхньої фільонкою, а зверху дахів-кою. До клапану прикрутити пюпітр для нот. Під столом ставиться нижня фільонка, яка разом зі стінками спирається на цо-Кольна підлогу, має ніжки з чотирма металевими ролі-ками. На цокольному підлозі посередині розташовується педальний механізм.

Корпус рояля складається зі стінок, зігнутих за формою опорних конструкцій і приклеєних до дерев'яної рами. Зверху струни і дека закриті двома кришками: задній великий і передньої ма-лій. Задня за допомогою петель кріпиться до лівої стінки. Передня на стрічковому шарнірі відкидається на задню. У рояля, як і у піаніно, на спеціальному столі розташовується клавішний меха-нізм, який закритий спереду клавіатурним клапаном і неяк-кими брусками.

Рояль встановлюється на підлозі за допомогою трьох ніжок, маю щих внизу ролики 2. Спереду, між передніми ніжками, до кор-пусу кріплять педаль. Зверху, під малою кришкою, розташовується висувний пюпітр з відкидною підставкою.

Корпус піаніно і рояля обклеюють фанерою різних порід дерева і потім полірують. Полірування буває чорної або колір-ной. Якщо говорити про призначення корпусу, то перш за все він слу-жит для установки інструменту на підлозі і кріплення клавішного і педального механізмів, а також для запобігання їх від слу-чайних пошкоджень і проникнення пилу. Обмежуючи собою деякий внутрішній обсяг, корпус може впливати на звукообра-тання, діючи як резонатор. Це помітно при відкриванні кришки піаніно і особливо рояля.

Нарешті, корпус визначає зовнішній вигляд інструменту. Кра-сівое оформлення деталей корпусу, відповідно до існую-щим стилем, з використанням природного малюнка верств де-реву, полірованого під колір ансамблю меблів, радує око і прикрашає кімнату. По-своєму хороша обробка поверхні кор-Пусан піаніно або рояля в строгий чорний колір із дзеркальною по-ліровкой.

1 У сучасному виробництві в більшості випадків підбір їли для деки робиться по акустичної константі. Річні шари тепер можуть бути раз-ні.

2 Бувають і здвоєні ніжки, тоді їх шість. Замість роликів в малогабаритних роялях і піаніно застосовуються також металеві пластини. Це зумовлює різні прийоми транспортування інструментів.