С развитием синтезаторов производителям и музыкантам понадобилось как-то отличать легкую пластиковую клавиатуру от полнотелой деревянной. Так появился термин «молоточковая клавиатура», а вместе с ним и множество других его синонимов – взвешенная, тяжелая, градуированная, полнооктавная, 88-клавишная и так далее. Но раньше, когда пианисты еще не стали повально превращаться в клавишников, клавиатура пианино или рояля называлась просто фортепианной, при этом никому даже в голову не приходило в голову рассуждать о степени ее «взвешенности».
О типах клавиатур, используемых в синтезаторах, рабочих станциях и цифровых пианино, мы очень скоро поговорим в другой статье. А сейчас давайте рассмотрим механизмы традиционных фортепиано – роялей и пианино, на которые так усердно стараются быть похожими многие современные цифровые инструменты.
В отличие от синтезаторов, звук на фортепиано извлекается не при помощи замыкания электронных контактов, а благодаря физическому воздействию ударного элемента на струну. Вы нажимаете на клавишу, она запускает рычажной механизм, энергия передается молоточку, который резким ударом заставляет струну вибрировать.
В чем особенности такой конструкции:
- Молоточек должен ударить по струне довольно резко даже при плавном нажатии, иначе атаки не получится.
- Сразу после удара молоточек должен быть отдернут, иначе произойдет моментальное демпфирование (приглушение) струны его поверхностью.
Чтобы атака была резкой, молоточек должен создать соответствующий импульс, который, как мы знаем из курса школьной физики, зависит от массы и скорости. Слишком тяжелым его делать нельзя, ведь инструмент должен оставаться транспортабельным. Так что решающий фактор – скорость. Но как ее повысить, если клавиша погружается вниз всего на пару сантиметров?
Здесь можно вспомнить «звездочку» велосипеда: вы крутите ее педалями по маленькому радиусу, при этом колеса вертятся со значительной скоростью. Угловая скорость сохраняется, но благодаря большой длине окружности линейная скорость поверхности колеса может быть очень большой. Так и с молоточком: чем больше его длина, тем резче кончик будет бить по струне.
Чтобы избежать демпфирования и обеспечить молотку такой же резкий отскок, используется противовес. Свой противовес есть и у самой клавиши, ведь она тоже должна как можно быстрее вернуться в исходное положение, чтобы позволить музыканту при необходимости играть быстрые трели. Молоточек не имеет постоянного жесткого сцепления с клавишей, поэтому после атаки он возвращается в исходное положение даже в том случае, когда вы не снимаете палец.
Веками производители фортепиано вырабатывали оптимальные соотношения масс и размеров элементов механизма. Ведь если противовес клавиатуры будет слишком мал, то на инструменте не получится играть быстрые пассажи – клавиши не будут успевать возвращаться. А если он будет слишком большим, то клавиатура будет жесткой, из-за чего музыкант будет испытывать постоянную усталость пальцев.
Слишком длинный рычаг приведет к быстрому износу деревянных элементов, а слишком короткий – не обеспечит нужного рычажного эффекта.
Таким образом, игра на рояле сопровождается физическим перемещением большого количества частей разной массы и объема, так что «взвешенность» такой клавиатуры не может быть подвергнута сомнению.
Рояль и гравитация
Даже если вы сравните разные акустические инструменты между собой, вы обнаружите, что ощущения от игры на них могут значительно отличаться. Причина – в особенностях конструкции, типе инструмента, примененных в его производстве материалах и… гравитации. Да-да, на первый взгляд это покажется странным, но гравитация действительно оказывает воздействие на наше звукоизвлечение при игре на рояле. Сейчас объясню.
Обычное пианино предназначено для домашних условий, так что одно из важных требований к нему – компактность. Струны, молоточки и демпферы (глушители струн) расположены вертикально. Для возврата молоточков на место используются пружины, и для прижима демпферов к струнам – тоже.
У концертного рояля ограничений по занимаемой площади нет, ведь он используется в больших залах. Молоточки расположены горизонтально, так что их возврат в исходное положение происходит под воздействием силы притяжения. Точно так же и демпферы: они находятся над струнами, и как только вы снимаете пальцы с клавиш, демпферы естественным образом опускаются на струны под действием собственного веса.
Получается, что клавиатура пианино отчасти приводится в действие искусственно, а физика рояля более натуральная. Из-за таких различий в конструкции, а именно из-за влияния гравитации, ощущения от игры на этих инструментах отличаются.
Плечо силы и закон рычага
Клавиши концертного рояля длинные, благодаря этому музыканту комфортно нажимать на любую точку их поверхности – ближе к краю или между черными клавишами. Этот эффект достигается за счет увеличения плеча воздействия – длины клавиш, причем не видимой длины, а той, что скрыта от глаз внутри корпуса.
Поясню на бытовом примере: если открывать дверь за ручку или чуть ближе к петлям – результат будет примерно одинаковым, а вот если толкать дверь у самых петель – придется приложить усилия. Очередной случай действия рычага.
Клавиши пианино короче, плечо их рычага меньше. Опытный пианист сразу же ощутит другую механику: на коротких клавишах при приближении пальцев к черным клавишам нажатие становится более тугим.
В этом кроется важный секрет, который вам не раскрывают производители цифровых пианино в рекламных роликах и на постерах. У рояля очень длинные клавиши, около 60 см. Видимая часть – около 15 см. Опорная точка клавиши находится примерно посередине, то есть плечо силы при нажатии на край клавиши – 30 см. У самого основания видимой части клавиши оно уменьшается до 15 см, то есть вдвое.
Клавиши большинства домашних и сценических цифровых пианино крепятся прямо у самого основания, ну или в лучшем случае в 2-5 см от него внутри корпуса. А значит у основания клавиши плечо силы меньше в 3-7 раз.
По закону рычага если мы уменьшаем плечо вдвое, то прикладываемая сила должна увеличиться вдвое, зависимость обратно пропорциональная. Действие этого закона наглядно демонстрируется на картинке чуть выше.
Идеальная клавиатура должна обеспечивать равномерную отдачу при давлении на любую точку клавиши. Но идеала достичь невозможно, для этого понадобилось бы бесконечно длинное плечо. Задача хорошей клавиатуры – минимизировать перепады давления, чтобы обеспечить музыканту контроль над динамикой исполнения. Чем больше перепады, тем хуже динамическая управляемость инструмента.
Именно поэтому на синтезаторах хочется играть как можно дальше от основания клавиш. Именно поэтому при перемещении руки вглубь клавиатуры пассажи даются сложнее, ровность игры падает, динамика становится топорнее. Конечно, никто не будет играть у самого основания, но чем короче клавиша, тем быстрее наступает ощущение таких перепадов.
Взгляните на рисунок. Сверху клавиши рояля Steinway, снизу – механизм не самого дешевого цифрового пианино фирмы Kawai. Очевидно, что при таком маленьком плече ни о каком реальном приближении к механике рояля речи идти не будет, хотя реализация впечатляет – там и дерево, и молоточек, и аутентичные штифты, и даже зеленый фетр под клавишами.
Если вы вдруг решили, что это антиреклама Kawai – нет, ошибаетесь. Думаете, Korg, Roland или Yamaha в цифровых пианино ставят что-то радикально отличающееся? Можете погуглить самостоятельно и убедиться, что это не так, по крайней мере, в среднем и недорогом сегменте.
До тех пор, пока покупателей будут держать за дураков, на рынке не появится доступного цифрового инструмента с «рояльной клавиатурой». Продавец может сколько угодно рассказывать о том, что клавиши сделаны из настоящего дерева, а в ультрасовременном механизме задействованы молоточки. Достаточно мимолетно взглянуть на прибор, чтобы оценить, насколько длинным может быть плечо клавиши. Если инструмент узкий в глубину, ждать от него хорошей механики не стоит. По большому счету, не имеет никакого значения, есть ли там молоточки и из какого материала сделаны клавиши, если они крепятся у самого основания.
Не уверены в инструменте? Нажмите на любую клавишу и посмотрите, как «оголяется» соседняя клавиша у самого основания: если угол сводится «на нет», образуя острый угол, как на картинке слева, то играть на такой клавиатуре будет некомфортно. На хорошей клавиатуре клавиша погружается всей плоскостью, с небольшим перепадом, ощутимо оголяя бок соседней клавиши по всей длине.
Градуированная клавиатура
Нельзя не упомянуть один момент, связанный с упругостью фортепианной клавиатуры, который является естественным и привычным для всех пианистов: при игре на высоких нотах клавиши обычно гораздо более податливы, чем при игре в нижнем регистре.
Причина – в конструкции молоточков. Нижние струны толстые и массивные, и чтобы они хорошо прозвучали, по ним нужно хорошо ударить. Молоточки в басовом регистре увесистые, площадь соприкосновения со струной большая. Ну а струны верхнего (дискантового) регистра тоньше, возбуждаются легче, по ним не нужен такой сильный удар. Поэтому в этой области молоточки тоненькие, бьют по струнам остро.
Вполне естественно, что более массивные молоточки нижнего регистра требуют большего давления, ведь они тяжелее. Чем выше извлекаемая нота, тем легче молоток, тем мягче нажатие на клавишу. В этом нет противоречия с точки зрения удобства игры, ведь в нижнем регистре пианисты не исполняют таких быстрых полетных пассажей, как в верхнем.
Живое фортепиано имеет возможность настройки по жесткости клавиатуры. В зависимости от настройки и от модели конкретного инструмента, тактильные ощущения при игре могут быть очень разными. Два пианино могут быть непохожими друг на друга, два рояля – тоже.
Переход от тяжелых клавиш к более легким стал своеобразным «родовым признаком» роялей и пианино. Но раньше, когда еще не появились электронные инструменты, такая механика была единственной, и ни у кого не возникало по этому поводу никаких вопросов.
Ну а когда уже стали появляться цифровые пианино, оказалось, что можно успешно продавать инструменты и без этого рудимента. И тогда появился термин «градуированная клавиатура» (Graded Hammer action), которым стали обозначать инструменты с сохранением перепада веса клавиш.
Самое главное
В заключение хочу сказать о самом важном. Фортепиано – это единый организм, звучащий не только струнами, но и всей своей конструкцией. От силы нажатия зависят, кроме громкости, также и характер атаки звука, резонанс других струн и корпуса, естественный отклик окружающего пространства.
При игре на акустическом рояле или пианино музыкант ощущает вибрации не только слухом, но и пальцами, через клавиши. Через эти ощущения он получает обратную связь, которая моментально обрабатывается мозгом и направляется обратно в пальцы, чтобы обеспечить тотальный контроль над звукоизвлечением.
Ни одна существующая на сегодняшний день в мире цифровая имитация не способна обеспечить такого же глубокого взаимодействия инструмента с исполнителем. Особенно важным этот фактор становится в процессе обучения музыке, когда одной из главных задач педагога по фортепиано становится воспитание культуры звука в будущем пианисте.
Надеюсь, что эта статья помогла вам взглянуть на реальность чуть объективнее. Не поддавайтесь на рекламные уловки продавцов, не позволяйте себя обманывать. Если считаете эту статью полезной – поделитесь ей с друзьями: чем больше людей будут знать о механике хорошей клавиатуры, тем больше у всех нас надежды на то, что рано или поздно производители умерят свои аппетиты и начнут вкладывать деньги не в рекламу, а в разработку действительно качественных инструментов.
Чтобы быть на связи и получать уведомления о новых статьях, не забудьте подписаться на этот блог. А если остались какие-то вопросы или есть что добавить по теме – добро пожаловать в комментарии. Кстати, напомню также, что любой желающий может приобрести мою книгу «Академия Мюзикмейкера», где я рассказываю и о правильном выборе музыкальных инструментов и оборудования, и обо всем, что касается создания музыки и работы со звуком.
© Алексей ДаниловБлагодарю Константина Малофеева за помощь в подготовке материала При перепечатывании ссылка на источник обязательна
