Из чего делают пианино. Как это сделано, как это работает, как это устроено

aslan wrote in May 28th, 2013

История легендарных роялей Steinway началась в 1836 году в городе Зезен в Германии, когда краснодеревщик Генрих Стейнвей изготовил на кухне своего дома первый рояль. Творение, которое он сделал получилось довольно удачным и вдохновило его на то, чтобы продолжать дальше это дело. В течении следующих 14 лет он произвел на свет 482 рояля. В 1850 году он с семьей иммигрировал в США, и в 1853 году основал компанию "Steinway & Sons".

С тех пор изменилось многое: форма роялей уже не квадратная, и компания стала лидером по производству роялей. Но не будем углубляться в историю, а пройдемся по цехам компании, которая находится в Нью-Йорке, на Манхэтене.

Производство рояли на заводе Steinway начинается с боковых стенок. Точнее из стенки, которая представляет собой одну цельную деталь, склеенную из 17 листов шпона твердого клена. Толщина боковины примерно 8.5 см. Раньше форма фортепьяно не была такой округлой, как сейчас, рояль был квадратным и ее бока состояли из нескольких частей. Все изменилось после того, как один из сыновей основателя, Теодор Стейнвэй изобрел и запатентовал новый метод склейки шпонов для образования одной цельной изогнутой боковины. Первая модель такого рояля была изготовлена в 1894 году.

Кленовый шпон, длина которого доходит до семи метров (в зависимости от модели фортепиано) склеивается в одну деталь.

Бригада рабочих закрепляет ее в специальном прессе с помощью тисков и хомутов, для придания боковине нужной формы.

Как было сказано, средняя толщина боковины примерно 8.5 см.

Как только клей подсохнет, боковину помещают в кондиционированное помещение при относительной влажности 45% и при температуре 29.5 градусов по Цельсию.

Ее ставят в вертикальное положение, и там она находится от 10 до 16 недель, в зависимости от толщины и размера.

Дальше делается резонансная дека, которая представляет собой большую деревянную диафрагму с брусками в центре с верхней стороны. Через них проходят струны, которые передают колебания резонансной деке, в результате чего звучание струн усиливается.

Резонансные деки изготавливаются вручную в соответствии с запатентованной фирмой технологией. Она изготавливается из ели, потому что ель достаточно твердая и гибкая, чтобы воспроизводить звуковые колебания, и достаточно прочная, чтобы выдержать нагрузку от струн фортепиано.

Верхней части деки придается форма конуса, мастер делает ее чуть тоньше по краям для лучшей звукопередачи после установки внутрь корпуса.

Боковые стенки фортепиано образуют корпус рояля, внутри которого устанавливается деревянная конструкция, поддерживающая чугунную раму массой около 140 кг. Раму называют еще "позвоночником" фортепьяно.

Чугунная рама покрывается лаком и устанавливается в корпус фортепиано, она обеспечивает устойчивость роялю. Рама должна выдерживать натяжение струн до 20 тонн.

На части рамы, которые будут контактировать с корпусом и вирбельбанком, наносится графит, затем ее устанавливают в корпус и вновь поднимают. Места, на которых отпечатался графит, срезают, чтобы убрать зазоры между поверхностями.

Боковине фортепиано придается нужная форма.

Перед тем, как резонансная дека будет установлена в корпус, в штегах должны быть сделаны прорези для струн, которые будут проходить через них.

Для создания инструмента используется дерево, которое высушивается в течении 2 лет.

Для каждого инструмента шпон берется от одного дерева. В цехе по изготовлению шпона он режется по размеру, подбирается и маркируется в соответствии с номером фортепиано.

После того, как дека и чугунная рама закреплены в корпусе, фортепиано готово к установке струн.

Мастер продевает струну в отверстие в колке (вирбеле) и с помощью специальной машинки поворачивает вирбель три раза, делая на нем три витка струны. Затем вирбель продевается сквозь одно из более 200 отверстий в раме и сажается в вирбельбанк.

Настройщик внимательно слушает высоту тона и устанавливает необходимое натяжение струн, вращая вирбели с помощью настроечного ключа. После настройки инструмент готов для окончательного тестирования.

Далее делают молоточки, они изготавливаются из одной войлочной ленты. Для формирования молоточков клей сначала наносится на внутреннюю сторону ленты. Затем лента помещается в длинную медную форму с канавкой внутри и напрессовывается на деревянный стержень длиной около метра, приобретая грушеобразную форму.

После этого стержень распиливается на «ломтики». Каждый «ломтик» становится молоточком, который крепится в клавиатурной механике.

Демпферы предохраняют струны от посторонних колебаний после того, как по струнам ударяют молоточки. Мастер тщательно подгоняет войлочные демпферы к струнам, а затем он подлезает к фортепиано снизу с зеркалом, чтобы установить рычаги, приводящие в действие демпферы.

Каждая клавиша калибруется для согласования их между собой по чувствительности. К ним крепятся свинцовые грузики для того, чтобы усилие, необходимое для нажатия клавиши, было одинаковым для всех клавиш. Кстати, механизм одной клавиши состоит из более чем 57 отдельных частей. Если учесть, что в рояле 88 клавиш, то это чуть более 5000 деталей всего.

Если раньше клавиши на этих роялях делались из слоновой кости, то сейчас компания уже отказалась от их использования в производстве, заменив на искусственные материалы.

В производстве рояли Steinway используется много сортов дерева из разных стран, в том числе и довольно редких: красное дерево, орех, эбеновое (черное) дерево из которого делают черные клавиши.

Кстати, одно время компания Steinway производила детали для автомобилей "Мерседес" и судовых двигателей, производимых в США. Сотрудничество с компанией "Даймлер" продолжалось с 1888 по 1906 год.

Резчик по дереву занят изготовлением ножек.

Здесь есть все ножки на любой вкус, размер и цвет рояли.

На создание одного рояля уходит почти один год. Рояль состоит из более чем 12 тыс. деталей. Каждый день завод производит примерно 4.3 рояля в день, это около 1000 роялей и 250 пианино в год, столько же производит завод в Гамбурге. За все время существования (с 1853 года по сей день) компанией было произведено более 550 тыс. роялей и пианино.

Около 97% концертных пианистов выбирают для своих выступлений пианино Steinway, для которых существует специальный банк, где они могут выбрать инструмент для своих выступлений. У Джона Леннона кстати тоже был рояль Steinway, который был продан с аукциона в 2000 году более чем за 2 млн. долларов. Ван Клиберн выиграл конкурс им.Чайковского в 1958 году именно на рояле Steinway.

Советую в дополнение к посту посмотреть и эти два небольших видео, на которых показан весь производственный процесс изготовления роялей.

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

Если вы начинающий пианист, то вам будет полезно узнать о своем инструменте немножко больше, чем знают те, кто с фортепиано дела не имеет. Сейчас здесь будет рассказано том, как устроено фортепиано и что происходит, когда мы нажимаем на клавиши. Получив эти знания, быть может, вы еще и не сумеете настроить пианино самостоятельно, но, по крайней мере, будете иметь представление о том, как устранить мелкие неполадки фортепиано и продолжить занятия до прихода настройщика.

Что мы обычно видим снаружи, когда смотрим на пианино? Как правило, это некий «черный ящик» с зубками-клавишами да ножками-педалями, главный секрет которого скрыт внутри. А что же внутри этого «черного ящика»? Здесь мне бы хотелось остановиться на мгновение и процитировать строки известного стихотворения для детей Осипа Мандельштама:

Мы сегодня увидали
Городок внутри рояля.
Целый город костяной,
Молотки стоят горой.

Блещут струны жаром солнца,
Всюду мягкие суконца,
Что ни улица – струна
В этом городе видна.

В каждом пианино и рояле внутри таинственного «черного ящика» скрывается такой «городок». Вот, что мы увидим, приоткрыв крышку пианино:

Теперь-то понятно, откуда берутся звуки: они рождаются в тот момент, когда молоточки ударяют по струнам. Давайте рассмотрим внешнее и внутреннее устройство пианино поподробнее. Каждое фортепиано состоит из трёх основных частей: корпуса, акустического (звукового) блока и ударно-клавишного механизма (механики) .

По существу, самая массивная часть пианино – его корпус , скрывающий все, что происходит внутри и защищающий все механизмы инструмента от пыли, воды, нечаянных поломок, проникновения внутрь домашних кошек и прочего безобразия. Кроме того, корпус выполняет важную роль несущего основания, которое не дает упасть на пол 200-килограммовой конструкции (примерно столько весит среднее пианино).

Акустический блок пианино или рояля образуют те детали, которые отвечают за то, чтобы инструмент издавал музыкальные звуки. Сюда мы отнесем струны (это то, что звучит), чугунную раму (на которую крепятся струны), а также резонансную деку (это большое полотно, склеенное из сосновых дощечек, которое отражает слабый звук струны, усиливая и выращивая его до концертной силы).

И, наконец, механика фортепиано – это целая система механизмов и рычагов, которые нужны для того чтобы клавиши ударяемые пианистом отзывались нужными звуками, и для того чтобы в нужный момент звучание, по желанию играющего музыканта, незамедлительно прерывалось. Здесь мы должны назвать сами клавиши, молоточки, демпферы и другие детали инструмента, сюда же можно отнести и педали.

Как же все это работает?

Звуки возникают от того, что молоточки ударяют по струнам. На клавиатуре фортепиано всего 88 клавиш (из них 52 – белые, а черные – 36). На некоторых старых фортепиано всего 85 клавиш. Это значит, что на пианино можно сыграть в общей сложности 88 нот, для этого внутри этого инструмента должно находиться 88 молоточков, которые будут ударять по струнам. А вот струн, по которым ударяют молоточки, оказывается, гораздо больше – их 220. Почему так? Дело в том, что каждой клавише изнутри отвечают от 1 до 3 струн.

Для низких громогласных звуков достаточно одной-двух струн, так как они длинные и толстые (даже имеют медную обмотку). Высокие звуки же рождаются благодаря коротким и тонким струнам. Как правило, громкость их не слишком сильна, поэтому усиливается добавлением ещё двух точно таких же. Вот и получается, что один молоточек ударяет не одну струну, а сразу три, настроенные в унисон (то есть на один и тот же звук). Группу из таких трех струн, которые издают один и тот же звук вместе, принято называть хором струн.

Все струны крепятся на специальной раме, которую отливают из чугуна. Она очень крепкая, так как должна выдерживать большую силу натяжения струн. Винты, с помощью которых достигается и фиксируется нужное натяжение струн, называются колками (или вирбелями ). Вирбелей внутри фортепиано столько же, сколько и струн – 220, они расположены в верхней части большими группами и все вместе образуют вирбельбанк (банк вирбелей). Вкручиваются колки не в саму раму, а в мощный деревянный брус, который закреплен позади неё.

Можно ли настроить пианино самому?

Не советую, если вы не профессиональный настройщик, но кое-что поправить вы всё-таки сможете. Когда происходит настройка фортепиано, то каждый из колков подкручивается специальным ключом так, чтобы струна зазвучала нужной высотой. Что делать, если какая-либо из струн ослабла и один их хоров выдает грязь? Вообще, нужно пригласить настройщика, если вы не делаете этого регулярно. Но до его прихода, эту проблему вполне можно разрешить самостоятельно, немного подтянув нужную струну.

Для этого сначала нужно определить, какая именно из струн хора расстроилась – это легко сделать, нужно посмотреть по какому хору ударяет молоточек, затем поочередно прослушать каждую из трех струн отдельно. После этого нужно будет просто немного повернуть колок этой струны по часовой стрелке, следя за тем, чтобы струна приобрела тот же строй, что и «здоровые» струны.

Где взять ключ для настройки фортепиано?

Как и чем настроить фортепиано, если нет специального ключа? Ни в коем случае не пытайтесь поворачивать колки плоскогубцами: во-первых, это не эффективно, во-вторых, вы можете пораниться. Для того чтобы подтянуть струну, можно использовать обычные шестигранники – такой инструмент есть в арсенале любого автовладельца:

Если дома нет шестигранников, рекомендую купить – стоят они совсем недорого (в пределах 100 рублей), продаются обычно наборами. Из набора выбираем шестигранник с диаметром в 8 мм и соответствующую головку, полученным инструментом можно легко отрегулировать положение любого из колков пианино.

Как видите, все довольно просто. Только, предупреждаю, что таким методом вы можете решить проблему на время. Не стоит, однако, увлекаться «подтягиванием колков» и отказываться от услуг настройщика: во-первых, увлёкшись, вы можете подпортить общий строй, во-вторых, это далеко не единственная необходимая операция для вашего инструмента.

Что делать, если порвалась струна?

Иногда на фортепиано лопаются (или ломаются, в общем, обрываются) струны. Что делать в такой ситуации до прихода настройщика? Зная устройство пианино, вы можете извлечь испорченную струну (снять ее с «крючка» внизу и с «колка» сверху). Но это еще не все…. Дело в том, что когда обрывается дискантовая струна, то вместе с ней теряет свой строй («расслабляется») одна из соседних (слева или справа). Её также придется убрать, либо закрепить внизу на «крючке», сделав узел, а затем подстроив уже знакомым способом до нужной высоты.

Что происходит при нажатии на клавиши фортепиано?

Теперь разберемся в том, как работает механика пианино. Вот рисунок-схема принципа работы фортепианной механики:

Здесь вы видите, что клавиша сама по себе никак не соединяется с источником звука, то есть со струной, а лишь служит своеобразным рычагом, который приводит в действие внутренние механизмы. В результате воздействия клавиши (та часть, которая видна на рисунке, скрыта, если смотреть снаружи), специальные механизмы передают энергию удара молоточку, и он ударяет по струне.

Одновременно с молоточком движется демпфер (подушечка-глушитель, которая лежит на струне), он отрывается от струны, чтобы не препятствовать её свободным колебаниям. Молоточек также после удара мгновенно отскакивает назад. Пока на клавиатуре нажата клавиша, продолжаются колебания струн, как только клавиша будет отпущена, демпфер опустится на струны, погасив их колебания, и звук прекратится.

Для чего фортепиано нужны педали?

Обычно у пианино или рояля бывает две педали, иногда три. Педали нужны для того, чтобы разнообразить, разукрасить звучание. Правая педаль отрывает от струн сразу все демпферы, в результате чего после отпускания клавиши звук не пропадает. С ее помощью мы можем добиться звучания в одновременности большего числа звуков, чем мы смогли бы сыграть только лишь одними пальцами.

Среди неискушённых людей распространено мнение о том, что если нажать правую педаль, то звук фортепиано станет громче. В некоторой степени это действительно верно. Музыканты же склонны оценивают не столько громкость, сколько обогащение тембра. При воздействии на струну при открытых демпферах, этой струне начинают отзываться многие другие, которые связаны с ней по акустико-физическим законам. В результате звук насыщается обертонами, делая его более полным, сочным и полётным.

Левая педаль также используется для создания особого рода красочности звучания. Своим действием она приглушает звук. На пианино и роялях левая педаль действует различными способами. Например, на пианино при нажатой (правильнее выразиться – взятой) левой педали молоточки приближаются к струнам, вследствие этого сила их удара снижается и соответственно уменьшается громкость. На рояле же, левая педаль при помощи особых механизмов так смещает всю механику относительно струн, что молоточек вместо трех струн ударяет всего одну, и это создает потрясающий эффект отдалённости или глубины звучания.

У фортепиано бывает ещё и третья педаль , которая располагается между правой педалью и левой. Функции этой педали могут быть различными. В одном случае это педаль-sostenuto , нужная для удержания отдельных басовых звуков, в другом – модератор , который сильно уменьшает звучность инструмента (например, для ночных занятий), в третьем случае средняя педаль подключает какую-нибудь дополнительную функцию. Например, опускает между молоточками и струнами планку с металлическими пластинками, и таким образом изменяет привычный тембр пианино на какую-либо «экзотическую» окраску.

Подведем итоги…

Мы с вами узнали устройство пианино и получили представление о том, как настраивают фортепиано, научились устранять мелкие недостатки в работе инструмента до прихода настройщика. Предлагаю вам также посмотреть видео по теме статьи – вы сможете подсмотреть за производством музыкальных инструментов на фабрике пианино Yamaha.

Если у вас остались вопросы, оставьте их в комментариях. Для того чтобы отправить статью своим друзьям. Используйте кнопки социальных сетей внизу данной страницы.

Знаете ли вы, из какого дерева делают пианино? Этот инструмент не так уж и прост. Для его изготовления необходимо немало времени и сил. Звучание инструмента зависит в первую очередь от его конструкции. Поэтому необходимо знать, из какого дерева делают пианино, прежде чем приступать к производству, если вы вдруг решили заняться этим делом. Следует знать, что существует очень много различных нюансов.

Из какого дерева делают пианино? Правила выбора

Итак, подробнее. Из какого дерева делают пианино? В расчёт принимаются и страна, и лес, в котором оно растёт. К примеру, дека рояля «Фациоли» изготавливается из дорогой красной ели. Произрастает она во всемирно известном итальянском лесу, в котором бывал даже сам Страдивари. Возможно, именно здесь кроется и тайна знаменитых скрипок. На фабрике «Фациоли» эти ели нарезаются на тоненькие дощечки, которые после этого друг к другу приклеиваются. Так изготавливается дека.

А что же основная часть инструмента? Из какого дерева делают пианино, точнее, его корпус? Варианты также могут быть разными. Обычно это или бук. Главный нюанс в том, что склеивается корпус из целых восемнадцати слоёв древесины, после чего ему и придаётся характерная форма. Бывает, что на эту процедуру уходит полгода.

Кроме того, в инструменте размещено немало других деталей, миниатюрных в том числе. Каждая из них изготавливается из разных пород дерева. Крышка пианино, например, может быть сделана из тополя; молоточки, бьющие по струнам, - из ореха или граба. В принципе, каждая фирма обладает своими секретами.

Какое бы дерево ни было выбрано, изначально его необходимо тщательно просушить. Инструменты из свежесрубленного материала хорошими не получаются. Занимает процесс высушивания около двух лет. Для этого необходимо время и свежий воздух.

Создание корпуса

А если вопрос поставлен так: из какого вечнозелёного дерева делают пианино? Ответ прост: это - красная ель, реже - сосна. Хотя как уже указывалось выше, это может быть и совсем другое дерево - лиственное. Как только оно выбрано, можно приступать и к изготовлению корпуса. Клеится он из восемнадцати слоёв (иногда из двадцати). В итоге получаются знакомые очертания: характерная крыловидная форма. Формируется корпус вручную. Времени это занимает немало. Иногда заказчикам приходится ждать около полугода, прежде чем мастера приступают к последующей обработке. Впрочем, все эти процессы работы с деревом логике и точным расчётам не подлежат. Многое зависит от интуиции, огромного опыта и, конечно же, простого везения.

Отделка

То же самое касается вопроса «Из какого хвойного дерева делают скрипки?». гитары (корпуса) изготавливают из разных его пород. Но есть и ещё один важный момент - отделка. Каждый инструмент может от прочих своих «собратьев» заметно отличаться. Всё зависит от фантазии мастера. Для отделки нередко используются орех, вишня, тис, груша, лимон, бук, клён, дуб. Реже встречаются красное и или палисандр. В самых редких случаях - вавона, платан, сикомор, секвойя, красный вяз и мирт. Для изготовления самых изысканных экземпляров материалы везут со всего мира. Даже из Африки и Юго-Восточной Азии.

Поверхность инструмента может оставаться матовой, полироваться или покрываться лаком. Многие фирмы имеют свои «рецепты». А для некоторых инструментов даже создаются отдельные виды лака. Иногда пианино инкрустируют драгоценными камнями или перламутром.

Дека

Дека является одной из самых важных деталей пианино. Без неё инструмент звучал бы очень слабо. склеенный из отдельных досок, размещается над струнами в вертикальном положении в пианино, в отличие от рояля, в котором он располагается над струнами горизонтально.

Кстати, дека не только усиливает звук, она ещё и формирует тембр инструмента. Причём слышно в основном благодаря ей не струны, а именно звучание дерева. Изготавливается она из сосны или резонансной ели. Дерево подбирается с особой тщательностью: с узкими прямыми слоями и без сучков. Само собой, оно также должно быть выдержанным и сухим.

Казалось бы, каждый мастер-производитель знает о том, из какого дерева делают скрипки и пианино. Но и это не всё! В 1870-х годах большую популярность в Европе приобрела мебель, изготовленная из бамбука. Из этого материала делали жардиньерки, столы… В итоге изготовлено было даже пианино! Одним словом, инструмент может быть сделан не только из дерева, но и даже из травы!

Древесина для фортепиано

Пианино и рояль – инструменты, на 75% состоящие из деревянных деталей, каждую из которых делают из разных сортов дерева. Неспроста практически все мастера, основавшие компании-производители знаменитых на весь мир инструментов, были краснодеревщиками. Долгое время технология обработки древесины для производства музыкальных инструментов считалось секретом, и тщательно оберегалась.

Самый известный пример – скрипки мастера Страдивари. Ведь именно материал корпуса создает тот самый узнаваемый и уникальный звук. Это же правило «качественного дерева» относиться и к фортепьяно. Происхождение древесины архиважно. Известно, что резонансная дека рояля Fazioli сделана из красной ели, произрастающей в знаменитом итальянском лесу Val di Fieme, куда в свое любил захаживать в поисках сырья сам маэстро Страдивари.

Основная часть любого пианино – дека – изготовляется из клееного шпона (тонких дощечек).

При массовом производстве, в основном, используется старая добрая ель. При этом слово «старая» - не есть метафора речи. По ГОСТу СССР дерево для изготовления шпона должно сушиться в особых условиях не менее двух лет. Для каждого инструмента шпон берется от одного дерева. Считается, что при таких условиях пианино будет выдавать «чистый» звук. В этом был определенный смысл – ель считается наиболее звонкой породой и она не является дефицитным материалом. Отметим, в советских фортепьяно часто использовался бук и береза.

Кроме деки, в каждом инструменте собрано большое количество разнообразных деталей: от совсем миниатюрных до весьма увесистых. И все они – из разных пород дерева. Повторимся, у каждой уважающей себя фортепианной фирмы свои секреты и, соответственно, древесные предпочтения.

Бук, дуб, береза, клен и красное дерево – подходят для изготовления корпусов.

Американский тополь хорош для крышки рояля.

Из ореха и граба изготовляют молоточки, ударяющие по струнам.

Эбеновое дерево – для черных клавиш.

Все, что касается работы с деревом - мастера работают по классическим лекалам. Новые материалы применяются редко. Особенно важно учитывать все эти тонкости, если нужно сделать ремонт пианино или провести реставрацию фортепиано – внимательно подходите к выбору мастерской.

Выше мы говорили о внутреннем мире пианино – он достаточно консервативен. Зато внешний дизайн инструмента – открывает богатое поле для реализации всевозможных фантазий. Резьба, инкрустация, вычурченная оклейка… Дерево для изысканных экземпляров фортепианного искусства поставляют со всего света – Азии, Африки, Америки, Европы. Применяют: различные виды ореха и дуба, грушу, лимонное дерево, тис, вишню, палисандр, красное, черное и желтое дерево, мирт, красный вяз, секвойю, сикомору, платан и т.д.