Как устроено фортепиано

Наверное, пора перейти от родового названия инструмента к видовому: конкретно мы знаем не фортепиано, а пианино и рояль.

Пианино - инструмент компромиссный. Его звучание заведомо хуже звучания рояля, и мастера пошли на это сознательно. Потеряли в качестве звука, зато сделали инструмент компактным.

Тут нужно сделать оговорку. Да, звучание пианино уступает звучанию рояля - это заложено в конструкции. Но если речь идет об отдельных инструментах, такое утверждение может быть и несправедливым, ибо на стадии изготовления из-за каких-нибудь производственных огрехов все преимущества рояля могут сойти на нет. Поэтому встречаются великолепные пианино и весьма посредственные рояли.

Рояль полнозвучен главным образом потому, что в нем можно использовать более длинные струны и большую резонансную деку. Кроме того, у рояля можно поднять крышку, и не останется никакой преграды между струнами и окружающим пространством. Зато пианино легко поставить в небольшой комнате, и оно отлично уживется в ней рядом с обычной мебелью. Рояль же не всегда удается поместить в современной квартире.

Очень важная деталь рояля и пианино - дека. Струна сама по себе звучит тихо, и не будь деки, голос инструмента был бы намного слабее. Дека - это деревянный щит, склеенный из отдельных досок. В рояле дека размещается горизонтально под струнами, а в пианино, в котором струны расположены в вертикальной плоскости, дека тоже устанавливается вертикально.

Дека - ответственная деталь. Она не только усиливает звук, но и участвует в формировании тембра инструмента, причем так деятельно, что от характерного струнного звука мало что остается - мы слышим звучание дерева. Деку делают из резонансной ели, иногда из сосны, причем дерево специально подбирают, чтобы слои в нем были узкими и прямыми, чтобы не было сучков. И конечно же, дерево для деки должно быть сухим и выдержанным.

Так натягиваются струны рояля (вверху) и мандолины (внизу). Принципиальной разницы, как видите, нет. Учтите только, что мандолина для наглядности сильно увеличена

Если глянуть на струны рояля, можно заметить, что в способе их крепления много общего с обычными струнными инструментами, например мандолиной. Одним концом каждая струна рояля крепится на чугунной раме (а у мандолины к металлической накладке на корпусе). Потом струна перекидывается через деревянную подставку, укрепленную на деке (у мандолины тоже). Подставка передает деке колебания струн. Затем струна рояля переходит через порожек на противоположной стороне рамы (у мандолины через порожек между головкой и грифом). И наконец, наматывается на колок (и у мандолины также).

Схема, как видим, одинакова. Но только схема, потому что есть и различия.

Даже восемь струн мандолины, натягиваясь, способны покоробить корпус инструмента, если он не вполне прочно сделан, и мастерам приходится учитывать силу натяжения. А что говорить о рояле, в котором две с лишним сотни струн! Чугунная рама должна выдерживать усилие примерно в 20 тонн. А больше двухсот струн набирается в рояле и пианино оттого, что для каждого звука натягиваются две или три одинаково настроенные струны. Ведь и в мандолине мы наблюдаем примерно то же самое: считается, что у нее четыре струны, но они двойные, поэтому получается восемь.

Струны, переходя через подставку на деке, давят на нее тоже с достаточно большой силой - примерно в полтонны. Поэтому дека должна быть не только гибкой, но и очень прочной. Для этого в роялях ее делают чуть выгнутой в сторону струн.

Ручные струнные инструменты расстраиваются очень быстро. Мандолину, домру, гитару каждый раз перед игрой приходится подстраивать. Для рояля и пианино это было бы совершенно неприемлемым хотя бы потому, что тогда и вовсе некогда было бы играть: процесс настройки этих инструментов долог и кропотлив. Поэтому колки у них устроены особо: они плотно запрессованы в деревянную раму, которая соединена с чугунной. Каждое отверстие для колка сверлится с таким расчетом, чтобы оно было меньше диаметра самого колка на полтора миллиметра, и когда в это отверстие с большим усилием вгоняют колок, он сидит в нем так плотно, что провернуть его можно только специальным ключом.

Молоточковую механику слишком долго было бы описывать словами - в ней много разных деталей. Поэтому лучше всего рассмотреть ее устройство на рисунке, который здесь приводится. У пианино механика в принципе такая же, только молоточки, как и струны, расположены вертикально и некоторые детали имеют другую конфигурацию.

Теперь о действии педалей.

Нажатие клавиши вызывает, кроме удара молоточка о струну, еще и отделение глушителя от струны. Когда клавиша отпускается, глушитель вновь возвращается на струну. А с помощью правой педали можно продлить звучание струн, когда клавиши уже отпущены. Педаль поднимает со всех струн глушители и оставляет их в положении бездействия все время, пока педаль нажата. Музыканты пользуются этой педалью очень осторожно, иначе незаглушаемое звучание может слиться в так называемый педальный гул, который не имеет ничего общего с благозвучием.

Правую педаль можно нажать не до конца, а чуть-чуть, чтобы глушители оставались очень близко к струнам и в какой-то мере влияли на их звучание. Но этот прием требует от исполнителя большого мастерства. А кроме того, такое тонкое движение правой ногой настолько зависит от тугой или, наоборот, слишком легко поддающейся педали, что при гастролях в другом городе или даже выступлениях в другом зале музыканту приходится несколько часов осваивать незнакомый инструмент.

Когда музыкант, играющий на рояле, нажимает левую педаль, вся молоточковая механика сдвигается чуть в сторону. А поскольку струны остаются на своем месте, удар молоточка приходится уже не на все три струны, предназначенные для данного звука, а только на две. Если для каких-то звуков предусмотрены всего две струны, молоточек бьет теперь только по одной. Звучание, естественно, становится более тихим и мягким.

У пианино механизм левой педали устроен по-другому. Молоточки не сдвигаются в сторону, а приближаются к струнам еще до нажатия клавиш. Удар с близкого расстояния получается слабее, чем обычно, а значит, и звук тише.

Как быть, если нужно подолгу разучивать упражнения, а звукоизоляция в доме не настолько хороша, чтобы не досаждать соседям? Ради этого в некоторых инструментах предусмотрен модератор. Если его включить, между молоточками и струнами проляжет лента тонкого фетра или какого-нибудь другого материала, и звучание инструмента станет тихим и глухим. Управление модератором выводится на третью педаль, которая фиксируется в нажатом положении, или на специальный рычаг, расположенный сбоку от клавиатуры.

В некоторых современных роялях третья педаль имеет другое назначение - она освобождает от глушителей не все струны сразу, как правая педаль, а только те, клавиши которых были нажаты до нажатия педали. Это позволяет музыканту выборочно оперировать разными глушителями, свободнее пользоваться ими и при этом избегать педального гула.

Остается сказать об одном очень важном требовании к инструменту. Мы привыкли, что любой работающий механизм издает какой-то шум. А в фортепиано, тоже представляющем собой механизм, это недопустимо. Никаких скрипов, стуков, щелчков не должно быть. Должна быть только музыка.