Puhutaanpa sähköpianoista.

Jos olet joskus miettinyt, miten nämä tavalliset soittimet tuottavat ääntä ilman vasaraa tai jousia, olet oikeassa paikassa. Sähköpianot ovat perinteisen flyygelin siisti serkku - tyylikkäämpiä, monipuolisempia ja paljon helpompia raahata mukanaan keikalta toiselle. Kiillotetun ulkokuoren alla on kuitenkin melko kiehtovaa tekniikkaa, jota useimmat ihmiset eivät tule ajatelleeksi (edes ne, jotka ovat soittaneet jo useita vuosia).

Tässä artikkelissa selvitämme siis kaiken, mitä sähköpianoista on tiedettävä. Loppuun mennessä tiedät, miten nämä soittimet luovat ääntä, mikä erottaa ne akustisista serkuistaan ja miksi ne kuuluvat nykyaikaisen kosketinsoittajan työkalupakkiin.

Sähköpianojen historia

Ennen kuin menemme itse asiaan, tehdään pieni matka ajassa taaksepäin.

Ennen kuin sähköpianoista tuli nykyisin tuntemiamme monipuolisia soittimia, niiden alku oli melko vaatimaton. Tarina alkoi 1900-luvun alussa, kun muusikot ja insinöörit alkoivat kokeilla tapoja vahvistaa perinteisten pianojen ääntä.

Tavoite oli yksinkertainen: luoda instrumentti, joka kuului ison bändin metelin yli ilman, että soittaja joutuisi hakkaamaan soitinta kuin yrittäisi rikkoa näppäimiä.

Sähköpianon varhaiset kehitykset

Ensimmäinen todellinen läpimurto tapahtui 1920-luvulla, kun kehitettiin Neo-Bechstein-sähköpiano.

Tässä varhaisessa sähköpianossa käytettiin sähköstaattisia poimijoita, jotka vangitsivat jousien värähtelyt. Vaikka se oli innovatiivinen, äänenlaatu ei ollut aivan kohdallaan, eikä soitin koskaan päässyt oikeuksiinsa.

Digitaalisen pianon siemen oli kuitenkin jo istutettu.

Siirry eteenpäin 1950-luvulle, ja näemme Wurlitzerin ja Fender Rhodesin kaltaisten instrumenttien nousun - kaksi nimeä, jotka pianon harrastajat todennäköisesti tuntevat hyvin. Wurlitzerista, jonka rakenne perustui kieliin, ja Rhodesista, jossa käytettiin kieliä jousien sijasta, tuli aikakauden elektronisen pianosoundin synonyymi. Näillä soittimilla oli omat erityiset äänensä, joista tuli perusinstrumentteja kaikessa jazzista rockiin.

Kehitys analogisesta digitaaliseen

Sitten tuli 1980-luku, vuosikymmen, jolloin digitaalipianoteknologia otti valtavan harppauksen eteenpäin.

Vaikka Yamaha DX7 on teknisesti ottaen syntetisaattori, se oli yksi ensimmäisistä digitaalisista soittimista, joka todella punnitsi sähköpianon rajoja. Siinä oli FM-synteesi, joka mahdollisti monimutkaisemmat ja realistisemmat äänet kuin koskaan ennen.

Yhtäkkiä sähköpianot saattoivat jäljitellä akustisia pianoja hätkähdyttävällä tarkkuudella tai mennä täysin uusiin äänensuuntiin.

Vuosien mittaan digitaaliset sähköpianot kehittyivät edelleen. Nykyisissä malleissa yhdistyvät molempien maailmojen parhaat puolet: akustisen pianon aito tuntuma ja ääni sekä digitaalitekniikan monipuolisuus ja helppokäyttöisyys.

Sähköpianon peruskomponentit

Jos haluat todella ymmärtää, miten sähköpianot toimivat, sinun on ymmärrettävä osat, jotka saavat ne toimimaan.

Katsotaanpa peruskomponentteja, jotka yhdessä muodostavat tuntemamme ja rakastamamme digitaaliset pianot.

Näppäimistö ja näppäimet

Digitaalisen pianon ensimmäinen ja ilmeisin osa on näppäimistö. Tässä tapahtuu taika.

Kuten akustisessa pianossa, myös sähköpianossa on joukko näppäimiä. Joskus se jäljittelee tavallista 88-näppäimistä flyygeliä, vaikka on paljon malleja, joissa on vähemmän näppäimiä. Näppäimet voidaan valmistaa muovista, puusta tai eri materiaalien yhdistelmästä, ja joskus niitä painotetaan akustisen pianon tuntuman jäljittelemiseksi. Näppäinten tuntuma tunnetaan nimellä action. Sitä voidaan kuvata myös tapana, jolla näppäimet reagoivat kosketukseen.

Joissakin sähköpianoissa on jopa porrastettu vasaran toiminta, jolloin alemmat koskettimet tuntuvat raskaammilta, aivan kuten oikeassa flyygelissä.

Anturit

Näppäinten alla on antureita.

Näiden pikku kavereiden avulla sähköpiano tietää, mitä nuotteja soitat. Kun painat näppäintä, anturit havaitsevat paitsi sen, että painat sitä, myös sen, kuinka kovaa tai pehmeästi soitit, eli nopeuden.

Nämä tiedot lähetetään sitten äänimoottorille, joka tuottaa niiden avulla sopivan äänen. Mitä kehittyneemmät sensorit, sitä ilmaisuvoimaisempaa soittosi voi olla. Joissakin huippuluokan malleissa on jopa kolminkertaiset anturit per näppäin erittäin tarkkaa tunnistusta varten, kuten Yamahan Clavinova-sarjassa, Rolandin LX- ja HP-sarjoissa ja Kawain CA-sarjassa.

Äänimoottori

Tässä kohtaa asiat alkavat muuttua mielenkiintoisiksi. Äänimoottori on sähköpianon aivot. Se tuottaa äänet, jotka kuulet soittaessasi.

Tämä voi tapahtua kahdella eri tavalla: näytteenotolla ja synteesillä. Näytteistetyissä äänimoottoreissa todelliset akustiset pianot on äänitetty (tai näytteistetty) eri dynamiikoilla. Kun painat näppäintä, moottori toistaa vastaavan näytteen. Syntetisoidut äänimoottorit taas luovat äänet elektronisesti, mikä tarjoaa loputtomasti mahdollisuuksia muutenkin kuin vain pianosävelillä.

Käsittelemme näitä kahta äänenmuodostustapaa tarkemmin myöhemmin.

Vahvistimet ja kaiuttimet

Tietenkin, mitä hyötyä on hyvästä äänestä, jos kukaan ei kuule sitä?

Siksi elektronisissa pianoissa on vahvistimet ja kaiuttimet.

Äänimoottori lähettää ulostulonsa vahvistimelle, joka vahvistaa signaalia, ja kaiuttimet heijastavat sen sitten huoneeseen. Joissakin sähköpianoissa on sisäänrakennetut kaiuttimet, joissakin ei. Niissäkin on kuitenkin usein mahdollisuus liittää ulkoiset kaiuttimet tai vahvistin, jolloin ääni on voimakkaampi ja mukautettavissa.

Joissakin malleissa voit jopa säätää äänenvoimakkuutta eri ympäristöjen akustiikan mukaan.

Ohjauspaneeli

Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä on ohjauspaneeli.

Ajattelen sitä mielelläni sähköpianon ohjaamona. Sieltä löydät kaikki säätimet, painikkeet ja liukusäätimet, joiden avulla voit säätää soundiasi. Lähes kaikissa sähköpianoissa ja digitaalisissa pianoissa on erilaiset ohjauspaneelit, mutta yleensä niissä on yleisiä säätimiä, kuten äänenvoimakkuus, äänensävyn valinta, efektit (kuten kaiku tai chorus) ja joskus jopa äänitys- ja toistovaihtoehdot.

Vaikka ulkoasu voi vaihdella, tavoite on aina sama: antaa sinulle mahdollisuus hallita kaikkia äänesi osa-alueita.

Miten ääni tuotetaan sähköpianossa

Tutustutaan nyt siihen, miten sähköpianot luovat ääntä.

Kaikki tiivistyy kahteen pääprosessiin: ääninäytteenottoon ja äänisynteesiin. Yhdessä nämä tekniikat mahdollistavat sen, että sähköpianot voivat tuottaa monenlaisia ääniä, akustisen pianon realistisesta sointiväristä aina syntetisaattoreiden, urkujen ja sound fx:ien tuonpuoleisiin ääniin.

Ääninäytteenotto

Ääninäytteenotto on vähän kuin laadukkaan äänikuvan luominen.

Jos esimerkiksi näppäimistövalmistaja haluaisi saada aikaan aidon akustisen pianon äänen, se nauhoittaisi sen huolellisesti eri äänenvoimakkuuksilla pehmeimmästä pianissimosta kovimpaan fortissimoon. Jokainen nuotti tallennettaisiin useilla eri dynamiikkatasoilla, jotta varmistettaisiin, että pianon äänen jokainen vivahde säilyy.

Nämä tallenteet tallennettaisiin pianon muistiin.

Kun soitat näppäintä sähköpianolla, jossa on näytteistetty äänimoottori, vastaava tallennettu näyte toistetaan kaiuttimien kautta. Se, kuinka voimakkaasti painat näppäintä, määrittää, mikä näyte käynnistyy.

Jos siis soitat pehmeästi, piano toistaa pehmeästi tallennetun näytteen, ja jos soitat voimakkaammin, soitetaan kovempi näyte. Tämä prosessi luo erittäin realistisen äänen, joka jäljittelee tarkasti akustista pianoa.

Äänisynteesi

Ääninäytteenotto, joka perustuu oikeiden instrumenttien äänitteisiin, on vain yksi osa yhtälöä. Sitten on vielä äänisynteesi, jossa äänet luodaan elektronisesti.

Synteesimenetelmiä on useita, ja niiden kaikkien läpikäyminen kestäisi melko kauan, joten sen sijaan käsittelemme vain joitakin tunnetuimpia menetelmiä.

FM-synteesi (Frequency Modulation ), kuten mainitsimme DX7:n kohdalla, on yksi tunnetuimmista synteesimenetelmistä. Se toimii moduloimalla yhtä ääniaaltoa toisen kanssa monimutkaisten äänien luomiseksi. Vuosien mittaan se on tullut tunnetuksi kirkkaista, metallisista äänistä, joita olet epäilemättä kuullut lukemattomissa 80-luvun pop-kappaleissa.

Toinen menetelmä on fysikaalinen mallinnussynteesi, jossa käytetään matemaattisia algoritmeja soittimen fysikaalisten ominaisuuksien simuloimiseksi. Tällä menetelmällä saadaan aikaan uskomattoman yksityiskohtaisia ja dynaamisia ääniä, ja sen avulla voidaan jäljitellä instrumentin äänen lisäksi myös sitä, miten se reagoi eri soittotekniikoihin.

Oletetaan, että jäljittelet flyygelin ääntä fyysisen mallinnuksen avulla. Kun painat näppäintä pehmeästi, malli ei ainoastaan tuota lempeää ääntä, vaan simuloi myös sitä, miten oikean pianon sisällä olevat jouset värähtelevät hienovaraisesti ja miten vasarat iskevät jousiin pienemmällä voimalla.

Jos painat näppäintä kovempaa, ääni muuttuu kovemmaksi ja resonoivammaksi, aivan kuten oikealla flyygelillä. Jos käytät sustain-pedaalia, malli simuloi, miten vaimentimet nostavat jousia, jolloin ne resonoivat pidempään, ja jopa sitä, miten muiden jousien sympaattiset värähtelyt vaikuttavat kokonaissoundiin.

Riittää kun sanon, että se on hyvin yksityiskohtainen.

Joissakin sähköpianoissa käytetään myös additiivista synteesiä, jossa äänet luodaan lisäämällä yhteen useita siniaaltoja, joista kukin edustaa halutun sävyn eri harmonista ääntä.

Digitaalinen signaalinkäsittely (DSP)

Kun ääni on luotu, olipa kyseessä sitten näytteenotto tai synteesi, se käy usein läpi digitaalisen signaalinkäsittelyn (Digital Signal Processing, DSP) sen laadun parantamiseksi. DSP:n avulla voidaan lisätä efektejä, kuten kaiku, chorus ja EQ, jotka voivat vaikuttaa merkittävästi siihen, miltä piano kuulostaa eri ympäristöissä.

DSP on niin tehokas siksi, että sen avulla voit räätälöidä äänen mieleiseksesi. Halusitpa sitten klassisen, lämpimän pianosoundin tai jotain kokeellisempaa, DSP antaa sinulle työkalut, joilla voit hienosäätää tuotosta.

Sähköpianotyypit

Sähköpianoja ja digitaalisia pianoja on kaiken muotoisia ja kokoisia. Seuraavassa esitellään yleisimmät tyypit, joihin törmäät, ja kerrotaan, mikä tekee niistä ainutlaatuisia.

Lavapianot

Lavapianot ovat keikkamuusikoiden valinta. Nämä soittimet on suunniteltu kannettaviksi, kestäviksi ja monipuolisiksi, joten ne sopivat erinomaisesti live-esityksiin. Toisin kuin niiden järeämmät serkut, ne ovat tyypillisesti kevyitä ja niissä on monipuoliset äänimoottorit, mukautettavat efektit ja runsaasti tuloja ja lähtöjä.

Niistä puuttuvat kuitenkin usein sisäänrakennetut kaiuttimet, mikä ei yleensä ole ongelma, koska ne liitetään usein ulkoisiin äänentoistojärjestelmiin.

Lavapianojen kauneus on siinä, että niillä on myös tapana tarjota laaja äänivalikoima klassisista flyygelistä jousiin, urkuihin ja syntetisaattorisoundeihin. Tämä tekee niistä ihanteellisia muusikoille, joiden on vaihdettava nopeasti eri sävyjen välillä esityksen aikana.

Digitaaliset pystypianot

Jos etsit jotain, joka tuntuu ja kuulostaa perinteiseltä pianolta, mutta ei vie niin paljon tilaa tai vaadi niin paljon huoltoa, digitaalinen piano saattaa olla täydellinen valinta.

Nämä soittimet on suunniteltu jäljittelemään akustisen pianon ulkonäköä ja tuntumaa, ja niissä on täysikokoiset, painotetut näppäimet ja sisäänrakennetut kaiuttimet, jotka tuottavat täyteläisen, resonoivan äänen.

Digitaalisissa pianoissa on usein äänitysmahdollisuus, erilaisia ääniasetuksia ja liitettävyys kuulokkeille ja muille laitteille. Ne ovat erinomainen valinta kotikäyttöön, varsinkin jos etsit pianoa, jota ei tarvitse virittää ja jota voi soittaa mihin aikaan päivästä tahansa häiritsemättä naapureita.

Lisäksi niillä on usein perinteisempi estetiikka, mikä tekee niistä mukavan lisän kodin sisustukseen!

Hybridipianot

Hybridipianoissa akustinen ja digitaalinen soitin kohtaavat.

Näissä soittimissa yhdistyvät akustisen pianon fyysiset osat, kuten oikeat vasarat ja jouset, ja nykyaikaisten digitaalisten pianojen tekniikka. Tuloksena on uskomattoman realistinen soittokokemus, joka yhdistää molempien maailmojen parhaat puolet.

Kun soitat hybridipianoa, saat perinteisen akustisen pianon tuntopalautteen, mutta saat lisäetuja digitaalisen pianon ominaisuuksista, kuten ainutlaatuisista ääniasetuksista, hiljaisista soittotiloista ja mahdollisuudesta nauhoittaa esityksiäsi ilman mikrofonien asentamista.

Tämäntyyppisiä pianoja on usein ammattimaisissa studioissa tai konserttisaleissa, mutta ne sopivat erinomaisesti kaikille vakavasti otettaville pianisteille, jotka haluavat akustisen pianon autenttisen tunnelman ilman säännöllistä virittämistä tai huoltoa.

On syytä huomata, että ne voivat olla kalliimpia, mutta niille, jotka vaativat korkeinta mahdollista realismia, ne ovat jokaisen pennin arvoisia.

Kannettavat näppäimistöt

Liikkuville muusikoille kannettavat koskettimet ovat paras työkalu. Ne on suunniteltu monipuolisiksi, joten ne sopivat erinomaisesti harjoitteluun, säveltämiseen tai vain jammailuun missä tahansa oletkin. Kannettavia koskettimia on erikokoisia, niissä on vaihteleva määrä näppäimiä, ja ne ovat yleensä paljon kevyempiä kuin muuntyyppiset sähköpianot.

Vaikka ne ovat pieniä, se ei kuitenkaan tarkoita, että niistä puuttuisi tehoa. Monissa kannettavissa näppäimistöissä on runsaasti ominaisuuksia, kuten erilaisia instrumentti- ja pianosoundeja, rytmisiä säestyksiä ja jopa sisäänrakennettuja oppimisvälineitä.

Suosittelen niitä aloittelijoille tai muusikoille, jotka tarvitsevat kevyen ja edullisen soittimen, jonka voi ottaa mukaan mihin tahansa.

Akustisten ja sähköpianojen väliset erot

Sekä akustisilla että sähköpianoilla on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa, samoin kuin tavoilla, joilla ne tuottavat ääntä ja käsittelevät kosketusta. Katsotaanpa joitakin tärkeimpiä eroja näiden kahden välillä.

Äänen tuotantomekanismi

Akustisten ja sähköpianojen olennaisin ero on niiden äänentuottotapa.

Perinteiset akustiset pianot ovat täysin mekaanisia. Kun painat näppäintä, vasara iskee jousiin, jotka värähtelevät ja tuottavat äänen. Ääni resonoi pianon puurungossa, mikä luo rikkaat ja täyteläiset äänet, joista akustiset pianot tunnetaan.

Sähköpianot puolestaan jäljittelevät näitä ääniä digitaalisesti. Jousien sijaan ne käyttävät joko ääninäytteenottoa tai äänisynteesiä, kuten aiemmin mainittiin.

Kosketa ja tunne

Näppäinten kosketus ja tuntuma ovat ratkaisevan tärkeitä kaikille pianisteille, ja tämä on toinen tärkeä osa-alue, jossa akustiset ja sähköpianot eroavat toisistaan. Akustisten pianojen näppäimissä on luonnollinen paino ja vastus, joka johtuu vasaroiden ja jousien mekaanisesta toiminnasta.

Näppäimet ovat yleensä raskaampia alemmissa rekistereissä ja kevyempiä ylemmissä rekistereissä, mikä antaa dynaamisen soittokokemuksen.

Joissakin sähkö- ja digitaali pianoissa on painotetut näppäimet tai porrastettu vasarointi, mutta useimmissa digitaali pianoissa käytetään puolipainotettuja näppäimiä.

Puolipainotteisessa toiminnassa yhdistyvät sekä painotettujen että painottamattomien näppäinten elementit. Näppäimiin on lisätty jousia ja hieman lisäpainoa, mikä tekee niistä nopeampia ja kevyempiä kuin täysin painotetuista näppäimistä, mutta niiden vastus on suurempi kuin painottomien näppäinten.

Joissakin sähkö- ja digitaali pianoissa on myös painottamattomia eli syntetisaattorinäppäimiä, jotka ovat kevyitä ja herkkiä, kuten syntetisaattorin tai urkujen näppäimet. Tämäntyyppinen toiminta on hyvä nopeuden ja soittamisen helppouden kannalta, mutta siitä puuttuu akustisen pianon vastus ja tuntuma, joten se ei sovellu yhtä hyvin perinteiseen pianonsoittoon.

Huolto ja kestävyys

Yksi sähköpianojen suurimmista eduista on niiden vähäinen huolto. Akustiset pianot on viritettävä säännöllisesti, mikä voi olla kallista ja aikaa vievää, varsinkin jos pianoa siirretään usein tai se altistuu kosteuden vaihteluille.

Akustisen pianon jouset, vasarat ja muut mekaaniset osat voivat myös kulua ajan mittaan ja vaatia ammattilaisen huoltoa.

Sähkö- tai digitaalipianot eivät sen sijaan vaadi viritystä, ja niissä on yleensä vähemmän osia, jotka voivat kulua. Kunhan niitä pidetään vakaassa ympäristössä ja hoidetaan huolellisesti, ne voivat kestää useita vuosia vähäisellä huollolla.

Monipuolisuus ja ominaisuudet

Sähkö- ja digitaalipianot loistavat monipuolisuudellaan.

Akustisilla pianoilla on vain yksi ääni - vaikkakin kaunis ja monitahoinen - mutta siinä kaikki. Sähkö- ja digitaalipianot tarjoavat erilaisia ääniä ja ominaisuuksia, jotka voivat viedä musiikkia lukemattomiin suuntiin. Halusitpa sitten vaihtaa flyygelisoundista sähköurkuihin, lisätä kaikuja tai kuoroa tai jopa kerrostaa useita ääniä yhteen, sähkö- ja digitaalipianot tarjoavat siihen tarvittavat välineet muutamalla napin painalluksella.

Monissa sähköpianoissa ja digitaalisissa pianoissa on myös sisäänrakennettu metronomi, äänitysmahdollisuus ja liitäntämahdollisuus kuulokkeille, MIDI-ohjaimille ja muille digitaalisille laitteille. Tämä tekee niistä uskomattoman monipuolisia kaikkeen harjoittelusta äänittämiseen ja live-esityksiin.

Sähköisten ja digitaalisten pianojen tulevaisuus

Sähköpianot ovat kulkeneet pitkän matkan, eikä innovaatiovauhti näytä hidastumisen merkkejä. Sähkö- ja digitaalipianot kehittyvät vuosi vuodelta huimaa vauhtia, ja monet uudet pianot näyttävät olevan yhä lähempänä aitoa soitinta.

Monet alkavat jopa ylittää sen, mitä pidimme mahdollisena.

Otetaan esimerkiksi MPE (MIDI Polyphonic Expression) -näppäimistöt, kuten Osmose ja Seaboard. Nämä ainutlaatuiset soittimet määrittelevät uudelleen tavan, jolla olemme vuorovaikutuksessa näppäimistöjen kanssa, sillä ne mahdollistavat uskomattoman hienovaraisen hallinnan jokaiseen nuottiin. Pelkän näppäimen painamisen sijasta voit painaa, liu'uttaa ja moduloida jokaista nuottia itsenäisesti, mikä avaa uusia ulottuvuuksia ilmaisukyvylle, joita ei aiemmin ollut mahdollista kuvitella. Ne muuttavat perusteellisesti sitä, miten ajattelemme kosketinsoittimista ja soitamme niitä.

Samaan aikaan tietokoneet ovat yhä nopeampia ja älykkäämpiä, mikä mahdollistaa entistä kehittyneempien äänimoottoreiden, tekoälyn integroinnin ja liitettävyysvaihtoehtojen käytön.

Loppujen lopuksi sähkö- ja digitaalisten pianojen tulevaisuus on valoisa, ja olen innoissani nähdessäni, miten ne kehittyvät edelleen!