Kaip veikia elektriniai pianinai?

Kaip veikia elektriniai pianinai? Kaip veikia elektriniai pianinai?

Pakalbėkime apie elektrinius pianinus.

Jei kada nors susimąstėte, kaip šie įprasti instrumentai skleidžia garsą be jokio plaktuko ar stygų, esate tinkamoje vietoje. Elektriniai pianinai yra tarsi šaunusis tradicinio fortepijono pusbrolis - elegantiškesni, universalesni ir daug lengviau nešiojami iš vieno koncerto į kitą. Tačiau po šia poliruota išore slypi gana įdomios technologijos, apie kurias dauguma žmonių tiesiog nesusimąsto (net ir tie, kurie groja jau kelerius metus).

Taigi šiame straipsnyje ketiname aptarti viską, ką reikia žinoti apie elektrinius pianinus. Pabaigoje sužinosite, kaip šie instrumentai skleidžia garsą, kuo jie skiriasi nuo akustinių ir kodėl juos būtina turėti kiekvieno šiuolaikinio klavišininko įrankių rinkinyje.

Elektrinių pianinų istorija

Prieš pradėdami gilintis, leiskitės į nedidelę kelionę laiku atgal, ar ne?

Prieš tapdami universaliais šiandien žinomais instrumentais, elektriniai pianinai turėjo gana kuklią pradžią. Istorija prasidėjo XX a. pradžioje, kai muzikantai ir inžinieriai ėmė eksperimentuoti, kaip sustiprinti tradicinių pianinų garsą.

Tikslas buvo paprastas: sukurti instrumentą, kuris būtų girdimas per bigbendo triukšmą ir nereikalautų, kad grojantysis daužytų taip, tarsi bandytų sulaužyti klavišus.

Ankstyvasis elektrinių pianinų kūrimas

Pirmasis tikrasis proveržis įvyko 1920 m. sukūrus elektrinį pianiną "Neo-Bechstein".

Šiame ankstyvajame elektrinio pianino bandyme stygų virpesiams fiksuoti buvo naudojami elektrostatiniai imtuvai. Nors tai buvo naujovė, garso kokybė nebuvo tokia gera, ir šis instrumentas taip ir neprigijo.

Tačiau būsimojo skaitmeninio pianino sėkla jau buvo pasėta.

Praėjusio amžiaus šeštajame dešimtmetyje atsirado tokie instrumentai kaip "Wurlitzer" ir "Fender Rhodes" - du vardai, kuriuos visi fortepijono entuziastai tikriausiai gerai žino. "Wurlitzer", kurio konstrukcija paremta nendrėmis, ir "Rhodes", kuriame vietoj stygų naudojami krumpliaračiai, tapo to meto elektroninio pianino garso sinonimais. Šie instrumentai turėjo savitus balsus, kurie tapo pagrindiniais instrumentais visose muzikos rūšyse - nuo džiazo iki roko.

Perėjimas nuo analoginio prie skaitmeninio

Vėliau atėjo 1980-ieji - dešimtmetis, kuriame įvyko didžiulis šuolis į priekį, nes buvo įdiegta skaitmeninių pianinų technologija.

Nors techniškai " Yamaha DX7" yra sintezatorius, tai buvo vienas pirmųjų skaitmeninių instrumentų, kuris iš tikrųjų išplėtė elektrinio pianino galimybių ribas. Jame buvo FM sintezė, kuri leido išgauti sudėtingesnius ir tikroviškesnius garsus nei bet kada anksčiau.

Staiga elektriniai fortepijonai galėjo stulbinamai tiksliai imituoti akustinius fortepijonus arba pasukti visiškai naujomis garsinėmis kryptimis.

Metams bėgant skaitmeniniai elektriniai pianinai toliau tobulėjo. Dabartiniuose modeliuose suderinta tai, kas geriausia iš abiejų pasaulių: autentiškas akustinio pianino pojūtis ir skambesys bei skaitmeninės technologijos universalumas ir patogumas.

Pagrindinės elektrinio pianino sudedamosios dalys

Norėdami iš tikrųjų suprasti, kaip veikia elektriniai pianinai, turite suprasti, kokios dalys juos veikia.

Pažvelkime į pagrindinius komponentus, kurie kartu sukuria mums pažįstamus ir mėgstamus skaitmeninius pianinus.

Klaviatūra ir klavišai

Pirmoji ir akivaizdžiausia skaitmeninio pianino dalis yra klaviatūra. Čia vyksta stebuklingas veiksmas.

Kaip ir akustinis pianinas, elektrinis pianinas turi klavišų rinkinį. Kartais jis imituoja standartinį fortepijoną, turintį 88 klavišus, nors yra daugybė modelių su mažesniu klavišų skaičiumi. Šie klavišai gali būti pagaminti iš plastiko, medžio ar įvairių medžiagų derinio, kartais jie būna pasverti, kad imituotų akustinio fortepijono pojūtį. Jų veikimas vadinamas veikimo principu. Jį taip pat galima apibūdinti kaip klavišų reagavimo į prisilietimą būdą.

Kai kurių elektrinių pianinų plaktukų veikimas yra diferencijuotas, todėl apatiniai klavišai yra sunkesni, kaip ir tikro pianino.

Jutikliai

Po šiais klavišais yra jutikliai.

Pagal šiuos mažylius elektrinis pianinas žino, kokią (-ias) natą (-as) grojate. Kai paspaudžiate klavišą, jutikliai nustato ne tik tai, kad jį paspaudėte, bet ir tai, kaip stipriai ar silpnai jį paspaudėte, kitaip vadinamą greičiu.

Tada šie duomenys siunčiami į garso variklį, kuris juos naudoja atitinkamam garsui generuoti. Kuo pažangesni jutikliai, tuo išraiškingiau galite groti. Kai kuriuose aukščiausios klasės modeliuose, pavyzdžiui, "Yamaha Clavinova", "Roland" LX ir HP serijose ir "Kawai" CA serijoje, yra net po tris jutiklius kiekvienam klavišui, kad būtų galima itin tiksliai nustatyti garsą.

Garso variklis

Štai čia viskas tampa įdomu. Garso variklis yra elektrinio pianino smegenys. Jis atsakingas už garsų, kuriuos girdite grodami, generavimą.

Tai gali vykti keliais būdais: imčių ėmimo ir sintezės. Sampliuotuose garso varikliuose tikri akustiniai fortepijonai įrašomi (arba imituojami) esant įvairiai dinamikai. Kai paspaudžiate klavišą, variklis atkuria atitinkamą pavyzdį. Kita vertus, sintezuotų garsų varikliuose garsai kuriami elektroniniu būdu, o tai suteikia begalę galimybių, neapsiribojančių vien tik fortepijono garsais.

Daugiau apie šiuos du garso kūrimo tipus sužinosime po kurio laiko.

Stiprintuvai ir garsiakalbiai

Žinoma, kokia nauda iš puikaus garso, jei niekas jo negirdi?

Todėl elektroniniuose pianinuose yra stiprintuvai ir garsiakalbiai.

Garso variklis siunčia savo išvestį į stiprintuvą, kuris sustiprina signalą, o tada garsiakalbiai jį transliuoja į patalpą. Kai kuriuose elektriniuose pianinuose yra įmontuoti garsiakalbiai, o kai kuriuose - ne. Tačiau net ir tie, kurie turi, dažnai suteikia galimybę prijungti išorinius garsiakalbius arba stiprintuvą, kad garsas būtų galingesnis ir labiau pritaikomas.

Kai kuriuose modeliuose netgi galima reguliuoti garso išvestį, kad ji atitiktų skirtingų aplinkų akustiką.

Valdymo skydelis

Galiausiai turime valdymo skydelį.

Mėgstu jį įsivaizduoti kaip elektrinio pianino kabiną. Čia rasite visas rankenėles, mygtukus ir slankiklius, kurie leidžia koreguoti garsą. Beveik visi elektriniai ir skaitmeniniai pianinai turi skirtingus valdymo skydelius, nors paprastai juose rasite bendrus valdiklius, pavyzdžiui, garsumo, tono pasirinkimo, efektų (pvz., reverberacijos ar choruso), o kartais net įrašymo ir atkūrimo parinktis.

Nors išdėstymas gali skirtis, tikslas visada tas pats: suteikti galimybę valdyti kiekvieną garso aspektą.

Kaip skleidžiamas elektrinio pianino garsas

Dabar panagrinėkime, kaip elektriniai pianinai kuria garsą.

Viskas susiveda į du pagrindinius procesus: garso atranką ir garso sintezę. Šie metodai leidžia elektriniams pianinams išgauti įvairiausius tonus - nuo tikroviško akustinio pianino tembro iki nežemiškų sintezatorių, vargonų ir garso efektų garsų.

Garso mėginių ėmimas

Garso mėginių ėmimas - tai tarsi aukštos kokybės garso nuotraukos kūrimas.

Pavyzdžiui, jei klaviatūros gamintojas norėtų sukurti tikro akustinio fortepijono garsą, jis kruopščiai jį įrašytų skirtingu garsumu - nuo švelniausio pianissimo iki garsiausio fortissimo. Kiekviena nata būtų užfiksuota keliais dinaminiais lygiais, kad būtų užtikrintas kiekvieno fortepijono garso niuanso išsaugojimas.

Šie įrašai būtų saugomi pianino atmintyje.

Kai grojate klavišą elektriniu fortepijonu su imties garso varikliu, per garsiakalbius atkuriamas atitinkamas įrašytas pavyzdys. Intensyvumas, kuriuo spaudžiate klavišą, lemia, kuris pavyzdys bus paleistas.

Taigi, jei grojate tyliai, fortepijonas atkurs tyliai įrašytą pavyzdį, o jei grojate stipriau, bus paleistas garsesnis pavyzdys. Šis procesas sukuria itin tikrovišką garsą, kuris labai tiksliai atkartoja akustinį pianiną.

Garso sintezė

Dabar garso samplaika, kuri remiasi tikrų instrumentų įrašais, yra tik viena lygties dalis. Toliau yra garso sintezė, kurios metu tonai generuojami elektroniniu būdu.

Yra keletas sintezės metodų, ir juos visus aptarti užtruktų nemažai laiko, todėl aptarsime tik keletą svarbiausių.

Dažnio moduliacijos (FM) sintezė, kaip minėjome kalbėdami apie DX7, yra vienas žinomiausių sintezės metodų. Ji veikia moduliuojant vieną garso bangą kita ir taip sukuriant sudėtingus tonus. Bėgant metams ji išgarsėjo ryškiais, metaliniais garsais, kuriuos, be abejo, girdėjote nesuskaičiuojamoje daugybėje 80-ųjų popmuzikos dainų.

Kitas metodas - fizinio modeliavimo sintezė, kai instrumento fizinėms savybėms imituoti naudojami matematiniai algoritmai. Šis metodas puikiai tinka neįtikėtinai detaliems ir dinamiškiems garsams, nes leidžia atkurti ne tik instrumento skambesį, bet ir tai, kaip jis reaguoja į skirtingus grojimo būdus.

Tarkime, atkursite fortepijono garsą naudodami fizinį modeliavimą. Kai švelniai paspaudžiate klavišą, modelis ne tik skleidžia švelnų garsą, bet ir imituoja tai, kaip subtiliai vibruoja tikro fortepijono stygos ir kaip plaktukai smūgiuoja į stygas su mažesne jėga.

Stipriau paspaudus klavišą, garsas tampa garsesnis ir labiau rezonuojantis, kaip ir tikrame fortepijone. Jei naudosite palaikymo pedalą, modelis imituos, kaip amortizatoriai pakelia stygas, kad jos ilgiau rezonuotų, ir net kaip kitų stygų simpatinės vibracijos prisideda prie bendro skambesio.

Pakanka pasakyti, kad jis labai išsamus.

Kai kuriems elektriniams pianinams taip pat naudojama adityvioji sintezė, kai garsai kuriami sudedant kelias sinusines bangas, kurių kiekviena atitinka skirtingą norimo tono harmoniką.

Skaitmeninis signalų apdorojimas (DSP)

Kai garsas sukuriamas imties ar sintezės būdu, jis dažnai apdorojamas skaitmeniniu signalų apdorojimu (DSP), kad būtų pagerinta jo kokybė. Naudodami DSP galime pridėti tokių efektų kaip reveransas, choras ir EQ, kurie gali labai pakeisti fortepijono skambesį įvairiose aplinkose.

DSP yra toks galingas todėl, kad juo galima pritaikyti garsą pagal savo poreikius. Nesvarbu, ar norite klasikinio, šilto fortepijono skambesio, ar kažko labiau eksperimentinio, DSP suteikia įrankius, kuriais galite tiksliai sureguliuoti išvestį.

Elektrinių pianinų tipai

Elektrinių ir skaitmeninių pianinų būna įvairių formų ir dydžių. Apžvelgsime dažniausiai pasitaikančius tipus ir paaiškinsime, kuo kiekvienas iš jų yra unikalus.

Sceniniai fortepijonai

Koncertuojantys muzikantai renkasi sceninius pianinus. Šie muzikos instrumentai sukurti taip, kad būtų nešiojami, patvarūs ir universalūs, todėl puikiai tinka gyviems pasirodymams. Skirtingai nuo savo masyvesnių giminaičių, jie paprastai yra lengvi ir turi universalius garso variklius, pritaikomus efektus ir daugybę įėjimų bei išėjimų.

Tačiau juose dažnai nebūna įmontuotų garsiakalbių, tačiau tai paprastai nėra problema, nes jie dažnai prijungiami prie išorinių garso sistemų.

Sceninių fortepijonų grožis yra tas, kad jie taip pat paprastai turi platų balsų spektrą - nuo klasikinių fortepijonų iki styginių, vargonų ir sintezatoriaus garsų. Dėl to jie idealiai tinka muzikantams, kuriems pasirodymo metu reikia greitai perjungti skirtingus tonus.

Skaitmeniniai fortepijonai

Jei ieškote kažko, kas būtų panašu į tradicinį pianiną, bet neužimtų tiek daug vietos ir nereikalautų tiek daug priežiūros, skaitmeninis pianinas gali būti puikus pasirinkimas.

Šie muzikos instrumentai sukurti taip, kad imituotų akustinio pianino išvaizdą ir pojūtį, turi pilno dydžio pasvertus klavišus ir įmontuotus garsiakalbius, kurie skleidžia sodrų, rezonuojantį garsą.

Skaitmeniniai pianinai dažnai turi įrašymo galimybę, įvairius garso nustatymus ir galimybę prijungti ausines bei kitus įrenginius. Tai puikus pasirinkimas naudoti namuose, ypač jei ieškote pianino, kurio nereikia derinti ir kuriuo galima groti bet kuriuo paros metu netrukdant kaimynams.

Be to, jie dažnai būna tradiciškesni, todėl puikiai papildo jūsų namų interjerą!

Hibridiniai fortepijonai

Hibridiniai fortepijonai - tai akustiniai ir skaitmeniniai fortepijonai.

Šiuose instrumentuose sujungti fiziniai akustinio pianino komponentai, tokie kaip tikri plaktukai ir stygos, su šiuolaikinių skaitmeninių pianinų technologijomis. Rezultatas - neįtikėtinai tikroviška grojimo patirtis, atspindinti geriausias abiejų pasaulių savybes.

Kai grojate hibridiniu pianinu, jaučiate tradicinio akustinio pianino taktilinį grįžtamąjį ryšį, tačiau turite papildomų skaitmeninio pianino funkcijų privalumų, pavyzdžiui, unikalių garso nustatymų, tylaus grojimo režimų ir galimybės įrašyti savo pasirodymus nenaudojant daugybės mikrofonų.

Tokio tipo pianinus dažnai rasite profesionaliose studijose ar koncertų salėse, tačiau jie puikiai tinka visiems rimtiems pianistams, kurie nori patirti autentišką akustinio pianino pojūtį ir kuriems nereikia jo reguliariai derinti ar prižiūrėti.

Verta paminėti, kad jie gali būti brangesni, tačiau tiems, kurie reikalauja aukščiausio lygio realizmo, jie verti kiekvieno cento.

Nešiojamos klaviatūros

Keliaujantiems muzikantams nešiojamieji klavišiniai yra puikus įrankis. Jos sukurtos taip, kad būtų universalios, todėl idealiai tinka praktikuotis, kurti ar tiesiog groti, kad ir kur būtumėte. Nešiojamieji klavišiniai būna įvairių dydžių, su skirtingu klavišų skaičiumi ir paprastai yra daug lengvesni už kitų tipų elektrinius pianinus.

Tačiau tai, kad jie maži, nereiškia, kad jiems trūksta galios. Daugelis nešiojamųjų klaviatūrų turi daugybę funkcijų, įskaitant įvairius instrumentų ir fortepijono garsus, ritminius akompanimentus ir net integruotus mokymosi įrankius.

Rekomenduoju juos pradedantiesiems arba muzikantams, kuriems reikia lengvo, nebrangaus instrumento, kurį galima pasiimti bet kur.

Akustinių ir elektrinių pianinų skirtumai

Kalbant apie akustinius ir elektrinius pianinus, abiejų tipų fortepijonai pasižymi unikaliomis savybėmis, taip pat tuo, kaip jie skleidžia garsą ir kaip juos galima liesti. Apžvelkime keletą svarbiausių jų skirtumų.

Garso gamybos mechanizmas

Esminis akustinių ir elektrinių pianinų skirtumas yra tas, kaip jie skleidžia garsą.

Tradiciniai akustiniai pianinai yra visiškai mechaniniai. Paspaudus klavišą, plaktukas trenkia į stygas, kurios vibruodamos skleidžia garsą. Garsas rezonuoja mediniame fortepijono korpuse ir sukuria sodrius, sodrius tonus, kuriais garsėja akustiniai fortepijonai.

Elektriniai pianinai šiuos garsus atkartoja skaitmeniniu būdu. Vietoj styginių jie naudoja garso samplaiką arba garso sintezę, kaip minėjome anksčiau.

Palieskite ir pajuskite

Kiekvienam pianistui labai svarbus klavišų prisilietimas ir pojūtis, ir tai dar viena svarbi akustinių ir elektrinių pianinų skirtumų sritis. Akustinių pianinų klavišai dėl mechaninio plaktukų ir stygų poveikio yra natūraliai sunkūs ir atsparūs.

Klavišai paprastai yra sunkesni apatiniuose registruose ir lengvesni viršutiniuose, todėl grojimas yra dinamiškas.

Kai kurių elektrinių ir skaitmeninių pianinų klavišai yra svertiniai arba su diferencijuotu plaktukų veikimu, tačiau daugumoje skaitmeninių pianinų naudojami pusiau svertiniai klavišai.

Pusiau pasvertų klavišų veikimas sujungia pasvertų ir nepasvertų klavišų elementus. Į klavišus pridedamos spyruoklės ir šiek tiek papildomo svorio, todėl klavišai yra greitesni ir lengvesni už visiškai pasvertus klavišus, bet turi didesnį pasipriešinimą nei nepasverti klavišai.

Kai kuriuose elektriniuose ir skaitmeniniuose pianinuose taip pat rasite neapsunkintus arba sintezatoriaus klavišus, kurie yra lengvi ir jautrūs, panašiai kaip sintezatoriaus ar vargonų klavišai. Šio tipo klavišai puikiai tinka greitam ir lengvam grojimui, tačiau jie neturi akustinio fortepijono atsparumo ir pojūčio, todėl yra mažiau tinkami tradiciniam grojimui pianinu.

Priežiūra ir ilgaamžiškumas

Vienas didžiausių elektrinių pianinų privalumų yra tai, kad jie nereikalauja daug priežiūros. Akustinius fortepijonus reikia reguliariai derinti, o tai gali būti brangu ir užimti daug laiko, ypač jei fortepijonas dažnai pervežamas arba veikiamas drėgmės pokyčių.

Akustinio pianino stygos, plaktukai ir kitos mechaninės dalys laikui bėgant taip pat gali susidėvėti, todėl gali prireikti profesionalios priežiūros.

Kita vertus, elektrinių arba skaitmeninių pianinų nereikia derinti ir paprastai juose yra mažiau komponentų, kurie gali susidėvėti. Jei jie laikomi stabilioje aplinkoje ir prižiūrimi rūpestingai, jie gali tarnauti daugelį metų, o jų priežiūra gali būti minimali.

Universalumas ir funkcijos

Elektriniai ir skaitmeniniai pianinai iš tiesų išsiskiria savo universalumu.

Akustiniai fortepijonai turi vieną garsą, nors ir gražų bei sudėtingą, bet tik tiek. Elektriniai ir skaitmeniniai fortepijonai siūlo daugybę garsų ir funkcijų, kurios gali pakreipti jūsų muziką nesuskaičiuojamais keliais. Nesvarbu, ar norite perjungti fortepijono garsą į elektrinių vargonų garsą, pridėti reverberaciją ar chorą, ar net sluoksniuoti kelis garsus, elektriniai ir skaitmeniniai fortepijonai suteikia įrankius, kaip tai padaryti vos keliais mygtukų paspaudimais.

Daugelyje elektrinių ir skaitmeninių pianinų taip pat yra įmontuoti metronomai, įrašymo galimybės ir jungtys su ausinėmis, MIDI valdikliais ir kitais skaitmeniniais įrenginiais. Dėl to jie yra neįtikėtinai universalūs - nuo pratybų, įrašymo iki gyvo pasirodymo.

Elektrinių ir skaitmeninių pianinų ateitis

Elektriniai pianinai nuėjo ilgą kelią, o naujovių diegimo tempas nemažėja. Su kiekvienais metais elektriniai ir skaitmeniniai pianinai smarkiai tobulėja, o daugelis naujų pianinų atrodo vis artimesni tikriesiems.

Daugelis net pradeda peržengti ribas, kurias manėme esant įmanomas.

Pavyzdžiui, MPE (MIDI polifoninės išraiškos) klaviatūros, tokios kaip " Osmose" ir " Seaboard". Šie unikalūs instrumentai iš naujo apibrėžia mūsų bendravimo su klaviatūra būdą, nes leidžia neįtikėtinai subtiliai valdyti kiekvieną natą. Užuot tiesiog spaudę klavišą, galite spaudyti, slinkti ir moduliuoti kiekvieną natą atskirai, taip atverdami naujus, anksčiau neįsivaizduojamus išraiškos matmenis. Jie iš esmės keičia mūsų požiūrį į klavišinius instrumentus ir grojimą jais.

Tuo pat metu kompiuteriai tampa vis greitesni ir išmanesni, todėl galima kurti dar sudėtingesnius garso variklius, integruoti dirbtinį intelektą ir ryšio galimybes.

Galiausiai elektrinių ir skaitmeninių pianinų ateitis yra šviesi, ir aš nekantrauju pamatyti, kaip jie toliau vystysis!

Per kelias sekundes atgaivinkite savo dainas profesionalia meistriškumo kokybe!