Давайте поговорим об электропианино.

Если вы когда-нибудь задавались вопросом, как эти распространенные инструменты издают звук без единого молоточка или струны, то вы попали по адресу. Электропианино - это кузен традиционного рояля - более гладкий, более универсальный, и его гораздо легче таскать с собой с концерта на концерт. Но под этой полированной внешностью скрывается довольно интересная технология, о которой большинство людей просто не задумываются (даже те, кто играет уже несколько лет).

В этой статье мы расскажем все, что нужно знать об электропианино. К концу статьи вы узнаете, как эти инструменты создают звук, чем они отличаются от своих акустических собратьев и почему они являются обязательным элементом в арсенале современного клавишника.

История электрического пианино

Прежде чем мы начнем разбираться, давайте совершим небольшое путешествие в прошлое.

Прежде чем электропианино стало тем универсальным инструментом, который мы знаем сегодня, оно имело довольно скромное начало. История началась в начале XX века, когда музыканты и инженеры начали экспериментировать со способами усиления звука традиционных фортепиано.

Цель была проста: создать инструмент, который можно было бы услышать в грохоте большого оркестра и при этом не требовать от игрока, чтобы он молотил по клавишам, словно пытаясь их сломать.

Первые разработки электрических фортепиано

Первый настоящий прорыв произошел в 1920-х годах с созданием электрического рояля Neo-Bechstein.

В этой ранней попытке создания электрического пианино использовались электростатические звукосниматели для улавливания колебаний струн. Несмотря на инновационность, качество звука было не на высоте, и инструмент так и не получил широкого распространения.

Однако семя будущего цифрового пианино уже было заложено.

В 1950-х годах появились такие инструменты, как Wurlitzer и Fender Rhodes - два названия, которые наверняка хорошо знакомы всем любителям фортепиано. Wurlitzer с его конструкцией на основе тростника и Rhodes с зубцами вместо струн стали синонимами электронного фортепиано той эпохи. У этих инструментов были свои собственные голоса, которые стали неотъемлемой частью музыки от джаза до рока.

Эволюция от аналогового к цифровому

Затем наступили 1980-е годы - десятилетие, в котором произошел огромный скачок вперед с появлением технологии цифровых фортепиано.

Yamaha DX7, хотя технически и является синтезатором, был одним из первых цифровых инструментов, который действительно расширил границы возможностей электрического пианино. В нем был реализован FM-синтез, который позволил получить более сложные и реалистичные звуки, чем когда-либо прежде.

Внезапно электрические фортепиано стали с поразительной точностью имитировать акустические, а также двигаться в совершенно новых звуковых направлениях.

С годами цифровые электропианино продолжали развиваться. Сегодняшние модели сочетают в себе лучшее из двух миров: подлинное ощущение и звучание акустического фортепиано с универсальностью и удобством цифровых технологий.

Основные компоненты электрического пианино

Чтобы понять, как работает электропианино, необходимо разобраться в его устройстве.

Давайте рассмотрим основные компоненты, из которых состоят цифровые пианино, которые мы знаем и любим.

Клавиатура и клавиши

Первая и самая очевидная часть цифрового пианино - это клавиатура. Именно здесь происходит волшебство.

Как и акустическое, электрическое пианино имеет набор клавиш. Иногда оно имитирует стандартный рояль с 88 клавишами, хотя есть модели и с меньшим количеством. Клавиши могут быть сделаны из пластика, дерева или комбинации материалов, а иногда они утяжелены, чтобы имитировать ощущение акустического пианино. То, как они ощущаются, известно как действие. Его также можно описать как реакцию клавиш на ваше прикосновение.

Некоторые электропианино даже имеют градиентное действие молотка, при котором нижние клавиши ощущаются тяжелее, как на настоящем рояле.

Датчики

Под этими клавишами находятся датчики.

С помощью этих маленьких датчиков электропианино узнает, какую ноту (ноты) вы играете. Когда вы нажимаете клавишу, датчики определяют не только сам факт нажатия, но и то, насколько сильно или мягко вы ее сыграли, иначе называемую скоростью.

Затем эти данные передаются в звуковой движок, который использует их для генерации соответствующего звука. Чем совершеннее датчики, тем более выразительной может быть ваша игра. Некоторые модели высокого класса даже оснащены тройными датчиками на каждую клавишу для сверхточного распознавания, например, Yamaha серии Clavinova, Roland серий LX и HP, Kawai серии CA.

Звуковой движок

Вот тут-то и начинается самое интересное. Звуковой двигатель - это мозг электропианино. Он отвечает за генерацию звуков, которые вы слышите во время игры.

Это может происходить несколькими способами: сэмплированием и синтезом. В сэмплированных звуковых движках реальные акустические фортепиано записываются (или сэмплируются) в различной динамике. Когда вы нажимаете на клавишу, движок воспроизводит соответствующий сэмпл. Синтезированные звуковые движки, с другой стороны, создают звуки электронным способом, предлагая бесконечные возможности, выходящие за рамки только фортепианных тонов.

Подробнее об этих двух типах создания звука мы поговорим чуть позже.

Усилители и акустические системы

Конечно, что толку в отличном звуке, если его никто не слышит?

Именно поэтому электронные пианино оснащены усилителями и динамиками.

Звуковой механизм направляет выходной сигнал на усилитель, который усиливает его, а затем динамики проецируют его в комнату. Некоторые электропианино оснащены встроенными динамиками, а некоторые - нет. Однако даже в тех, что есть, часто предусмотрена возможность подключения внешних колонок или усилителя для более мощного, настраиваемого звучания.

Некоторые модели даже позволяют регулировать мощность звука в соответствии с акустикой различных помещений.

Панель управления

И последнее, но не менее важное: панель управления.

Мне нравится думать о нем как о кабине электропианино. Именно здесь находятся все регуляторы, кнопки и ползунки, позволяющие настраивать звук. Почти все электрические и цифровые пианино имеют разные панели управления, но обычно вы найдете такие общие элементы управления, как громкость, выбор тембра, эффекты (например, реверберация или хорус), а иногда даже опции записи и воспроизведения.

Хотя компоновка может быть разной, цель всегда одна: дать вам контроль над каждым аспектом вашего звука.

Как воспроизводится звук в электрическом пианино

Теперь давайте разберемся, как электропианино создает звук.

Все сводится к двум основным процессам: сэмплированию и синтезу звука. Вместе эти технологии позволяют электропиано воспроизводить самые разные тона - от реалистичных тембров акустического пианино до потусторонних звуков синтезаторов, органов и звуковых эффектов.

Сэмплирование звука

Сэмплирование звука напоминает создание высококачественного снимка аудио.

Например, если производитель клавиатуры хочет передать звучание настоящего акустического фортепиано, он тщательно записывает его на разных уровнях громкости, от самого тихого пианиссимо до самого громкого фортиссимо. Каждая нота будет записана на нескольких динамических уровнях, чтобы обеспечить сохранение всех нюансов звучания фортепиано.

Эти записи затем сохраняются в памяти пианино.

Когда вы играете на клавише электропианино, оснащенного сэмплированным звуковым механизмом, через динамики воспроизводится соответствующий записанный сэмпл. Интенсивность нажатия клавиши определяет, какой сэмпл будет задействован.

Так, если вы играете тихо, пианино воспроизводит тихо записанный сэмпл, а если вы играете с большей силой, запускается более громкий сэмпл. Этот процесс создает очень реалистичное звучание, в точности имитирующее акустическое фортепиано.

Синтез звука

Сэмплирование звука, основанное на записях реальных инструментов, - это лишь одна часть уравнения. Далее следует синтез звука, при котором тона генерируются электронным способом.

Существует несколько методов синтеза, и для того, чтобы рассказать обо всех, потребуется довольно много времени, поэтому мы просто обсудим некоторые из наиболее известных.

Синтез с частотной модуляцией (FM), как мы уже упоминали в случае с DX7, является одним из самых известных методов синтеза. Он работает путем модуляции одной звуковой волны другой для создания сложных тонов. С годами он стал известен своими яркими, металлическими звуками, которые вы, несомненно, слышали в бесчисленных поп-песнях 80-х годов.

Другой метод - синтез физического моделирования, который использует математические алгоритмы для имитации физических свойств инструмента. Этот метод отлично подходит для создания невероятно детальных и динамичных звуков, позволяя воспроизвести не только звучание инструмента, но и его реакцию на различные техники игры.

Допустим, вы воспроизводите звук рояля с помощью физического моделирования. Когда вы мягко нажимаете на клавишу, модель не только издает мягкий звук, но и имитирует то, как тонко вибрируют струны настоящего рояля, и то, как молоточки ударяют по струнам с меньшей силой.

Если нажать на клавишу сильнее, звук станет громче и резонанснее, как на настоящем рояле. Если вы используете педаль сустейна, модель смоделирует, как демпферы приподнимают струны, позволяя им резонировать дольше, и даже как симпатические колебания других струн вносят свой вклад в общее звучание.

Достаточно сказать, что она очень подробная.

В некоторых электропианино также используется аддитивный синтез, при котором звуки создаются путем сложения нескольких синусоид, каждая из которых представляет собой отдельную гармонику желаемого тона.

Цифровая обработка сигналов (DSP)

После создания звука, будь то сэмплирование или синтез, он часто проходит через цифровую обработку сигнала (DSP), чтобы улучшить его качество. С помощью DSP мы можем добавить такие эффекты, как реверберация, хорус и эквалайзер, которые могут существенно изменить звучание фортепиано в различных условиях.

Причина, по которой DSP настолько мощный, заключается в том, что он позволяет настроить звук по своему вкусу. Хотите ли вы получить классический, теплый звук фортепиано или что-то более экспериментальное, DSP дает вам инструменты для точной настройки выходного сигнала.

Типы электрических пианино

Электрические и цифровые фортепиано бывают разных форм и размеров. Давайте разберем наиболее распространенные типы, с которыми вы можете столкнуться, и то, что делает каждый из них уникальным.

Пианино для сцены

Сценические пианино - лучший выбор для музыкантов, выступающих на концертах. Эти музыкальные инструменты разработаны как портативные, прочные и универсальные, что делает их идеальными для живых выступлений. В отличие от своих более громоздких собратьев, они обычно легкие и оснащены универсальными звуковыми процессорами, настраиваемыми эффектами, а также большим количеством входов и выходов.

Однако в них часто отсутствуют встроенные динамики, что обычно не является проблемой, поскольку их часто подключают к внешним звуковым системам.

Прелесть сценических фортепиано в том, что они, как правило, предлагают широкий спектр голосов - от классических роялей до струнных, органов и синтезаторов. Это делает их идеальными для музыкантов, которым необходимо быстро переключаться между различными тонами во время выступления.

Цифровые пианино

Если вы ищете что-то, что по ощущениям и звучанию напоминает традиционное пианино, но при этом не занимает много места и не требует особого ухода, цифровое пианино может стать идеальным вариантом.

Эти музыкальные инструменты созданы, чтобы имитировать внешний вид и ощущения акустического пианино, с полноразмерными взвешенными клавишами и встроенными динамиками, обеспечивающими богатый, резонансный звук.

Цифровые пианино часто имеют возможность записи, различные звуковые предустановки, а также возможность подключения наушников и других устройств. Это отличный выбор для домашнего использования, особенно если вы ищете пианино, которое не нужно настраивать и на котором можно играть в любое время суток, не беспокоя соседей.

Кроме того, они часто имеют более традиционную эстетику, что делает их прекрасным дополнением к вашему домашнему декору!

Гибридные фортепиано

Гибридные фортепиано - это место, где акустика встречается с цифрой.

Эти инструменты сочетают в себе физические компоненты акустического фортепиано, такие как настоящие молоточки и струны, с технологиями современных цифровых фортепиано. В результате получается невероятно реалистичный игровой процесс, сочетающий в себе лучшее из двух миров.

Играя на гибридном пианино, вы получаете тактильную отдачу традиционного акустического пианино, но при этом дополнительные преимущества цифрового пианино: уникальные звуковые предустановки, режимы бесшумной игры и возможность записывать свои выступления без установки кучи микрофонов.

Такие пианино часто можно встретить в профессиональных студиях или концертных залах, однако они отлично подойдут любому серьезному пианисту, который хочет ощутить подлинное звучание акустического фортепиано, не требующего регулярной настройки или обслуживания.

Стоит отметить, что они могут стоить дороже, но для тех, кто требует максимального уровня реализма, они стоят каждого пенни.

Портативные клавиатуры

Портативные клавишные инструменты - идеальный инструмент для музыкантов, которые находятся в дороге. Они отличаются универсальностью, что делает их идеальными для практики, сочинения музыки или просто игры, где бы вы ни находились. Портативные клавиатуры бывают разных размеров, с разным количеством клавиш и, как правило, гораздо легче, чем другие типы электропиано.

Однако то, что они маленькие, не означает, что им не хватает мощности. Многие портативные клавиатуры оснащены множеством функций, включая разнообразные звуки инструментов и фортепиано, ритмические аккомпанементы и даже встроенные инструменты для обучения.

Я рекомендую их начинающим музыкантам или тем, кому нужен легкий и доступный инструмент, который можно взять с собой куда угодно.

Различия между акустическим и электрическим фортепиано

Если говорить об акустических и электрических пианино, то оба типа обладают своими уникальными качествами, а также способами воспроизведения звука и обработки прикосновений. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее важных различий между ними.

Механизм производства звука

Самое принципиальное различие между акустическим и электрическим фортепиано заключается в том, как они издают звук.

Традиционные акустические фортепиано полностью механические. Когда вы нажимаете на клавишу, молоточек ударяет по струнам, которые вибрируют, создавая звук. Звук резонирует в деревянном корпусе фортепиано, создавая богатые, полные тона, которыми славятся акустические фортепиано.

Электропианино, напротив, воспроизводят эти звуки в цифровом виде. Вместо струн они используют либо сэмплирование звука, либо синтез звука, как мы уже говорили.

Прикосновение и ощущение

Осязание и ощущение клавиш очень важны для любого пианиста, и это еще одна важная область, в которой различаются акустические и электрические фортепиано. Акустические фортепиано имеют естественный вес и сопротивление клавиш, обусловленные механическим воздействием молоточков и струн.

Клавиши обычно тяжелее в нижних регистрах и легче в верхних, что обеспечивает динамичность игры.

Если некоторые электрические и цифровые пианино имеют взвешенные клавиши или градуированный молоточковый механизм, то большинство цифровых пианино используют полувзвешенные клавиши.

Полувзвешенные клавиши сочетают в себе элементы взвешенных и невзвешенных клавиш. К клавишам добавляются пружины и немного дополнительного веса, что делает их более быстрыми и легкими, чем полностью взвешенные клавиши, но с большим сопротивлением, чем невзвешенные.

На некоторых электрических и цифровых пианино вы также найдете невзвешенные клавиши, или клавиши синтезатора, которые легки и отзывчивы, как клавиши синтезатора или органа. Этот тип действия отлично подходит для скорости и легкости игры, хотя ему не хватает сопротивления и ощущения акустического фортепиано, что делает его менее подходящим для традиционной игры на фортепиано.

Обслуживание и долговечность

Одно из самых больших преимуществ электрических пианино - это неприхотливость в обслуживании. Акустические пианино нуждаются в регулярной настройке, которая может быть дорогостоящей и отнимать много времени, особенно если пианино часто перемещают или оно подвержено изменениям влажности.

Струны, молоточки и другие механические части акустического пианино также могут со временем изнашиваться и нуждаться в профессиональном обслуживании.

Электрические или цифровые пианино, с другой стороны, не требуют настройки и, как правило, имеют меньше компонентов, которые могут износиться. При условии поддержания стабильных условий и бережного обращения они могут прослужить долгие годы при минимальном уходе.

Универсальность и особенности

Электрические и цифровые фортепиано действительно отличаются своей универсальностью.

Акустические фортепиано имеют один звук - пусть красивый и сложный - но это все. Электрические и цифровые фортепиано предлагают множество звуков и функций, которые могут придать вашей музыке бесчисленное множество направлений. Хотите ли вы переключиться с рояля на электроорган, добавить реверберацию или хорус, или даже наложить несколько звуков друг на друга - электрические и цифровые пианино дают вам инструменты для этого всего несколькими нажатиями кнопок.

Многие электрические и цифровые фортепиано также оснащены встроенным метрономом, возможностью записи и подключения наушников, MIDI-контроллеров и других цифровых устройств. Это делает их невероятно универсальными - от практики до записи и живых выступлений.

Будущее электрических и цифровых фортепиано

Электрические фортепиано прошли долгий путь, и темпы инноваций не замедляются. С каждым годом электрические и цифровые фортепиано совершенствуются все быстрее, а многие новые модели становятся все ближе и ближе к настоящим.

Многие даже начинают расширять границы того, что мы считали возможным.

Возьмем, к примеру, клавиатуры MPE (MIDI Polyphonic Expression), такие как Osmose и Seaboard. Эти уникальные инструменты пересматривают способы взаимодействия с клавиатурой, позволяя невероятно тонко управлять каждой нотой. Вместо того чтобы просто нажимать на клавишу, вы можете нажимать, скользить и модулировать каждую ноту независимо друг от друга, открывая новые измерения выразительности, которые раньше было невозможно себе представить. Они в корне меняют наше представление о клавишных инструментах и их игре.

В то же время компьютеры становятся все быстрее и умнее, что позволяет создавать еще более сложные звуковые движки, интегрировать искусственный интеллект и расширять возможности подключения.

В конце концов, будущее электрических и цифровых фортепиано радужно, и мне не терпится увидеть, как они будут развиваться дальше!