CC BY
37
УДК 681.827.2
И. В. Иванченко, С. Ю. Шершов
ФОРМИРОВАНИЕ СПЕКТРА КОНЦЕРТНОГО РОЯЛЯ ПРИ ЗАПИСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ИНСТРУМЕНТОВ РАЗНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
ри записи какого-либо произведения, исполняемого на фортепиано или рояле, впрочем, как и любой другой звукозаписи, звукорежиссер должен отталкиваться, прежде всего, от поставленной задачи и от возможностей реализации этой задачи.
Основные требования, предъявляемые к способу записи рояля, выстраиваются в зависимости от звучащего материала, от тех эмоций, переживаний и образов, которые хочет донести до слушателя композитор. При всей вовлеченности в процесс звукозаписи, звукорежиссер обязан учитывать как эмоциональную составляющую композиции, так и эстетическую.
Сначала выясним, что влияет на тем-бральную окраску при звукоизвлечении и формирование спектра сигнала при записи рояля. Во-первых, это сам инструмент, во-вторых, это помещение, где проходит выступление. В инструменте за спектральный состав звука отвечают струны, резонансная дека, клавишно-мо-лоточковая механика, педальный механизм. Огромную роль играет положение крышки рояля. Роль помещения же в формировании спектра характеризуется его размерами, формой, наполнением пространства помещения, материалом отражающих и поглощающих поверхностей, их размерами, занимаемым местом в пространстве.
При определении спектра звучания рояля, в данной статье мы будем опираться только на конструктивные отличия инструментов разных производителей, не касаясь акустических характеристик помещения и местоположения рояля.
© И. В. Иванченко, С. Ю. Шершов, 2016
Прежде всего, стоит пояснить степень влияния тех или иных деталей инструмента и настроечных параметров на звукообразование. Если использовать процентное соотношение, то приблизительно можно выделить 3 большие группы, которые за это отвечают: 50% звука формируют струны и место удара об них молоточка; 25% - резонансная дека, на которую передаются колебания от струн; 25% -клавишно-молоточковая механика.
Теперь остановимся на этом подробнее. Струны — здесь влияет удельный вес струн, их диаметр, натяжение, материал и качество навивки, а также колеблющаяся (рабочая) часть струны и значение аншлага (отношение расстояния от точки удара молоточка до ближайшего порожка ко всей длине рабочей части струны). Мы же рассмотрим конструктивные технические решения в производстве роялей, подразумевая стабильное качество и постоянство физических характеристик «струнной одежды». Например, рабочая длина струны для тона ля первой октавы теоретически составляет 40 см, но на практике это оказывается далеко не так. Причиной этому является негармоничность в звучании. Негармоничность - это такое явление, при котором частота гармоник не кратна частоте основного тона. Таким образом — основной тон ноты ля 2-й октавы - 880 Гц, а вторая гармоника звучит, к примеру, с частотой 1762,556 Гц (вместо теоретической 1760 Гц). Признак негармоничности присущ толстым и коротким струнам, так как их жесткость выше. Но это вовсе не является дефектом звучания. Напротив - производители фортепиано используют это явление в обогащении спектра
передний дуплекс-участок
задний дуплекс-участок
накладкой порожек струна
рамный штифт
рама
штег
головка дека
молоточка
Рис. 1. Схема дуплекс-системы натяжения струн
инструмента. Так фирма «Steinway & Sons» укоротила стандартные рабочие участки струн, что напротив еще более увеличило негармоничность в звучании, но при этом тембр инструмента приобрел уникальность. Конечно, это их не единственная находка.
Еще одна особенность «Steinway & Sons» это использование дуплекс системы. Она предусматривает наличие пере-
днего и заднего дуплекс-участков струны - это незаглушенные участки струны, которые граничат с обеих сторон с рабочей ее частью. Схематическое изображение дуплекс-системы представлено на рис. 1.
Другие производители эти участки намеренно приглушают, чтобы избежать нежелательных обертонов (рис. 2).
Длина так называемых дуплекс-учас-тков фиксируется с помощью дополнительных порожков.
Дуплекс-порожки бывают двух типов. Независимые порожки под каждый хор струн и объединенные дуплекс-порожки в одну металлическую отливку для групп хоров.
Похожую идею для придания особенного звучания рояля используют в фирме «В1и№пег». Они изготавливают «алик-вотные» рояли. В таких роялях добавляется четвертая струна к хору, по которой молоточек не ударяет. Она может располагаться над хором или рядом с ним (на рис. 3 изображено расположение алик-вотных струн рядом с основным хором).
Колебания на аликвотную струну передаются резонансами от колебаний хора через штег. Настраивают их в унисон с основными струнами, кроме тех, что находятся в среднем регистре - здесь их настраивают на октаву выше основного
Рис. 2. Приглушение нерабочей части струн в роялях «Yamaha»
Рис. 3. Апиквотная система струн фирмы «В1и№пег»
тона хора. В среднем регистре длина аликвотных струн вдвое меньше длины основных струн хора, устраивается это креплением к деке специального, дополнительного пггега.
Еще одной отличительной особенностью у производителей роялей, влияющей на тембр, является специально настроенное место удара молоточка о струну. От этого места напрямую зависит количество извлекаемых струной гармоник и обертонов. Например, если удар будет нанесен посередине струны, то будут отсутствовать 2, 4, 6, и т.д. гармоники, если же ударить в 1/3 часть струны, то будут отсутствовать 3, 6, 9 гармоники. Из соображений насыщенности звука полезными обертонами и обеднением паразитными гармониками разные производители используют разную величину аншлага. В низком регистре это расстояние может составлять 1/9, 1/7, 2/7 часть струны. По мере продвижения к высоким нотам аншлаг постепенно уменьшается до значений 1:19 - 1:22. Здесь количество слышимых обертонов уменьшается независимо от аншлага. Эффективная же передача энергии от молотка к струне возможна только при очень коротком аншлаге.
Теперь коснемся влияния резонансной деки. В идеале амплитудно-частот-ная характеристика (АЧХ) резонансной деки должна быть ровной, без спадов
и подъемов, во всем диапазоне частот. Для фортепиано этот диапазон составляет от 27,5 до 5000 Гц. На практике такой АЧХ не существует. В любом фортепиано материалом резонансной деки является дерево. Как правило, это ель, так как скорость распространения звуковых колебаний в ней самая большая и составляет 4880 м/с. Чаще всего это ель, которая обладает наилучшими акустическими характеристиками, среди растущих в относительной близости от предприятия-производителя. Но неравномерности АЧХ деки не следует рассматривать как недостаток: этот фактор придает индивидуальность в звучании каждого инструмента. Звук высококачественной деки приближается к ровной, горизонтальной АЧХ, но имеет ярко выраженный спад по краям излучаемого диапазона частот. При использовании некачественной деки подъемы и провалы в АЧХ многочисленны и отчетливы, а спады по краям более глубокие и крутые.
В клавишно-молоточковой механике очень важным и основным параметром является время и сила взаимодействия струны и молотка, а также площадь контакта. Эти параметры рассматриваются в основном из требования к высокой управляемости звуками пиано/пианиссимо и форте/фортиссимо. Но также наблюдается разница в спектральном составе между одной и той же нотой, исполнен-
Л
ЛО'
\ \ у
<г ль.
V/'
Рис. 4. Варианты исполнения головок фортепианных молоточков
ной с различной силой нажатия на клавишу. С точки зрения конструктивных особенностей здесь наибольшее влияние оказывают форма головки молоточка и качество фильца. При ударе молоточка о струну наблюдается следующая закономерность: чем тупее его форма, тем больше будет интенсивность основного тона и низкочастотных составляющих спектра. Фильц на молоточке может быть уложен как в один, так и в два слоя поверх керна. От этого зависит площадь контак-
та молоточка со струной и распределение силы взаимодействия по этой площади, а следовательно, скажется на тембре инструмента. На рис. 4 представлено множество вариантов исполнения фортепианных молоточков.
Обладая знаниями о конструкции рояля, отвечающей за звукообразование, звукорежиссер в своей практике, при записи роялей разных производителей может опираться на их особенности, придавая звучанию требуемый оттенок.
Литература
1. Клопов В.А. Негармоничность фортепианных струн - что это такое? [Электронный ресурс]. -URL: http://alexhutor.ucoz.ru/negarmonich-nostfortepiannykhstrun- chto_ehto_tako.pdf (дата обращения 13.02.2016).
2. Сеньор Майк. Запись рояля и фортепиано [Электронный ресурс]. - URL: http:// www.unisonrecords.org/содержание/статьи/ теория-техника-практика/Майк-Сеньор-За-пись-рояля-и-фортепиано (дата обращения 13.02.2016).
3. Форсс Карл-Йохан. Настройка пианино и роялей / К. Форсс; пер. В. А. Клопов. - М.: ИП Броканова М. Э., 2009. - 259 с.
4. Форсс Карл-Йохан. Регулировка механики пианино и роялей / К. Форсс; пер. В. А. Клопов. - М.: ИП Броканова М. Э., 2009. - 325 с.
5. Форсс Карл-Йохан. Ремонт пианино и роялей [Электронный ресурс]. - URL: https://yadi.sk/cl/ cyLhVJGK56U14 (дата обращения 13.02.2016).
Referenses
1.Klopov V. A. Negarmonichnost' fortepiannyh strun - chto ehto takoe? [Elektronnyj resurs] URL: http://alexhutor.ucoz.ru/negarmonich-nost_fortepiannykh_strun- chto_ehto_tako.pdf (data obrashcheniya 13.02.2016).
2.Majk Sen'or. Zapis' royalya i fortepiano [Elektronnyj resurs] URL: http:// www.unisonrecords.org/soderzhanie/stat'i/ teorija-tehnika-praktika/Majk-Sen'or-Zapis'-rojalja-i-fortepiano (data obrashcheniya 13.02.2016).
3. Forss Karl-Johan. Nastrojka pianino i royalej / K. Forss; per. V. A. Klopov. - M.: IP Brokanova M.EH., 2009. 259 p.
4. Forss Karl-Johan.Regulirovka mekhaniki pianino i royalej / K. Forss ; per. V. A. Klopov. - M.: IP Brokanova M.EH., 2009. 325 p.
5. Forss Karl-Johan. Remont pianino i royalej [Elektronnyj resurs] URL: https://yadi.sk/d/ cyLhVJGK56U14 (data obrashcheniya 13.02.2016).
Формирование спектра концертного рояля при записи в зависимости от конструктивных особенностей инструментов разных производителей
При записи в студии или на концерте фортепианной музыки на спектр (тембр) звука влияет очень много факторов. Это может быть качество исполнения композиции, качество инструмента, размеры и форма помещения, где производится запись, место установки рояля и микрофонов. Статья посвящена анализу конструктивных особенностей фортепиано и роялей различных фирм-производителей. Выявлены качественные различия в звучании инструментов, связанные с использованием различных материалов, из которых они изготовлены. Выявлены ТЯКЖ6 особенности конструкции инструментов, которые связаны с внесением фирмами-изготовителями уникальных технологий звукоизвлечения. Рассмотрены характеристики струн рояля, их физические параметры, для большей наглядности в статье использованы схемы и фотографии. В статье за основу взята зависимость заполнения спектра звучания рояля от его индивидуальных конструктивных составляющих, без учета акустических особенностей помещений. В ста-
Formation of a spectrum of the concert grand
piano while recording depending on construction peculiarities of a manufacturer
While recording the piano music in studio or at a concert, a lot of factors may influence a spectrum (timbre) of a sound. It can be the quality of the performance of a composition, the quality of the instrument, the sizes and the form of the room where the record is being made, the installation place of the grand piano and microphones. The article is devoted to the analysis of construction peculiarities of the piano and grand pianos of various companies of manufacturers. In the article several features were found out. Firstly, qualitative distinctions in the instruments sounding, connected with the use of various materials in their manufacturing. Secondly, the instruments construction peculiarities, connected with the fact that companies-manufacturers introduce sound unique technologies. Thirdly, characteristics and physical parameters of the grand piano strings are considered and such visual methods as diagrams and pictures are also used.
The basis of the article is the dependence of the grand piano sounding spectrum filling on its
тье анализируются конструктивные особенности рояля, степень их влияния на окраску звука. Также в статье выявлены причины, формирующие проявление уникальности звучания роялей, их тембральной окраски звука у различных фирм-изготовителей. Все сведения, приведенные в этой статье, несомненно, могут оказать существенное влияние не только на творческую деятельность звукорежиссеров, но и исполнителей, настройщиков и композиторов.
Ключевые слова: рояль, дуплекс-система, натяжение струн, аликвотная система, тембр, негармоничность, аншлаг, конструкция.
individual construction constituents, without taking into consideration acoustic peculiar features of the rooms. Moreover, the article analyses the construction peculiarities of the grand piano and the degree of their influence on the sound tinge as well.
Furthermore, the article reveals the reasons of developing process of the grand pianos sounding uniqueness, their sound timbre tinge at various companies-manufacturers. Undoubtedly, all the information given can exert an essential influence not only on creative activities of sound producers, but also on performers, tuners and composers.
Keywords: a grand piano, the duplex-system, the tension of strings, the aliquot system, the timbre, inharmoniousness, the «sold-out» notice, the construction (design).
Иванченко Иван Викторович, студент Красноярского государственного института искусств.
E-mail: ivan4a@lenta.ru
Шершов Сергей Юрьевич, и. о. доцента кафедры звукорежиссуры Красноярского государственного института искусств, заведующий студией звукозаписи.
E-mail: audiol33@gmail.com
Ivan Ivanchenko, student at the Krasnoyarsk State Institute of Arts. E-mail: ivan4a@lenta.ru
Sergey Shershov, acting associate professor at the sound producing department the Krasnoyarsk State Institute of Arts, the head of the record studio. E-mail: audiol33@gmail.com
