Маленький опрос по звукообразованию в фортепиано

[Nanuhi]

Алексей и все остальные, простите за "неразъяснение". Термины типа АЧХ я здесь стал использовать только после того, как увидел, что кто-то ими здесь уже оперировал. Вот и подумал... Хорошо, попробую по-другому.
АЧХ, в действительности, есть амплитудно-частотная характеристика. Ну да ладно. О том, что хотел сказать. Дека имеет опоры по краям. Соответственно, чем дальше от краев, тем большее колебание дека может совершить, и тем более глубокий низ может передать на большей громкости. При этом, чем дальше от края, тем больше нелинейность. Т.е. совсем у края имеем задавленный низ, почти невыраженную середину и почти стеклянный верх. При отдалении от края постепенно увеличивается отдача сначала по верхам и середине, а потом и по низким. И если верх и середина (вернее даже, верхняя середина) уже начинают звучать прилично при некотором отдалении от края деки, то низ и нижняя середина требуют нахождения этой самой золотой линии, когда этот диапазон уже полностью "раскрыт" (для данной конструкции), но не перевалил в фазу низкочастотных резонансов (они обязательно проявятся при чрезмерном отдалении штега от края деки).

Теперь о динамике. Динамика связана с удалением от края напрямую - чем ближе к краю, тем она меньше, т.к. дека может быть раскачана у края намного меньше, чем ближе к центру. В принципе, эти две величины применительно для акустических инструментов тесно между собой связаны, если вообще не являются одним целым.

Не знаю, получилось ли в этот раз объяснить, но я старался.

Еще хотел (в прошлый раз промолчал) сказать про "купол". Владимир Алексеевич в своей работе приводит пример: "Попробуйте в громкоговорителе заменить конус диффузора на плоскую тарелку из того же материала. Эффективность излучения становится ниже, потери больше. Тембр теряет силу и краску, звук затухает быстрее, низкие частоты не излучаются."
В действительности, дело обстоит не совсем так. Плоские диффузоры звучат по определению правильнее (даже, правильно!), чем конические по простым законам физики - в них отсутствует направленность и резонансы. Все это, разумеется, при правильном проектировании. Но проблема в том, что сделать плоский диффузор гораздо сложнее, отчего и родилось такое ошибочное о них представление. Нетрудно, даже не имея определенной подготовки, нарисовать линзу (конических диффузор) и провести от ее внутренней поверхности (не перпендикулярные радиусу!) линии в сторону виртуального слушателя. Интерференция всплывает тут же, потому как отражаются (и генерируются) волны именно под прямым углом от отражающей поверхности. В случае конуса мы имеем зоны пучности, которые и мешают существованию идеального звука. Чего нет в плоском излучателе, где все волны распространяются параллельно.

Тогда почему же деки не делают плоскими? Первая причина (как мне кажется) - конструкция инструмента сама по себе не идеальна, и можно предположить, что конусом можно выправить (выравнять) определенные участки диапазона. Вторая (только не бейте)... есть подозрение, что когда-то все было изобретено, потом изобретение совершенствовалось в определенных рамках, а все отклонения не ведущие моментально к улучшению, отвергались. Подобные разработки требуют ОГРОМНЫХ вложений, а мир всегда стоял на коммерческой основе... Плоские электростатические динамики ведь тоже зарубили, не доведя их до пригодного к "употреблению" состояния, а звучали они ОЧЕНЬ правильно!

[Nanuhi]

Перечищение и утончение деки понижает её основной тон,ослабшие рипки понижают так же.Звука это не улучшает.

Вот! Хороший пример. Только вывод некорректный. Звук это как раз может улучшить (понижение тона деки), равно как и ухудшить. Все зависит от того, был ли корректным звук до этих процедур. Не исключено, что более раскроется малая октава и чуть ниже, а бас станет еще более звучным и мягким.

[musickost]

Дека имеет опоры по краям. Соответственно, чем дальше от краев, тем большее колебание дека может совершить, и тем более глубокий низ может передать на большей громкости. (они обязательно проявятся при чрезмерном отдалении штега от края деки).

В сущности, басовый мостик под штегом этим и занимается - отодвигает место соприкосновения деки со струной близе к середине. Другое дело в том, что много низких частот для субъективного ощущения комфортного звука не требуется. Современные конструкции фортепано, в своих лучших реализациях, имеют этот частотный балланс по умолчанию.
Тембр - не подразумевает некую статичную АЧХ. С момента удара по клавише, АЧХ меняется во времени. Сначала идёт всплеск гармоник (Интересно, а у разных инструментов наверняка во время атаки скорость появления и интенсивность нарастания гармоник наверняка отличаются?) потом медленное затухание, сопровождающееся самовозбеждением каких-то гармоник от возникновением резонансов через деку. Вот может быть, чем тоньше мензура и меньше давление на штеги (до определённых пределов), тем этих самовозбуждающихся резонансов, близких по частотам к основному тону, больше и звук певучее и протяжённее?
Как уже говорилось, современные инструменты изучают почти одну атаку, без сустейна и резонансы предполагают высокую часть спектра, которые быстро затухают сами по себе.

[Nanuhi]

...Другое дело в том, что много низких частот для субъективного ощущения комфортного звука не требуется.

Абсолютно согласен. Но многие инструменты имеют подъем АЧХ в области 200, а потом 800 Гц, которые не факт, что приносят пользу, а скорее наоборот.

...Тембр - не подразумевает некую статичную АЧХ...

Поэтому я и сказал о динамике. Мы говорим об одном и том же, только различаемся в определениях.

С момента удара по клавише, АЧХ меняется во времени. Сначала идёт всплеск гармоник...

Может, этот вопрос больше к молоткам? (Первая мысль, пришедшая в голову)

Вот может быть, чем тоньше мензура и меньше давление на штеги (до определённых пределов), тем этих самовозбуждающихся резонансов, близких по частотам к основному тону, больше и звук певучее и протяжённее?

Я тоже так думаю. Но при этом резко возрастает точность проектировки и сборки, плюс опасение за перепады влажности. Может, поэтому теперь стараются завысить штеги? Атака выигрывает, а все остальное... уже никого не волнует. :(

[ALEXY]

Сравнения с гитарой не совсем корректно,там работает весь корпус и он весь на натяжках.Пружины там слабнут быстрееХорошая гитара звучит 15 лет.потом надо перебирать.У ф-но на первый взгляд много проще,всего лишь плоская монодека.Но ни от кого из реставраторов не удалось услышать какой должен быть тон настройки снятой деки,или в сборе со штегом без струн на простукивание в каком месте какой тон.Либо это известно узкому кругу разработчиков и реставраторов и тщательно скрывается как корпоративная цеховая тайна,либо что более печально никому неизвестно.
Замена рипок(пружин)взята по аналогии с смычковыми.У старых итальянцев за 300 лет пружина менялась в среднем по 5 раз,отсюда 50-70.
Про купол ничего не понимаю,знаю только что давление должно быть уравнено,и дека должна быть настроена,и неважно в какую сторону она выгнется.Перечищение и утончение деки понижает её основной тон,ослабшие рипки понижают так же.Звука это не улучшает.
Чтобы привести в первоначальное состояние(я не точно выразился заводские регулировки)конструктивные параметры надо настроить основной тон деки натяжкой рипок и установить правильное давление штега его высотой и подбором струн.

Достаточно давно консультируюсь у гитарного мастера по поводу дек. и никаких противопоказаний мы с ним в этом сравнении не видим. Наоборот, радостно с годами находим всё больше точек соприкосновения.Мог бы добавить, что долгое время хаммерклавиры , как и клавесины делали с зашитой с низу декой. . Этот вопрос сейчас вообще не поднимается.
Дека на простукивание даёт в среднем ля - си бемоль почти у всех фортепиано, включая разные и оч. большие модели.Чем лучше - тем ровнее звук на простук. Это ясно на голых деках , но и в сборе примерно то же. Никаких тайн тут нет - ходите и стучите по декам. У гитар - ля-ре - как-то.
Так что с гитарными деками сравнивать корректно ( у меня разрешение есть от мастера ).
Гитары есть с 19 века , дошедшие до нас со всеми родными деталями.
А вот про скрипки я бы не сравнивал, мне тут рассказали, да и так понятно, что силы, разрушающие деку в скрипке - совсем другие . Хотя бы одно то, что на ней играли столетиями без мостика и подбородника.Потому пружину и меняли. У скрипичных мастеров свои бои за пружину,вроде как за кумпол у фно, как клеить , внатяг или точно?

Перечищенная дека в среднем ухудшает звук деки изменением тона на разных ее участках , дегармонизует ее.Меняет соотношение с рипками. которые не трогают А , бывает, убивает целые регистры по звуку.Сейчас всё больше всплывает фактов "доводки" скрипок даже лучших итальянских школ всякими идиотами, думаю, как правило , душевнобольными.Шкрябали они их и тончили, а потом такие же душевно неустойчивые товарищи взахлёб писали в газетах и романах, кино и журналах про великого сотрясателя N..В общем, слава Герострата.
А в моём деле таких Геростратов..
Вы хоть , Глог, задаёте вопросы по тону деки, а в форепианных ремонтах сначала деку чистят, а потом вопросов не задают. Потому что красота деки, хоть и без звука, спасёт мир.:(
"Натяжка " рипок, как Вы пишете, не изменит тон деки.Осмелюсь заметить, что она вообще ничего не даёт, кроме возвращения деки в первоначальное или близкое к этому состояние, для некоторого улучшения перелома. Но это можно достигнуть (это в основном для старых фно) усаживанием рамы, что обычно и делается.

[Klopff]

Уважаемый Nanuhi, плоские электростатические и даже динамические (их называли "изодинамические") головки работают иначе, чем обычные диффузорные динамики. Там колебательная сила распределена равномерно по всей излучающей звук площади. В диффузорной головке та же сила приложена в вершине конуса, и от последнего требуется жесткость, способность колебаться в одной и той же фазе всей своей площадью. Конус по природе обладает жесткостью (по той же причине, по какой треугольник — жесткая фигура). Плоскость же по природе нежестка. Если жесткость мала, края будут колебаться в противофазе по отношению к центру, а значит возникают провалы в АЧХ. Фортепианная дека возбуждается в одной точке (для каждой струны - в своей). Так что аналогия "дека без купола" — "динамик с плоским диффузором" имеет место.
Коллеги, все это не значит, что дека с куполом заведомо лучше плоской деки - вовсе нет! Физика фортепианного звука (колебания струн, их передача в деку, распространение этих колебаний в теле деки и излучение звука в воздух) на порядок сложнее работы динамической головки. Хорошие динамики делать вроде бы научились, а хорошие рояли, кажется, наоборот.

[Nanuhi]

Klopff, согласен с Вами... почти... вернее, полностью согласен с критерием сравнения , но все равно остается тяготение к как можно более плоскому куполу как к более ровному... хотя, ... при таком радиусе, наверное, глупо говорить о ее "купольности".

[musickost]

Хотел только заметить, что звучит не только дека. Когда инструмент собран и закрыт - становится очевидным какое благотворное влияние оказывает излучение корпуса.
Некоторое время назад я считал, что на корпус можно наплевать, но со временем личный опыт убедил, что корпус облагораживает звучание, делает его более "объемным" что-ли, выравнивает и облагораживает. При этом и мелкие механические шумы скрываются.

[Klopff]

Согласен с коллегой. "Голое" пианино по звуку сильно отличается от "одетого", причем в лучшую сторону. А вот рояль - наоборот: если верхняя крышка закрыта полностью, звук задавленный, при откинутой передней части крышки появляется настоящий звук. При этом разница в тембре между этим положением и крышкой на штице невелика, только громкость становится больше. А то, что корпус излучает звук, мало того, даже рама звучит - бесспорный факт, есть на этот счет и данные в опубликованных исследованиях. Я думаю, что звучит даже пол под роялем или пианино. Спросите у соседей снизу.

[murom]

Дека - 85%
Струны- 10%
Моолотки - 5%

И корпус тоже. Ну, пусть он будет вкупе с декой.
---------

Сначала написал, а потом увидел, что и другие того же мнения.