Игрок на фортепиано

<час />

Фон

Игровое пианино начинается с обычного акустического пианино или без него. Он содержит клавиатуру, и при ударе по клавишам войлочные молотки ударяют по настроенным металлическим струнам, создавая музыкальные тона. Сложный набор войлочных молотков и соединительных деталей получил название «фортепианный экшн». Игра на фортепиано может управляться пальцами музыканта, или, если пианино оборудовано системой проигрывателя, пианино может управляться «действием игрока» самого пианино игрока.

Традиционное пианино с роликовым управлением имеет пневматическое (пневматическое) действие плеера, которое управляет действием фортепьяно. С каждой клавишей фортепиано связан ударник, напоминающий миниатюрный мех. Когда каждый ударник складывается пневматически, нажимается соответствующая клавиша для игры. Полный набор нападающих включает в себя действия игрока. Действие плеера «читает музыку», обнаруживая закодированные перфорации в бумажных рулонах. Это обнаружение осуществляется системой пневматических трубок и клапанов, и, как отмечены перфорации, пневматическая система сообщает ударникам, когда следует разрушиться. Электрический вакуумный двигатель или педали, которые качаются ногой, обеспечивают пневматическую энергию.

У традиционного пианино с ролл-проигрывателем есть несколько недостатков. Действие игрока должно быть встроено в фортепиано во время сборки; это не может быть добавлено позже. Кроме того, пневматические ударники нажимают свои клавиши только на одном динамическом уровне, поэтому ноты музыки слышны, но без мягких или громких вариаций.

У современного пианино есть механизм, в котором в качестве ударников используются соленоиды с электронным управлением. Соленоид - это трубчатая катушка, которая действует как магнит, когда по ней проходит электрический ток. Соленоиды реагируют на сигналы от цифрового интерфейса музыкальных инструментов или MIDI, который является универсальным электронным языком, на котором говорят на клавишных, музыкальных синтезаторах и других электронных инструментах. MIDI значительно сложнее, чем система ролл-плейера, и воспроизводит как ноты, так и динамику, как записано музыкантом. Библиотеки записанной музыки хранятся на дискетах или компакт-дисках, поэтому на пианино можно сыграть практически любое музыкальное произведение. При наличии соответствующего программного обеспечения и электроники на пианино можно также играть записанных вокалистов, инструментов или полного симфонического оркестра. Благодаря общему языку MIDI его также можно связать с секвенсорами, драм-машинами и синтезаторами, а также с компьютерами.

История

Когда в 1547 году умер король Англии Генрих VIII, его музыкальные инструменты были внесены в список, и среди них был «инструмент, который двигается с колесом, не играя на нем». Известно, что первые пианино были построены Сэмюэлем Бидерманом из Аугсбурга, Германия. Он оснастил три спинета (маленькие, вертикальные пианино) стволами со штифтами, подобными тем, которые были в музыкальных шкатулках при его жизни с 1540 по 1622 год.

Интерес к изобретению пианино для самостоятельной игры вновь вспыхнул в конце 1890-х годов. Было разработано и продано несколько различных механизмов, но рулоны бумаги не были взаимозаменяемыми. Мелвилл Кларк, изобретатель и дизайнер фортепиано, разработал 88-нотный стандартизированный размер рулона для индустрии проигрывателей и построил свое пианино Apollo в соответствии с этим стандартом в 1901 году. К 1908 году другие производители приняли его стандарт. Рулоны бумаги пробивались копировальными машинами, называемыми перфораторами, из рулона мастер-пленки, используемого в качестве шаблона. Мастер-роллы были утомительно вручную перфорированы квалифицированными рабочими прямо с нот. Чтобы избежать этой производственной трудности, Кларк изобрел «пианино для маркировки» в 1912 году. Его пианино для маркировки перфорировало данные мастер-ролла, когда музыкант исполнял музыкальное произведение. Маркировочное пианино использовалось с 1912 по 1931 год.

Исторические выступления артистов того времени были сохранены в живых записях, а знаменитое пианино сделало Ревущие двадцатые годы расцветом игрового пианино, пока популярность фонографа и радио не превысила его. В 1926 году, когда был пик продаж, было продано более 10 миллионов рулонов для фортепиано. Маркировочное пианино было снято с производства в 1931 году, восстановлено в 1971 году для записи выступлений других выдающихся художников и в 1992 году признано Национальным историческим памятником машиностроения. 1970-е годы, и традиционные пианино и бумажные рулоны все еще производятся и продаются.

В 1920-х годах начались эксперименты с электрическими или электромагнитными устройствами вместо деки фортепиано. Электронные пианино, клавишные и музыкальные синтезаторы используют электронные схемы или настроенные металлические части вместо струн для воспроизведения звука. Некоторые из них генерируют звуки, приближающиеся к звукам обычного пианино, но они наиболее ценны за создание эффектов, которые электронным образом изменяются по сравнению с голосом акустического фортепиано. Электронные приложения начали сливаться с акустическим пианино в 1970-х годах; акустические пианино (в отличие от электронных пианино) были оснащены различными компонентами, такими как цифровые кассетные приводы или компьютеры, чтобы играть на акустическом пианино, используя электронные «мозги» и энергию. Несколько крупных производителей сейчас производят пианино с дисковым приводом, а системы и программное обеспечение продаются в наборах для преобразования акустических пианино в проигрыватели. Таким образом, инструмент, который не использовался с урока игры на фортепиано в начальной школе, можно превратить в развлекательный центр. Остальная часть этой статьи будет посвящена производству пианино с дисковым приводом.

Сырье

По сути, сырье не используется напрямую при производстве пианино с дисковым приводом. Производители предоставляют спецификации поставщикам, а затем закупают у них необходимые детали. К этим частям могут относиться акустические пианино заводского производства, в которых установлены проигрыватели.

Дизайн

Инженеры проектируют фортепианную систему плеера и разрабатывают новые продукты. Юридический персонал производителя, тем временем, проводит тщательный патентный поиск, чтобы новые подходы не нарушали существующие патенты, а собственные оригинальные концепции фирмы могли быть запатентованы в кратчайшие сроки. Прототипы собираются вручную, тестируются и оцениваются на предмет товарности и осуществимости строительства. Инженеры предоставляют детали дизайна и спецификации для каждого компонента продукта, включая электрические, электронные и механические части; оснастка и специальная обработка или сборка; и требования к эксплуатации, установке, тестированию, техническому обслуживанию и ремонту. Поскольку небольшое количество деталей может быть изготовлено на месте, поиск деталей или поставщиков, способных их изготовить, может осуществляться по всему миру.

Разработчики программного обеспечения также должны предоставить программное обеспечение, чтобы компьютерные микросхемы могли преобразовывать ноты и данные, представляющие музыкальные выражения, в электронные сигналы, управляющие соленоидами. Для этого сложного общения может потребоваться более 1000 страниц компьютерного кода.

Чтобы обратиться к широкому кругу потребителей, пианино должно воспроизводить широкий диапазон музыки, поэтому была разработана и обновлена ​​большая музыкальная библиотека в виде программного обеспечения. «Коды» из традиционных фортепианных роликов исполнителей нелегко перевести на язык MIDI, но фактическое исполнение идеально подходит для цифровой системы, потому что они передают интерпретирующие элементы. Производители содержат свои собственные студии звукозаписи и нанимают известных исполнителей для исполнения своих фортепианных стилей. Музыкальные редакторы просматривают записанные исполнения, исправляют любые ошибки или несоответствия или, при необходимости, изменяют исполнение в соответствии с музыкальными партитурами. Юридический персонал обеспечивает контракты, релизы и лицензии на музыку и выступления.

Производственный
процесс

Подсборка проигрывателя

• 1 Подсборка проигрывателя - это действие игрока, состоящее из 88 соленоидов и поршней, которые активируются компьютером для перемещения ключей. Он состоит из уже имеющихся деталей, которые собираются вместе на сборочной линии с использованием комбинации ручной сборки и автоматизированных процессов. Электроника, включая источник питания, блок управления, устройства активации ключей и межсоединения, управляется компонентами на печатной плате. Печатные платы в виде панели (несколько плат одного типа, сделанных на одной большой панели и разделенных после вставки компонентов) используются для облегчения автоматизированной сборки, поскольку компоненты могут быть легко добавлены. Компоненты одного вида поставляются в длинных рулонах, которые пропускаются через автоматический секвенсор. Секвенсор проверяет правильность каждой части, затем организует массив частей в правильную последовательность для вставки в печатную плату. Некоторые детали формируются, формируются и вставляются в плату с помощью автоматического устройства для погружения, которое также может проверить соответствие детали. Остальные детали добавляются вручную.
• 2 Детали припаяны, пропуская печатную плату через машину для пайки волной припоя. Он промывает плату флюсом для удаления загрязнений, нагревает плату и компоненты инфракрасным излучением для уменьшения теплового удара при пайке платы, затем пропускает нижнюю сторону платы по волнам расплавленного припоя. Припой капиллярно течет вверх по каждому компоненту и перфорации платы к верхней поверхности платы. Он остывает и затвердевает, фиксируя компоненты на месте.
• 3 Готовые печатные платы устанавливаются в блоки управления и тестируются в качестве меры обеспечения качества. Программное обеспечение загружается, и блоки управления активируются в течение двухдневного периода тестирования, или процесса «приработки», который имитирует фактическую работу системы проигрывателя. Любые сбои за это время выявляются и исправляются.
• 4 На другой части линии сборки проигрывателя соленоиды и плунжеры изготавливаются и устанавливаются на направляющей или опоре. Магнитный провод наматывается машиной на основания соленоидов и запаивается на месте. К каждому соленоиду также прикреплены проводные соединения, а плунжерные узлы спарены с соленоидами. Соленоиды и плунжеры собраны на алюминиевых направляющих. В зависимости от производителя соленоид / плунжеры различаются по конфигурации, а направляющая может состоять из одной детали или нескольких секций. Кронштейны для крепления на рейке будут использоваться позже для установки соленоидов под клавиатурой фортепиано. Аналогичная сборка сделана для включения педалей пианино.

Полоса записи

• 5 Пианино проигрывателя также может записывать музыку, сыгранную на пианино, если установлена ​​полоса записи; это позволяет студентам или исполнителям воспроизводить свои работы и помогает композиторам в создании и редактировании своих произведений. Полоса записи состоит из монтажной рейки и крошечных электронных пленочных переключателей, заключенных в пластиковый корпус. На каждую клавишу приходится один переключатель или палец; и полоса записи чувствительна к нажатой клавише или клавишам, продолжительности нажатия и скорости или интенсивности (тихой или громкой) при нажатии клавиши. Полоса записи электронно связана с компьютером пианино, где сигналы преобразуются в сообщения MIDI. Эти данные могут быть сохранены на аналоговых носителях, таких как кассетный плеер или видеомагнитофон, или направлены на дисковод гибких дисков. Его можно воспроизводить на пианино или другом MIDI-совместимом инструменте.

Диск-проигрыватель

• 6 Проигрыватель дисков и другие устройства подключаются к плееру-пианино через блок управления. Это может быть дисковод гибких дисков, проигрыватель компакт-дисков (CD) или и то, и другое; пианино для плееров также можно подключить к видеомагнитофонам в сочетании с телевизорами или компьютерными мониторами, чтобы тексты песен можно было синхронизировать для пения или других программных развлечений. Большинство производителей закупают эти компоненты и пульты дистанционного управления для них у внешних поставщиков.

Аккомпанемент и динамики

• 7 В качестве еще одной дополнительной функции фортепиано может играть вместе со всеми записанными аккомпанементами, включая вокал, другие отдельные инструменты или оркестр. «Звуковые ящики» для этих дополнений представляют собой электронные динамики, которые могут поставляться поставщиками в качестве аксессуаров к пианино. Программное обеспечение добавляется для передачи других звуков через систему MIDI.

Установка фортепиано

• 8 На другой сборочной линии узел плеера и записывающая полоса устанавливаются в пианино. Фортепиано поставляет собственное фортепианное подразделение производителя или сторонний поставщик. В дереве вырезается прорезь под клавиатурой пианино, но это не влияет на структурную целостность пианино. Рельс соленоида или набор рельсов монтируется под фортепиано так, чтобы поршни находились под хвостовиками клавиш. Полоса записи устанавливается аналогично. Электромагнитные связи с педалями также соединены, блок управления установлен под клавиатурой, а блок питания установлен на нижней стороне пианино. На этом этапе необходимо отрегулировать действие фортепиано. Клавиши опираются на войлочные прокладки, которые сжимаются при использовании, поэтому пианино запрограммированы на воспроизведение в течение ночи в другом процессе приработки. После 12-часового «концерта» войлок сжался. Затем компоненты проверяются, чтобы убедиться, что они работают должным образом, и действие фортепиано регулируется в соответствии с ощущением сжатия. По завершении установки пианино упаковываются и отправляются.

Комплект в сборе

• 9 Некоторые производители поставляют свои системы с дисковым приводом в наборах, которые можно использовать для модификации стандартных пианино на проигрывателях. По мере того как готовые узлы, блоки управления, блоки питания и записывающие ленты сходят с конвейеров, они упаковываются и хранятся. Затем в комплекты входят эти устройства, а также проигрыватели дисков и аксессуары. Комплекты отправляются установщикам, прошедшим специальную подготовку по установке системы конкретного производителя. Установка обычно занимает до двух дней, включая ночной сеанс приработки, после которого настраивается действие фортепиано и проверяются работоспособность компонентов в том виде, в каком они находятся на заводе.

Контроль качества

Контроль качества важен на каждом этапе производства. По мере того как детали поступают от поставщиков по всему миру, они проверяются на соответствие спецификациям и другим инженерным требованиям. Вдоль линии сборки плеера рабочие выполняют проверки качества в рамках своей ответственности. Например, когда печатные платы выходят из машины для пайки волной припоя, оператор осматривает плату, чтобы убедиться, что детали припаяны на месте, нет ли перемычки припоя от одного компонента к другому, а сама плата не деформирована и не потрескалась. Оператор также отслеживает температуру припоя и работу машины в целом. Электронные узлы также должны соответствовать требованиям Underwriters 'Laboratories (UL). Представители UL часто и случайным образом посещают производителей, чтобы проверить соответствие их материалам, операциям и нормам безопасности. Другие проверки качества, такие как приработка блоков управления и клавиш фортепьяно, интегрированы в производственный процесс, как описано.

Будущее

Акустические пианино - это инструменты, давно полюбившиеся слушателям, и их будущее обеспечивается пианино с дисковым приводом, которое обеспечивает звуковые и развлекательные преимущества, не требуя от слушателя становиться виртуозом. Пианино с дисковыми проигрывателями привело к значительному увеличению продаж пианино и рассматривается как растущий сектор отрасли. В будущем пианино с дисковым приводом производители стремятся воспроизвести нюансы исполнения. Дальнейшее слияние технологий также представляется вероятным, поскольку для ввода музыки используются профессиональные студии звукозаписи и обнаруживаются методы подключения пианино плеера к другим электронным носителям.