Почему пианино традиционно настраивают «фальшиво» в крайних положениях?

За этим стоят физические и психоакустические причины.

Вибрирующая струна, удерживаемая двумя концами, может вибрировать только с определенной частотой (количество циклов в секунду, выраженное в герцах, т. е. 440 Гц = 440 циклов в секунду), что связано с характеристиками струны (например, ее весом на единицу длины, его гибкость ) и как он используется (например, длина вибрации — которая фиксируется инструментом и исполнителем; какая сила используется для его натяжения — как вы настраиваете струнный инструмент). Они называются частичными .

Для идеальной струны, то есть струны, которая не сопротивляется изгибу или скручиванию, существует самая низкая частота, при которой струна может вибрировать, — основная частота ; любая другая частота, с которой может колебаться струна, кратна этой частоте. Эти частные случаи партиалов называются гармониками .

Например, струна средней ля в фортепиано может вибрировать с частотой 440 Гц, 880 Гц = 2 * 440 Гц, 1320 Гц = 3 * 440 Гц, 1760 Гц, ... Когда вы ударяете по струне молоточком, струна обычно вибрирует с комбинацией нескольких этих частот.

Теперь поднимитесь на октаву выше. Основной тон этой ля составляет 880 Гц с гармониками на частотах 1760 Гц, 2640 Гц, 3520 Гц… Как видите, все гармоники более высокой ля являются гармониками низшей ля. Таким образом, они звучат вместе.

В среднем диапазоне фортепиано его струны можно довольно точно считать совершенными, а неполные партии, как правило, настоящими гармониками.

Но если вы дойдете до крайнего диапазона фортепиано, это уже не так. Тяжелая струна низких нот так легко не прокатывается (слишком велики ). Это означает, что частичные звуки больше не являются гармониками. Например (полностью вымышленный и, вероятно, крайне неточный), частоты низкой ля, настроенной на 55 Гц, могут быть 115 Гц вместо 110 Гц, 172 Гц вместо 165 Гц… , 110Гц, ну там и вибрация 110Гц (верхний А) и вибрация 115Гц (от низшего А) одновременно. Они конфликтуют, и вы можете услышать, что что -то расстроено (например, вы можете услышать биение 5 Гц ).

Чтобы избежать этого, нижний ля настраивается ровно, скажем, на 52 Гц, с частичными (все еще выдуманными) на 110 Гц, 167 Гц, … Теперь, когда вы играете только низкий ля? Его основная частота составляет 52 Гц, что может восприниматься вашим тренированным ухом как немного плоское . Но когда вы играете за обоих вместе? Теперь между их партиалами гораздо меньше конфликтов. Они хорошо звучат вместе.

То же самое и с верхним диапазоном фортепиано: очень тонкие, сильно натянутые струны далеки от идеальных струн; их частичные также не являются истинными гармониками. Таким образом, вы настраиваете их остро (опять же, на ваш тренированный слух ), чтобы они хорошо звучали вместе с нижними струнами.

Октавы на пианино не настраиваются чисто.

Из-за негармонизма верхние части одной фортепианной струны немного острее, чем предсказывает теория.

Идеальный гармонический ряд выше 100 Гц (Герц): 100 200 300 400 и т. д.

Фактический ряд гармоник выше 100 Гц (приблизительно): 100 200,05 300,2 400,6

Чем выше парциальный; тем острее тон.

Более короткие фортепианные струны имеют более высокую негармоничность.

Чтобы октава звучала гармонично, все части каждой ноты должны быть как можно более гармоничны друг с другом.

Если вторая часть верхней ноты равна четвертой части нижней, это называется октавой 4:2.

В мелодии октавы имеют ширину 2:1, что означает, что частоты нот будут примерно 100 Гц и 200,2 Гц. Кульминация этой чуть более резкой верхней ноты складывается из резких высоких нот и плоских басовых нот, но это относительно тюнера без растяжения. Октавы звучат нормально.

Эдуард дал прекрасное объяснение. Мне не нужно ничего добавлять к этому. Всего пара комментариев:

• Я был бы очень удивлен, если бы ваше цифровое пианино было настроено с резкими низкими нотами и плоскими высокими нотами. Возможно, сэмплы, которые Роланд использует для высоких нот, имеют особенно сильные (плоские) гармоники, и вы к ним чувствительны? Было бы интересно, если бы вы могли взять цифровой тюнер или просто записать и провести анализ высоты тона, чтобы увидеть, где основные частоты сравниваются с другими октавами.

• Вы спросите, исторически ли это. Я не думаю, что мы хорошо подготовлены, чтобы знать ответ на этот вопрос, поскольку некоторое время назад у людей не было инструментов, чтобы оценить это: они доверяли своим ушам в настройке и в том, получилась ли у них растянутая настройка или нет. , мы никогда не узнаем: некоторые настройщики, естественно, растягивают инструменты, даже не осознавая, что они растягивают, пока кто-нибудь не придет показать им, что говорит частотный анализатор - частотный анализатор, который может иметь свои собственные недостатки, поскольку основы - это не очень четкий шип, особенно для низкие тона.

• Но я думаю, мы можем сказать, что растяжение субъективно и культурно. Техника растяжения, предназначенная для компенсации негармонических составляющих, в конце концов, является делом вкуса, поскольку она зависит от того, насколько вы чувствительны к этим гармоникам по сравнению с основными. Например, я заметил, что настройщики фортепиано в США имеют тенденцию растягивать настройку гораздо больше, чем настройщики в Европе. Я француз, живу в США, и слишком растянутые настройки заставляют меня съеживаться.

• Наконец, этот пост дает некоторые интересные идеи с точки зрения настройщика по растяжке. Я был рад прочитать, что перенапряжение на старой фортепианной записи заставило его почувствовать боль. В конце концов, в этой теме явно много субъективизма.

Любая отдельная струна создает гармоники, когда звенит. До восьми частей a C будут генерировать CCG CEG Bb и C, по сути, доминирующий септаккорд. Нижние части громче, чем верхние из-за длины струны, влияющей на громкость. Более длинная часть струны будет вибрировать громче. Темперированный строй требует, чтобы октавы и квинты звучали хорошо, в то время как другие более слабые отношения могут быть слегка искажены. Наш мозг интерпретирует колебания мажорных терций как мерцание, а не серьезное отклонение, поскольку это было бы более заметно, например, в октаве. Верхние части звучат резко по сравнению с тем, что мы определяем как правильную настройку в темперированном строе. Резкость естественна, но не позволяет нам играть в разных тональностях. Когда верхняя нота слегка плоская, ваш мозг интерпретирует это как неестественное и возражает больше, чем слегка резкая верхняя нота. Ноты имеют определенный диапазон резкости, прежде чем они станут нежелательными. Если вы играете тонику и квинту на гитаре, вы можете сделать квинту слегка резкой, и она все равно будет звучать нормально. Проблема с фортепиано заключается в том, что если вы настроите низкие ноты на стандартную высоту, то верхние ноты будут звучать слегка кисло на стандартной высоте. Поэтому наиболее часто используемые ноты в среднем диапазоне должны быть со стандартной высотой тона, позволяющей подсластить верхние ноты, сделав их слегка резкими, а нижние ноты — слегка плоскими по той же причине. Это будет имитировать естественное положение вещей. Длина струны и толщина играют роль так же, как упомянуто выше. Как правило, это причина того, почему пианино с короткой мензурой не

Только одно добавить.

Существует большое количество исторических настроек фортепиано. Один комментатор сказал, что, по их мнению, использование «фактической» настройки будет звучать лучше. Это известно как средний темперамент, и это был самый распространенный строй до Баха. В статье в Википедии есть разумное, но сокращенное утверждение со ссылками на различные настройки.

Что менее ясно, так это тот факт, что разные клавиши звучат угрюмо или ярко, но только с частотой, но где она находится в квинте для данной настройки. Как только вы это поймете, вы поймете, что данное музыкальное произведение написано для данного строя, и вам нужно знать больше, чем 440 или а397.

Если вы обучены играть на струнных инструментах, как я, вы часто игнорируете эти эффекты, пока не продвинетесь на несколько лет вперед. В какой-то момент вас учат повышать и понижать определенные ноты, особенно тройки и семерки, чтобы они «звучали правильно». и ниже всего на несколько герц. Вот почему индийская музыка включает эти эффекты в систему шрути, которая включает 22 значения на октаву, поэтому автор может отметить, что идет вверх и вниз, не требуя от исполнителя умственной гимнастики.

Орган Стэнфордского университета необычен тем, что имеет два набора труб и два разных строя. Вы можете играть только по одной настройке за раз, но она быстро переключается... Огромный рычаг.

С цифровыми пианино (сэмплерами) вы часто можете загружать патчи с разными настройками, что отлично подходит для исполнения того, что мы сейчас называем исторической музыкой.