Настройка фортепиано — процесс согласования звуков хроматического звукоряда между собой путём интервальной кварто-квинтовой темперации (либо терцово-секстовой) на семействе клавишно-струнных музыкальных инструментов. В настоящее время основными представителями этого семейства являются фортепиано — пианино и рояль .

Описание техники настройки

Традиционно существуют 2 основные системы настройки фортепиано — квинто-квартовая (кварто-квинтовая) и терц-секст, однако правильность темперирования невозможна без использования обеих систем. Но окончательный акцент на качество настройки необходимо делать на контроль вибраций терций и секст, а также на вибрационное звучание одноимённых аккордов, двигаясь по полутонам вверх или вниз, в пределах начала формирования темперации, то есть в малой и 1-й октавах . И далее к краям диапазона по тому же принципу.

Обычно отправным звуком является ля первой октавы , эта нота настраивается по камертону 440 Гц . В концертных залах сегодня применяется настройка в 442 Гц, иногда выше. Далее настройщик выстраивает темперацию в так называемой «зоне темперации» — обычно в пределах одной октавы от «ля» малой до «ля» первой октавы . Затем выстроенная система «тиражируется» октавами в верхний и нижний регистры. Правильность настройки октав обязательно проверяется и другими интервалами. Это связано с тем, что достижимая точность настройки октав наименьшая по сравнению с точностью настройки кварт и квинт, и тем более терций и секст. После начала формирования темперации инструмент необходимо настраивать по тому же принципу, что и само начало темперации. Ноту за нотой настраивать инструмент, как бы расширяя зону формирования темперации в обе стороны.

Суть процесса настройки интервалов

Суть процесса настройки интервалов состоит в слуховом контроле частоты биений между определёнными гармониками двух тонов, образующих контролируемый интервал.

Пример. Для настройки квинты между тонами ре ¹ и ля ¹ необходимо контролировать биения между третьей гармоникой ре ¹ и второй гармоникой ля ¹ . Расчёты, сведённые в соответствующие таблицы или номограммы, показывают, что темперированная квинта ( ${\displaystyle {\sqrt[{12}]{2^{7}}}\approx 1{,}498307=700\,\mathrm {Cent} }$ ) отличается от чистой квинты ( ${\displaystyle {\frac {3}{2}}=1{,}5\approx 701{,}96\,\mathrm {Cent} }$ ) на 1,96 цента . Необходимая частота биений для указанных гармоник, которую надо достичь, равна −1,00 (то есть ровно одно колебание в секунду; знак минус означает требуемое сужение темперированной квинты относительно чистой). Для кварты ре ¹ — соль ¹ , частота биений (между четвертой гармоникой ре ¹ и третьей гармоникой соль ¹ ) равна +1,33.

Слишком быстрые или, наоборот, слишком медленные биения контролировать трудно. Практика настройки показывает, что точность счета биений удовлетворительна при частоте биений в пределах от одного биения за 10 секунд, до нескольких биений за 1 секунду. Применяются специальные электронные метрономы с индикацией ритма световыми вспышками. С помощью такого метронома можно синхронизировать частоту вспышек с биениями, а затем по шкале метронома, предварительно отградуированной, получить отсчет числа биений в секунду. При известной тренировке и соответствующем опыте настройщики могут контролировать 5, 10 и даже 20 биений в секунду, но в таком случае требуется знать на слух характер их звучания, то есть ту окраску звука, которую придают интервалу соответствующие биения.

Возможность использования тюнера

В настоящее время в среде российских настройщиков ведутся дискуссии об использовании тюнера . Противники считают, что настройка с помощью тюнера не так надёжна, так как современные тюнеры не охватывают необходимый диапазон частот и уступают человеческому уху. «Тренированное человеческое ухо слышит все уровни интервальных частот, к чему не способна никакая современная электроника». Сторонники полагают, что чистая настройка без тюнера невозможна. В пользу второй позиции говорит то, что современные приборы позволяют охватить весь диапазон фортепиано; западные настройщики постоянно используют в работе тюнеры; объективная проверка качества работы настройщика возможна только с использованием промышленного тюнера.

Частоты настройки фортепиано

Теоретические

При равномерной темперации частота (вернее, частота основного тона ) для ${\displaystyle n}$ -й клавиши фортепиано составляет

${\displaystyle f_{ET}(n)=2^{\frac {n-49}{12}}\times 440\,{\text{Hz}}\,}$ .

Подразумевается подсчёт слева направо, при этом 49-й клавишей является ля первой октавы ( камертон ), для неё ${\displaystyle f(49)=440}$ Гц .

Если задана, наоборот, частота, то номер соответствующей ей клавиши рассчитывается как

${\displaystyle n=12\,\log _{2}\left({\frac {f_{ET}}{440\,{\text{Hz}}}}\right)+49}$ .

Фортепиано, настроенное таким образом, будет давать не лучшее качество звучания по причинам, изложенным далее. Поэтому в верхнем и нижнем регистрах на практике вводятся отклонения до нескольких десятков цент от частот, соответствующих равномерной темперации. Для оценки масштаба таких сдвигов можно иметь в виду, что 100 цент примерно соответствуют малой секунде .

Практические

В 1937 году американский учёный опубликовал результаты инструментальных измерений точности строя фортепиано. Рейлсбек испытал большое число пианино и роялей, в том числе относящихся к «премиум-классу», настроенных высококвалифицированными настройщиками, сразу же после настройки. Обработка этих результатов позволила построить так называемые кривые Рейлсбека , представляющие собой измеренные отклонения основных тонов настроенного инструмента от равномерной темперации . Как правило, отклонения увеличиваются к краям диапазона в сторону расширения интервалов, то есть дискант повышается, а бас понижается. В пересчёте на октаву это расширение составляет от 0 до ± 6 центов в середине и от ± 3 до ± 24 центов к краям диапазона. С некоторым приближением к равномерной темперации согласуется лишь участок среднего регистра, примерно от ля малой октавы до ля второй октавы. То есть практическая частота настройки будет составлять

${\displaystyle f_{practical}(n)=f_{ET}(n)\cdot 2^{\frac {\Delta (n)}{1200}}\,}$ ,

где ${\displaystyle \Delta (n)}$ — величина сдвига в центах, в соответствии с кривой Рейлсбека, для ${\displaystyle n}$ -й клавиши.

Физической причиной этого явления называется негармоничность обертонов струн, вызванная сложным влиянием факторов их толщины, натяжения и жёсткости. Так, измерения показывают, что вторая гармоника тона ля ¹ не равна точно 880 Гц, а отклоняется в сторону завышения примерно на 2 цента, что составляет для этой частоты 1 Гц, следовательно, она будет равна 881 Гц. На эту же частоту будет настроена и первая гармоника ля ² .

Кривые Рейлсбека не являются универсальными, то есть сдвиги будут варьироваться для инструментов разных производителей. Рисунок показывает качественную картину явления и порядок величин поправок.

Обеспечение сохранности пианино и рояля

Поскольку фортепиано — сложный и дорогостоящий инструмент, а его находится под большой нагрузкой, настройка требует от мастера не просто очень ответственного подхода, а профессионализма, под которым подразумевается профессиональное обучение у фортепианного мастера и опыт работы.

Фортепианный мастер (настройщик-техник) умеет не только настраивать фортепиано, но и выполнять его ремонт, вплоть до полной переборки, замены деталей и, зачастую, реставрации.

В российских музыкальных школах в обязанности настройщика, кроме настройки, входят ремонт и регулировка клавишно-молоточкового механизма.

Литература

• Богино Г. Современная настройка фортепиано // Музыкальное искусство и наука. – (Вып.1.). – М.: Музыка, 1970. - С.191-218.
• Порвенков В.Г. Акустика и настройка музыкальных инструментов. — М. , 1980.
• Фадеев И.Г., Аллон С.М. Ремонт и настройка пианино и роялей. — М. , 1973.
• Сергеев М. В. О профессионализме настройщиков фортепиано // Общество и цивилизация. 2015. Т. 1. С. 142—158.

Ссылки

• На Викискладе есть медиафайлы по теме

Примечания

В другом языковом разделе есть более полная статья (англ.) . Вы можете помочь проекту, расширив текущую статью с помощью перевода