• Articles
• admin

det är allt väldigt bra att prata om linjära graderade viktiga nycklar, Hastighetskänslig beröring, Key-off Sampling, etc, men vad händer faktiskt på insidan av ett digitalt piano? Den här bloggen syftar till att svara på mysterierna om hur digitala pianon fungerar.

Del 1-Känn och viktade tangenter

så låt oss börja med den vanligaste frågan: Vad får ett digitalt piano att känna sig som ett akustiskt flygel?

Låt oss först titta på hur nyckeln/Hammarmekanismen fungerar för ett flygel.

jag har förenklat mekanismen väsentligt så det är lättare att se hur det fungerar fundamentalt (Observera också att framsidan av nyckeln har blivit avskuren för diagrammets syfte). Så kort sagt, du har en nyckel som rör sig runt en svängpunkt, eller’ fulcrum’, som, när den trycks in, utlöser en invecklad spakmekanism som skjuter mot hammaraggregatet.

hammarhuvudet slår sedan på strängen och avtar snabbt för att låta strängen vibrera fritt.

låt oss nu titta på Yamahas NWX-nyckelmekanism. Liksom med ett akustiskt piano har de en nyckel som rör sig runt en pivot/fulcrum och en ’hammare’ utlöst av en enkel spakmekanism som istället för att slå en sträng träffar en filtkudde placerad ovanför den. Hammarna för denna mekanism är stålkrokar, och det är deras vikt som ger nyckelbädden en ’viktad känsla’ när de återvänder till sin viloposition via tyngdkraften.

(utöver detta har NWX-tangentborden också en fjäder under nyckeln för att ge en mer direkt och momentan motkraft mot nyckeln).

i det här fallet är vikten på varje nyckel relaterad till stålkrokens längd, så på modeller med graderade nycklar hittar du längre krokar för de nedre anteckningarna och kortare krokar för de högre anteckningarna.

Yamaha har utformat en genial lösning för att efterlikna känslan av att hammaren drar sig tillbaka från en sträng utan att behöva flytta hammaren alls. Istället använder de ett gummimembran under nyckeln, vilket ger ett kort motstånd när nyckeln är nästan helt nedtryckt, vilket ger intrycket att hammaren har dragit sig tillbaka.

för att Digitala pianon ska förbli kompakta och lätta, är tangenterna i nästan alla fall mycket kortare än de som finns i flyglar, och hammarmekanismen finns ofta under dem, utlöst av framsidan av knappen som trycker ner, snarare än baksidan av nyckeln som stiger upp.

ett märkbart undantag från detta finns dock i Yamahas Premium AvantGrand-modeller, som effektivt använder en full flygelhammare mekanism (exklusive nu-modellerna, eftersom dessa syftar till att replikera den lättare beröringen av ett upprätt akustiskt piano), vilket ger den mest realistiska och autentiska känslan av något av deras digitala pianon.

del 2-Touch (hastighet) känslighet

i motsats till strängar använder majoriteten av digitala pianon elektriska sensorer eller kontaktkuddar för att upptäcka när en tangent har tryckts in. Nedan finns en gummikontaktremsa som en nyckel skulle trycka mot för att aktivera en elektrisk kontaktplatta.

på undersidan av remsan kan du se att de är belagda i ett ledande bläck, vilket kommer att utlösa den elektriska kontakten genom att effektivt stänga en krets som korrelerar med den specifika nyckeln (detta är också ett mycket liknande sätt på vilket membrantangentbord för datorer fungerar).

men du kanske undrar, hur vet sensorn hur högt jag spelar? Du kanske har märkt att det finns två punkter på kontaktremsan som är belagda i det ledande bläcket, vilket motsvarar två dynor för varje tangent.

kontaktremsan är placerad på ett specifikt sätt så att gummiremsan trycker ner på en dyna före den andra. Detta gör det möjligt för pianot att mäta tiden mellan de två dynorna som aktiveras, och efter några fina matematik beräknar den hastigheten med vilken tangenten trycktes.

ett litet antal digitala pianomodeller använder dock olika nyckelutlösningsmetoder, och än en gång är Yamahas avantgrand-modeller ett bra exempel. Istället för ett membran och elektriska kontakter väljer de istället en fiberoptisk sensor, genom vilken en liten metallflik på toppen av hammaren passerar.

utan behov av någon fysisk kontakt kan den fiberoptiska sensorn upptäcka när hammaren har nått en viss position och vilken hastighet den färdades genom att detektera när sensorn doldes av metallfliken på hammaren. Denna användning av en kontaktlös utlösare betyder också att det inte finns någon störning i känslan av nyckelåtgärden.

del 3 – samplingar

så nu när vi har en fin känsla och pianot kan bestämma hur högt eller mjukt vi spelar, Hur översätter detta faktiskt till ljud som produceras?

du kanske har hört att Digitala pianon aldrig kommer att gå i harmoni, men många människor är ofta nyfiken på varför detta är.

när du trycker på en tangent på ett digitalt piano kommer det att spela ett ’prov’, som är en specialiserad ljudfil för ett instrument som spelar samma ton i samma volym. Prover för Yamahas CFX – flygel till exempel kommer att ha spelats in på ett handplockat CFX-piano, i ett visst rum som hålls under mycket specifika förhållanden.

det är vanligt att använda en konfiguration av flera mikrofoner när man spelar in prover av (särskilt akustiska) instrument, och särskilt för pianon, för att fånga ljudet från alla delar av skåpet och strängarna, samt från olika positioner i rummet där det spelades in.

flera variationer av varje anteckning kommer sedan att spelas in, från högt till mjukt och ihållande till dämpat etc, för att bygga ett stort spektrum av olika volymintonationer och uttrycksintervall för varje.

när du spelar en ton på ett digitalt piano spelas flera samplingar från det riktiga pianot som spelades in för att ge en exakt tonintensitet, men inkluderar också mer nyanserade aspekter som de intilliggande strängarna som resonerar bredvid noten du spelar.

att ha en samling av flera prover för varje tangent förbättrar inte bara ljudets äkthet utan ger också utrymme för att låta spelaren justera ljudet på pianot som de vill och ändra olika parametrar som lockpositionen.

det är viktigt att notera att provkvaliteten är en stor faktor för att bedöma kvaliteten på ett digitalt piano, eftersom dyrare modeller kommer att ha högre kvalitetsprover och/eller bättre samplingsteknik som tar upp mycket mer utrymme i instrumentets interna minne. Provkvaliteten påverkas främst av att datakomprimeringen används på provfilerna, och till viss del kan mikrofonerna och rummet som instrumentet ursprungligen spelades in Ha effekt.

Del 4 – högtalare

så vi kan replikera känslan av ett riktigt flygel och har fångat sitt ljud, men hur översätter vi faktiskt detta till ljudet vi hör från ett digitalt piano?

för akustiska pianon, när en sträng träffas av en hammare, vibrerar den och genererar ljudenergi som reflekteras inuti instrumentet, främst av en trä ’soundboard’, som resonerar i samklang med strängarna. Det är resonansbotten som ger akustiska pianon deras distinkta varma fylligt ljud.

men hur fungerar det i ett digitalt piano? Tja, varje digital pianomodell använder ett specialdesignat högtalarsystem för att spela de lagrade provfilerna.

till skillnad från vanliga HiFi-högtalare, som är utformade för att spela musik och ljud så nära källmaterialet som möjligt, placeras digitala pianohögtalare på specifika platser och är ’inställda’ för att ge det mest realistiska ljudet jämfört med ett akustiskt piano. N3X är ett lysande visuellt exempel på hur högtalarna är placerade för att återskapa ljudet från ett flygel så nära som möjligt.

där avancerade HiFi-högtalarsystem vanligtvis är utformade för att ha det som kallas ett ’platt’ svar, är digitala pianon utformade för att ha ett något ’färgat’ svar för att matcha de harmoniska egenskaperna hos ett akustiskt piano.

på grund av detta, om du skulle ansluta ditt digitala piano till ett par professionella studiomonitorhögtalare, skulle proverna låta nästan identiska med källinspelningen, men det skulle inte replikera effekten av att faktiskt sitta framför ett flygel och spela det själv som det digitala pianot skulle.

i Yamahas digitala pianomodeller med hög spec, inklusive CLP775 och CLP785, har de också introducerat användningen av taktila givare. Dessa är enheter som fungerar som högtalare, men istället för att använda en kon eller membran för att producera ljud, fäster de direkt på en av panelerna på det digitala pianot, vilket får hela panelen att vibrera och replikerar effekten av en resonansbotten på ett akustiskt piano.