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ピアノのメカニカルな側面について...
- 投稿者：管理者
- 投稿日：2009年 3月21日(土)10時48分35秒
- ピアノの、構造、設計、調整、など、メカニカルな側面については、こちらのスレッドでお話し下さい。
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(無題)
- 投稿者：松中平蔵
- 投稿日：2009年 5月 3日(日)19時30分19秒
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１１で書いたのは打弦直後の状態で、
その後、複数の弦の相互作用や浮動する駒の作用で
振動形態が変化し弦が旋回し始める。
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(無題)
- 投稿者：松中平蔵
- 投稿日：2009年 5月 2日(土)09時12分45秒
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「爪弾く」「擦る」のと「叩く」のでは弦の振動形態が違う。
ピアノの弦振動はバイオリンやギターの弦振動と形態が異なっている。
ピアノの場合、
弦が駒を上下左右（グランドで）方向に動かす力はかなり少ない。
実験確認は洗濯ロープで簡単に出来る。
一方の端をつまんで棒などを使ってロープの反対側寄りを叩く。
張ってある方向に固有振動に等しい回数でクンクンと引っ張られる。
これを「駆動波」という。
ちなみに、
駒の反対側のカポダストロバーやアグラフが受ける力の方向と量もほぼ同様である。
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バイオリンとは異なるかと
- 投稿者：窓の梅
- 投稿日：2009年 3月28日(土)20時02分30秒
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＞ピアノの場合は縦の振動と横の振動と混在しているのでしょうか。
ピアノは縦も横も音が出るんですよ。ピアノがあったら見て欲しいのですが弦は駒のところジグザグしていますね。まずハンマーの打弦直後は上下の振動ですが、駒のところのジグザグで横方向の振動も発生しますすし、駒は響板より数センチ上のところに弦がはってあるので、横方向の振動も響き板を振動させることができます。
＞通常とは逆方向にクラウンをつけて、経年変化による響板落ちを防いだとか。一度見てみたいです。
これは、原理的に駄目なんですね。クラウンを作るのは響板の表側の伸びと響板の裏側と響棒の拘束力で、響板接線方向の強い残存応力です。つまり、振動系としてみた場合、弦の振動エネルギーがいかに響板に伝わるかは、起振力、すなわち弦の出力インピーダンスと、響板の交流成分、位相成分を含めたやわらかさ（アドミッタンス）に依存するわけです。
これを電気回路に置き換えますと、たとえば乾電池にワット数の大きすぎる電球をつなぐと電池の能力を超えてあまり光りません。かといって、ワット数の小さな電球では明るく光りませんね。
光学的には、弦のエネルギーのもつ出力インピーダンス（低いインピーダンスほどエネルギーが強い）と、響板などのインピーダンス（インピーダンスはアドミッタンス＝振動を受け入れるやわらかさの逆数）が等しいとき、最大のエネルギーの移動がおこるわけです。
響板のアドミッタンスが大きすぎると、弦の振動エネルギーは響板にすぐ吸収されて、すぐ音が減衰してしまいます。アドミッタンスが小さすぎると弦からのエネルギーの少ししか響板にうつりません。結果、音が小さいが長く音が続くことになります。
ようするに、たとえば弦の張力70-80kg、そして適切なスケールデザインから弦が発生するエネルギーは計算できますので、それに応じたアドミッタンスを響板が必要なわけで、それが現在の響板の作り方として定着したわけです。
ただ、今後合板技術やカーボンファイバーの技術が進めば、よりよいクラウンとアドミッタンスを長く維持する響板が出現する可能性もあります。工房が嫌う響板のポリエステル塗装、そういう努力の一環とも言えますね。
アドミッタンス（振動の受け入れやすさ）については、オーディオのスピーカーを見ればわかると思います。低音用の振動板は前後にやわらかく、大きく動きますね。一方高音用スピーカーは振動版も堅く、振動の幅も小さい。
つまり、低音の弦の振動にはやわらかく振幅の大きな振動板をやや強めにあてて振動を吸収する。逆に高音用には堅い振動板にやや弱めに当てることになります。つまりアドミッタンスは交流分＝周波数依存性をもちますので、それぞれの音域で適切な堅さの振動板と弦圧が必要になるわけです。
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ありがとうございます
- 投稿者：すもーるとーく
- 投稿日：2009年 3月27日(金)09時34分34秒
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アレグロさん、
佐々木ヴァイオリン製作工房のホームページは見たことがありましたが、よく理解できずに読み流していたようです。ヴァイオリンの発音の仕組みと、ピアノンそれを再確認してみたいと思います。ヴァイオリンの絃が横方向のみの振動に対して、ピアノの場合は縦の振動と横の振動と混在しているのでしょうか。
ご紹介いただいたネガティブクラウンも面白い発想ですね。弦圧をかけにくいような気がしますが。
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バイオリンとは異なるかと
- 投稿者：アレグロ
- 投稿日：2009年 3月27日(金)02時49分25秒
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バイオリンの表裏板のクラウンは、ピアノの響板のクラウンとは意味合いが違うのではないでしょうか。バイオリンの音の発生原理は以下のサイトに書かれていますが、この通りだとするとバイオリンのクラウンは物体に緊張力を与えて音の伝達を良くするというよりは、楽器内部で音の波が多方向に反射しあう目的で曲線にしているのではないかと思います。ですから魂柱さえあれば、表板がギターのように平面でも音は出るのではないでしょうか。また魂柱が表板に緊張力を与えていることは否定できませんが、弦の横振動を縦に変換するのがその主な役割だとすると、ピアノには当てはまらないように見えます。
sasakivn.com/werkstatt/report/stegbebe.htm
その他、ギターには魂柱がないのに音が出るとか、横方向に弦を振動させると音が出ないとか、なかなか興味のあることが書かれてます。モデルとしてはギターの方がピアノに近いのではないかと感じます。
ピアノ響板のクラウンに関しては、最初からネガティブクラウンにしておくというのもありました。オランダのリッペンというメーカーらしいのですが、通常とは逆方向にクラウンをつけて、経年変化による響板落ちを防いだとか。一度見てみたいです。
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試行錯誤の結果なのでしょうか？
- 投稿者：すもーるとーく
- 投稿日：2009年 3月26日(木)07時01分56秒
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orbitorさん、
大変勉強になります。
響板もいろいろな作り方が試されて、その結果として今の形に落ち着いたということなのでしょうか。ピアノは弦の数が多いですから、ひとつのケースでいろいろな響板の性能を検証することはたいそう手間なのでしょうね。面白そうですが。
ならば、ヴァイオリンのサウンドポスト(魂柱)のようにクラウンを維持するために下側につっかえ棒をするなどというアイディアもあったのでしょうか。
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響板の疑問
- 投稿者：orbitor
- 投稿日：2009年 3月26日(木)01時53分43秒
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＞ヴァイオリンのようにクラウン分の厚みのある板を削った方が、へたりにくいと思うのです。
このようなトライアルは過去なんども行われていますよ。
面白いは、やはり今の短冊板をはぎ合わせ、というのではなく、
桂向きを線維の方向を変えて張り合わせるベニア（ベニアと
言うと日本では聞こえが悪いですが、古くからある方法です）
の厚めの響板をつくり、それをカンナでけずる手法はかなり
熱心に試されまていました。
そうすると、カンナをかけていくことで木目の模様が出ます
ので、どのくらいクラウンを作ったかがわかるのです。
ただ、板はぎを過乾燥しておいて、へこんだ台の上にリブを
おいて圧着し、駒まで作って置いてリムに張り込み、そこで
カンナでテーパーをかけて、金属フレームをのせて弦圧を見て、
駒の高さをけずってピンをうって弦を張る、という手順が
フルコンではどのメーカーでも共通していますね。
ただし、響板をインナーリムに張ったあとにアウターリムを
張るメーカーと、インナーアウター、前框を張り合わせた後に
響き板を落とすメーカーがあります。
またピン板も、あらかじめ金属フレームと摺り合わせをして
ピン板をリムに張り込んだ後に金属フレームを載せるメーカー
と、ピン板と金属フレームをネジ留めして結合した後に
リムに張り込むメーカーとがあります。
おそらく、この方法でクラウンを作ると、弦圧をかけても
コンプライアンスが取れる（つまり弦圧に応じてバネのように
対応する）とか、湿度によってクラウンを回復できるとか、
修理しやすいとか、出来合の響板を使える、など、メリットが
あるんじゃないですかね。
国産ではカワイが合板製の響板にクラウンを付ける方法を熱心に
やっています。方法ですが、合板を蒸して（含水率を上げて）
やわらかくしたまま、クラウンの釜に入れて圧力と乾燥で
一気にクラウンを作ってしまい、その後にリブを張る方法で
特許もとってますね。
過去HA-20だったかな、カワイには中級品のアップライトにも
合板製響板のピアノがありましたね。
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響板の疑問
- 投稿者：すもーるとーく
- 投稿日：2009年 3月25日(水)20時06分19秒
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少し前に窓の梅さんが、響板のクラウンの成型について投稿されていました。フルコンの場合でも量産品の場合でも、もともと平らな板にクラウンをつけるということなのですよね。そこで、前々から疑問に思っていたことがあります。
何故、もともと平らな板にクラウンを強制するような方式を取ったのでしょうか。ヴァイオリンのようにクラウン分の厚みのある板を削った方が、へたりにくいと思うのです。もちろん、ヴァイオリンと違ってピアノは大きいので、技術的な制約やコストの制約もあるとは思うんですが。
ついでに、ピアノの響板の板目と響棒の板目は直行しているんですよね。でも、ヴァイオリンの表板とバスバーの板目は並行ですよね。何故なんでしょうか？クラウンを維持するためあるいは駒から伝わる振動を響板にいち早く伝えるのが響棒の目的ならば、駒の反対側に響棒の背骨を置きそこから直行するように肋骨のように伸ばしたほうが良いと思いました。
長年響板のクラウンを維持できるなら、300年前のオールドピアノなんてものがストラドのように重宝されるのではないかと思いまして。
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ご参考までに
- 投稿者：ぽぽん太
- 投稿日：2009年 3月25日(水)01時56分37秒
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オーストリア国立ザルツブルク・モーツァルテウム芸術大学で２００８年
の５月にシュタイングレーバーの新モデルＤ−２３２の弾き合い会があっ
たとの記事が、ピアニストのブログにあったことを記憶しています。
ここでの評価と同様、音量の豊かさや高音の伸びに驚いた、と書かれて
いましたが、さすがに「ピアニスト」ならではの冷徹な分析もありました。
内容は覚えているけれど、はて誰のブログだったろう。
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シュタイングレーバ
- 投稿者：アレグロ
- 投稿日：2009年 3月25日(水)00時10分56秒
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シュタイングレーバは横浜のショーで見たことはあるのですが、隣の会場のエレキ音がうるさくてピアノの音はぜんぜん聞こえなかったです(Pianohausさんともお会いしたかったのですが、生憎帰られた後でした)。
シュタイングレーバのUdo社長は、アメリカのリビルダーとも交流があるので、昨年こっちでお会いする機会がありました（その際ピアノも持ってこられました）。砂を響板に撒いてブリッジを叩き、分散状態を見ながら響板を削っていくテクニックとか、こっちのリビルダーにも参考になることを教えてくれました。シュタイングレーバのベースブリッジが、エプロンを介さないで直接響板に接着されているのが興味深かったです。Del Fandrichはこのタイプが好きで、彼の改造するピアノに好んで使われています。
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Mason & Hamlin
- 投稿者：窓の梅
- 投稿日：2009年 3月24日(火)18時48分50秒
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MAson & Hamlin の創始者はSteinwayで修行をしたことがあり、かなりの人的技術的交流はあったようですね。
ttp://www.masonhamlin.com/crs/
ここに面白いことが書いてあります。まずインナーリムが
厚いのだ、と。
またRibの端は、インナーリムのへこみに壁が作ってあって、
左右方向にも拘束されるんだそうです。
これに関してはシュタイングレーバーも同じ考えで、
Ribの端を拘束するように、インナーリムの削りかた
が特殊（壁がある）のでおもしろいですよ。
ttp://www.steingraeber.de/files/Prospekt_japanisch.pdf
の１２ページですね。国産のようないわゆる内回しのよう
なものはなく、直接インナーリムに矩形に切り込みがあります。
じつは私はシュタイングレーバーのアップライト、グランドを
弾いたときにあまりの音量にびっくりしたことがあります。
小一時間いろいろのぞき込んでいろいろ面白いことを発見
しました。
それは、支柱自体はＳ＆Ｓのコレクターシステムに似ている
のですが、通常低中音の間の縦のバーから奥框のコレクター
に結合する部分が、複数あることです。pianohaus氏の
写真の古いモデルでも、金属フレームから奥框の結合部が
複数あったり、部位がＳ＆Ｓと異なったりしています。
なかなか、渋いメーカーだなと思いました。Ｓ＆Ｓの場合は
低中音で支柱と結合し、高音、次高音と低中音の間の
結合は弱くしてあるのですが、シュタイングレーバーは全面
で結合するとともに、カポの濁りをふせいでいます。まあ
驚異としかいいようがない。
日本で数台新品がありますので、一度実物をみられると
面白いと思います。実にユニークなメーカーです。
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響板
- 投稿者：アレグロ
- 投稿日：2009年 3月24日(火)00時39分31秒
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それでは早速こっちに書き込みます。
私もBaldwinのやり方が、長い年月でどういう結果になるかは分かりません。ただ、ある年月を経た響板は必ず張り替えるものとしてアメリカでは定着していますから、これも考え方次第でしょう。
なおアメリカのピアノ作りには大きくNY系とBoston系とあって、NYはもちろんスタインウェイで、BostonはMason Hamlinがその代表です。響板を過乾燥させてからケースに入れ込むのは同じですが、響棒の形状がまっすぐなのがNY。Masonでは予めカーブをつけて削ってあります。両者のクラウンを測定すると、Masonは古くなってもまずクラウンがなくなっている事がないようです。強固なターンバックルでケースを保持しているからという説もありますが、実際私が携わったMasonには、ターンバックルがなぜかめちゃくちゃに緩んでいたものがあって、それでもクラウンは失われていなかったので、響棒の形状によるものも大きいのではないかと思っています。
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