Адаптеризация фортепиано

Применение для адаптеризацин фортепиано звукоснимателей гитарного типа нецелесообразно. Дело в том, что адаптеризованная гитара, как инструмент для большой эстрады, выигрывает в тембровом отношении при непосредственном преобразовании колебаний струн в электричек ские сигналы, а фортепиано при таком способе адаптеризацин теряет яркость и благородство звучания, так как характерный для этого инструмента тембр определяется свойствами его деки, которая имеет специфическую сложную частотную характеристику.

Эскиз деки пианино приведен на рис. 1. Основой деки является щит-звукоизлучатель 1. Со стороны струнной одежды на нем укреплены ште-ги криволинейные подставки, связывающие струны с декой: основной штег 3 и басовый 2. С другой стороны деки расположены рипки 4 — поперечные бруски, обеспечивающие необходимую жесткость деки и определенную форму ее колебаний при вибрации струн.

Оптимальной точкой съема колебаний звукоснимателем можно считать дискантовый край основного штега (точка 5 на рис. 1). У струн басового регистра устанавливают второй звукосниматель с механическим контактом к деке у басового штега (точка 6). Отношение уровней сигналов от обоих звукоснимателей подбирают в процессе опробования звучания адаптеризо-ванного фортепиано. Для сохранения его естественного тембра в тракте каждого звукоснимателя необходимо осуществить завал нижних частот. Это требование вызывается тем, что во внешнем звуковом поле деки нижнечастотные колебания отсутствуют и если они будут воспроизводиться электроакустической системой, то звучание инструмента будет чрезвычайно грубым, бочкообразным.

Усилители. Для адаптеризацин фортепиано пригодны современные эстрадные усилители, имеющие два или большее число входов с независимыми регуляторами тембра в тракте каждого источника входного сигнала. При использовании усилителя с одним входом или когда электрический выход адаптеризованного фортепиано будет включаться в общую систему звукофикацни зала, необходим предварительный двухка-нальный усилитель с раздельными регуляторами усиления и тембра в области нижних частот в каждом канале. Учитывая малую мощность такого усилителя и необходимость обеспечения низкого уровня собственных шумов, целесообразно питать его от отдельной батареи (например, 3336Л), расположенной непосредственно на инструменте. Выключатель питания усилителя следует снабдить ярким указателем положения включено и установить рядом с клавиатурой, на виду у исполнителя. Здесь же целесообразно расположить регулятор выходного уровня сигнала, используемый пианистом в процессе исполнения музыкальных произведений.

Одна из возможных схем предварительного усилителя приведена на рис. 2. Он содержит два идентичных тракта.

В каждом из них работают по два транзистора (T1, Т2 и Т4, Т5). Резисторы R2, R7, и R17, R22 служат для установки требуемой формы частотной характеристики в области нижних частот, R12 — для установки относительных уровней сигналов в трактах основного и басового звукоснимателей, a R13 — для установки уровня выходного сигнала. Сопротивления резисторов R8 и R25 подбирают по минимальной величине нелинейных искажений.

Конструкция звукоснимателя. Для преобразования колебаний деки в электрические колебания пригодны звукосниматели электропроигрывателей с измененной конструкцией контактирующего с источником звука элемента. Желательно использовать дифференциальные электромагнитные звукосниматели, но можно применить и звукосниматели пьезоэлектрической системы, поскольку эффективность звуковоспроизведения нижних частот должна быть понижена, а верхняя граница диапазона частот фортепиано не превосходит 6— 7 кГц.

На рис. 3 приведен эскиз конструкции звукоснимателя, изготовленного на основе типового пьезоэлемента, работающего на скручивание.

Один конец пьезоэлемента / зажат металлической скобой 2 в эластичную обойму 3. Скоба 2 укреплена винтом 10 на основании звукоснимателя 4. Другой конец пьезоэлемента зажат в обойму 5 хомутиком 6, изготовленным из белой жести или твердой луженой латуни. Перпендикулярно плоскости его плеча впаян стержень 7; его можно изготовить из твердой латунной или никелиновой проволоки диаметром 0,8—1,2 мм. Длина стержня должна быть такой, чтобы его свободный конец упирался в плоскость деки с усилием 0,05—0,1 Н.

Обоймы 3 и 5 изготовлены ,из мягкой, химически пассивной резины. Во избежание проворачивания скоба 2 закрепляется по контуру масля- ной краской или лаком. Выводы пьезоэлемента соединяются гибкими проводниками с контактными лепестками, расположенными на плате 12 из изоляционного материала.

Звукосниматель укрепляется шурупами 11 к деревянной раме, к которой прикреплена дека инструмента. При установке звукоснимателя необходимо обратить внимание на то, чтобы не было зазора между концом стержня 7 п декой 9. В обеспечение этого условия длину стержня нужно сделать несколько больше необходимой и скусывать его конец в процессе установки звукоснимателя до получения наилучшего контакта, Основание звукоснимателя прикрепляют к раме с использованием прокладок 8 из мягкой резины. Оптимальную силу прижима конца стержня к деке следует определить на слух при включенных усилителе и акустической системе.

После установки звукоснимателя и проверки его действия конец стержня нужно приклеить к деке одной-двумя каплями густого, быстро затвердевающего лака.

На основании звукоснимателя, устанавливаемого у дискантового штега, следует предусмотреть место для крепления предварительного усилителя. Соединение звукоснимателей с его входами и выходные цепи, во избежание помех, необходимо выполнить короткими скрученными проводами в заземленном металлическом чулке.

Поскольку все элементы адаптеризации пианино располагаются на задней стенке корпуса, не имеющей декоративного значения, установка звукоснимателя не вызывает особых затруднений.

Расположение громкоговорителей. Уровень звукового давления, создаваемого электроакустической системой зависит от ее местоположения, объема и акустических характеристик помещения. Наибольшая слитность собственного звукового поля фортепиано и звукового поля акустической системы достигается при расположении ее в непосредственной близости к адаптеризуемому инструменту. Вертикальную колонку с громкоговорителями можно разместить у правой боковой стенки корпуса пианино, которая обычно направлена в сторону слушателей. Однако при этом имеет место значительная акустическая обратная связь: звуковое поле громкоговорителей возбуждает деку инструмента, вследствие чего возникает самовозбуждение усилительного тракта. В этом случае не удается получить устойчивое увеличение громкости, более чем на 8— 12 дБ. При использовании громкоговорителей средней эффективности (например 4ГД28 и им аналогичных) по указанной причине мощность на выходе усилителя не должна превышать 15—20 Вт. Однако и такое увеличение громкости весьма заметно и обеспечивает хорошую слышимость пианино в зале как "сольного инструмента, так и в различных ансамблях.

Тембровую и громкостную балансировку трактов основного и басового звукоснимателей следует производить на основании заключений квалифицированных пианистов.

Более высокие уровни громкости, необходимые в особо неблагоприятных акустических условиях или при использовании пианино в составе большого оркестра, обеспечиваются при удалении электроакустической системы на расстояние, при котором самовозбуждение не будет возникать при наибольшей выходной мощности усилительного канала. В ряде случаев возможно и целесообразно использование усилителя звукофикации зала.

Адаптеризация рояля.

Обычно считают, что концертный рояль обеспечивает достаточный уровень громкости в большом зале со специальной акустической обработкой. Однако сравнение звучания адаптеризованного рояля с его звучанием при выключенной усилительной системе показало преимущество варианта с дополнительной электроакустической системой.

Размещение звукоснимателей на деке рояля показано схематически на рис. 4 (части инструмента и места крепления звукоснимателей обозначены здесь такими же цифрами, как на рис. 1).

Укрепляют звукосниматели над штегами, со стороны струнной одежды, с помощью небольших струбцин, привинчиваемых к перекладинам чугунной рамы рояля с применением мягких прокладок. Экранированные провода от звукоснимателей аккуратно укладывают в паз между рамой и внутренней стенкой корпуса рояля так, чтобы они выходили наружу в его хвостовой части в сторону басовой стенки. Звуковую колонку располагают под роялем, в горизонтальном положении.