Фортепиано и электричество
С тех пор, как человек научился овладевать силами электричества, он стал применять их для удовлетворения разнообразных потребностей жизни. Так постепенно родилась и развилась электротехника - широчайшая область практического использования великих сил природы, подчинившихся человеку. Коснулось это музыки и ее инструментов...
Первый музыкальный инструмент, в котором применялись электрические силы был "Золотой Дионис" (Denis d'or) моравского священника Прокопия Дивиша, построенный им в 1730 году. К сожалению, история не сохранила сведении о том, как он был устроен и как действовали в нем силы электричества. Второй электрический музыкальный инструмент был изобретен более 120 лет спустя (1852). Это было механическое фортепиано, приводимое в действие с помощью электричества. Его построил Г. И. Гаунтлетт. Электрические фортепиано патентовали Джон Весли Гоундри (1863), М. А. Ф. Меннонс (1866), Джон Чарльз Уорд (1876). Подобные инструменты построили А. Гиглионе (1887), немецкий доктор Рихард Эйзенман (1889), лондонский конструктор Евгений Зингер (1892).
Из электрических фортепиано XIX века особое место занимает инструмент Эйзенмана (1889). Изобретатель предложил воспринимать колебания струн и деки посредством помещенного вблизи них микрофона. Это устройство как бы предвосхищает предложенный тремя десятилетиями позже принцип снятия колебаний (адаптеризации), широко используемый в последние десятилетия, в связи с развитием радиотехники.
В начале XX века отмечены несколько изобретений электрических фортепианоподобных инструментов. Известны инструменты, сделанные В. Кеннеди-Лаури Диксоном в Лондоне (1903), Иосифом Вебером в Бруклине (1905), фабрикой "Лирахорд К°" в Нью-Йорке (1912).
После первой мировой войны возобновляются попытки строить электрические фортепиано: в 1926 году подобный инструмент делает французская фортепианная фабрика Гаво; в следующем году строится инструмент Баварского телефонного акционерного общества. Последнее пыталось подойти к решению проблемы иным, своеобразным путем. Был создан механизм, дающий, с помощью электричества, ряд быстро следующих друг за другом ударов молоточков по струнам, что делало звук как бы тремолирующим и незатухающим. Внося значительные изменения в характер фортепианного звука, эта попытка не дала положительных результатов.
Бурное развитие радиотехники в 1920-х годах, последовавшее за изобретением электронных радиоламп, сопровождалось изобретением разнообразных электрических музыкальных инструментов, в том числе и имеющих отношение к фортепиано. Так, например, уже в 1928 году московский изобретатель и электрик Горин предлагает свою радиоэлектрическую схему и конструкцию фортепиано, а в ближайшие четыре года в Германии строятся три электрических фортепиано, о которых далее будет сказано несколько подробнее.
Большинство из ранних изобретений этого рода пользуется электромагнитными силами для поддержания колебаний фортепианных струн в незатухающем состоянии. Однако в таком типе электрических фортепиано звук приобретает новый, чуждый инструменту характер.
В 1929 году немецкий радиоинженер Оскар Фирлинг использовал принцип "адаптеризации", предложенный Эйзенманом. В его фортепиано звуковой и молоточковый механизм были оставлены неизменными, колебания струн с помощью электростатических снимателей преобразовывались в электрические токи, усиливаемые с помощью применяемых в радиотехнике средств и реализуемые в звуки громкоговорителя.
Этот же принцип, но с применением электромагнитных снимателей колебаний, был развит и удачно осуществлен в электрическом рояле В. Нернста (1931), построенном в сотрудничестве с электротехнической фирмой Сименса и фортепианной фабрикой Бехштейна. С последним инструментом нам довелось детально ознакомиться в послевоенные годы, когда он был привезен в Москву. Это маленький рояль типа "миньон", длиной около 1,4 метра. В нем отсутствует резонансная дека - обязательный для нормального фортепиано излучатель звука; количество струн сильно сокращено (в басовом и верхнем регистрах их по одной на каждую клавишу, в среднем регистре - по две в каждом хоре). Все струны имеют более тонкие диаметры и натянуты слабее. Сообразно с этим, чугунная рама и деревянный корпус упрощены и облегчены. Струны соединены группами по пять хоров в каждой и сближены задними концами, над которыми расположены электромагнитные микрофоны. Последние воспринимают колебания и превращают их в колебания электрического тока, которые, пройдя через мощный радиоусилитель, поступают в динамический громкоговоритель. Здесь они могут быть реализованы с желаемой степенью громкости, начиная от еле слышных звуков, напоминающих спинет, до мощных звуков большого концертного рояля.
Оказалось, что благодаря отсутствию резонансной деки продолжительность звучания струн этого электророяля возросла, по сравнению с обычным фортепиано, примерно в три-четыре раза. Инструмент приобрел необычайную певучесть звука, делающую его очень своеобразным; звук стал напоминать что-то среднее между звуком фортепиано и звуком гармониума. Левая педаль этого инструмента соединена с регулятором силы звука. Умело управляя ею, можно вызвать кратковременные нарастания звука или же, наоборот, давать ему резкое и внезапное затухание, вибрацию и т. п. Отсюда возникла возможность получения совершенно новых звуковых эффектов. Применением особых маленьких "микромолоточков" удалось сильно уменьшить шумовые призвуки, возникающие в моменты ударов по струнам и тем значительно очистить звук.
Первое публичное испытание нового инструмента состоялось в Берлине 25 августа 1931 года. Были показаны разнообразные звуковые и технические возможности нового рояля - тембр его звуков в среднем регистре оказался весьма близким к нормальному тембру рояля; в басовом регистре, благодаря намеренному усилению основных тонов, звук приобрел духовой, органный характер, а звуки двух верхних октав получили как бы стеклянный, прозрачный тембр, несколько напоминающий челесту или глоккеншпиль. Особые приспособления позволяют в некоторых пределах менять тембр рояля и приближать его к тембру органа или гармониума. С целью достижения нормальной для рояля продолжительности затухания колебаний струн, в него введено приспособление, напоминающее старинный лютневый регистр клавицимбалов: к передним концам струн у аграфов подводится оклеенная войлоком планка, ускоряющая затухание колебаний. Общий регулятор степени усиления позволяет приспособить громкость звуков инструмента к любым условиям помещения. Кроме того, электрическая аппаратура, встроенная в рояль, служащая для усиления звуков струн, допускает прием по радио и использование в качестве электрограммофона (в корпусе рояля имеется диск с электромотором для вращения граммофонных пластинок и специальный звукосниматель, поэтому можно, включив в действие электрограммофон или прием радиовещания, аккомпанировать ему на рояле).
Выпустившая такой рояль фабрика Бехштейна одно время полагала, что вследствие значительного упрощения конструкции и уменьшения объема такие рояли будут стоить много дешевле обычных роялей, а по качеству (благодаря применению стандартных радиодеталей и устройств, а также возможности более точного электроакустического расчета и испытания) они явятся более однородными в массовом производстве. Временный успех этого рояля, названного "Нео-Бехштейн", вызвал появление сходных электро-радио-граммо-фортепиано, построенных другими фабриками (например, "Электрохорд" А. Фёрстера 1932). Однако широкое развитие фабрикации подобных инструментов ограничивалось патентными затруднениями, а затем было приостановлено второй мировой войной.
В 1953 году американский инженер-электрик Леон Кац построил своеобразный электронный рояль, где создание и формировании звуков было осуществлено чисто электронными средствами, без применения струн и других традиционных звуковых тел и способов. Электрическая схема этого инструмента оказалась весьма сложной.
Он мог имитировать все главнейшие качества звука обычного фортепиано: атаку, последующее двухступенное затухание, нормальную продолжительность последнего для разных регистров, тембр и управление силой в зависимости от силы нажима на клавиши. Было также предусмотрено приспособление, имитирующее легкое вибрато, возникающее в хорах между тремя не вполне точно настроенными струнами.
Опыты с электрическим формированием и усилением звука в роялях и пианино далеко еще не закончены, хотя полученные результаты показали, что здесь можно достигнуть многого совершенно новыми способами и средствами. Однако в тех случаях, когда желательно сохранить по возможности в неприкосновенности оригинальный тембр хорошего фортепиано, необходимо оставить в более или менее неизменном виде механическую и акустическую схему и конструкцию этого инструмента. В тех же случаях, когда конструкцию фортепиано сильно изменяют и отказываются от использования оправдавших себя на практике двух столетий средств формирования и усиления звуков его струн, получают новые эффекты, превращающие инструмент в совершенно новый по качествам звуковой прибор. Завоюет ли последний себе достаточно широкую область применения, сказать в настоящее время еще очень трудно.
Электроника все упорнее стучится в двери музыкально-инструментального искусства, делая на некоторых участках большие успехи. Насколько это коснется фортепиано, поживем - увидим...