есть такой эффект в акустическом фортепиано?
Такого эффекта нет. По крайней мере в том количестве, которое хоть чем-то можно измерить. И он, если существует, то точно ничего не значит для настройки/настройщика. Настоящий физик, наверно, мог бы высказаться конкретнее, с учётом соотношения массы одной струны и её энергии в возбуждённом состоянии — и массы всего «резонантного контура» (футор + рама + дека). Но я не настоящий физик.
У акустического фортепиано море других «проблем». Струны должны давать частичные тоны гармонично — 1:2, 1:3, 1:4 и т.д.. Но это в теории и для струны с нулевой жёсткостью на изгиб. В реальном же мире проявляется негармоничность струн, которая заключается в отклонении частот частичных тонов от предписываемых теорией гармоничных. Негармоничность считается по формуле Рилея для конкретного материала струны, диаметра и т.д., но эти вычисления, опять же, более-менее точны для струны с идеальной геометрией. Если же струна некачественная или просто старая и вытянутая, то она и круглой в сечении будет не везде, и площадь сечения будет разной на разных участках. И тогда негармоничность уже не просчитывается никак, только измеряется по факту.
Для настройщика негармоничность означает, что, добившись отсутствия биений в унисоне на основной частоте, он получает биения на квинте, октаве или дециме (и далее по всему списку частичных тонов). Поскольку избавиться от негармоничности нельзя (замена струн не всегда оправданна экономически, а на низкорослых инструментах с короткими струнами обычно и вовсе не даёт улучшения — «стало не лучше, стало по-другому»), то задачей настройщика становится не настроить струну на табличное значение частоты по тюнеру, а добиться того, что бы последовательность одинаковых интервалов (квинт, кварт, больших терций), сыгранных подряд, хроматически, была как можно более равнокачественной, равно-негармоничной, чтобы облако биений от соседних струн или соседних хоров струн имело одну «массу». Это делается по слуху, по чутью, по опыту. Встречаются инструменты, на которых и октавы-то с унисонами нельзя настроить (особенно в верхнем регистре). Тюнер показывает идеальное совпадение основного тона с табличной частотой, а на слух — фальшь.
С негармоничностью связана и так называемая «мензура», которая просчитывается на этапе конструирования модели пианино инженерами. Мензуру конкретной модели пианино рассчитывают так, чтобы негармоничность, раз уж от неё нельзя избавиться, была как можно более ровной (в идеале — одинаковой) по всему диапазону. В идеальном мире все струны фортепиано должны быть одной конструкции, одной толщины. Ок, попробуем. Пусть длина струны «до» 5-й октавы 5 см. Тогда длина струны «до» 4-й должна быть 10 см, «до» 3-й — 20 см, «до» 2-й — 40 см... Ага, длина струны «до» контроктавы должна быть 6 м 40 см — хорошее пианино получается! И это я ещё маленький инструмент посчитал. Поскольку такой подход невозможен, струны приходится утолщать. Одних только гладких струн фортепиано, кажется, 21 номинал по толщине с шагом 0,1 мм. И каждое изменение толщины струны — изменение негармоничности. Струны становятся всё толще и жёстче, и в какой-то момент приходится переходить на витые струны (навивка позволяет продолжать увеличивать массу струны, не наращивая её жёсткость), а в самом нижнем регистре на струны с двойной обвивкой. Поверьте на слово, настроить равновесность биений (равнокачественность квинт-кварт-терций) в зоне перехода от гладких струн к витым — отдельная песня.
Современные дорогие тюнеры умеют просчитывать негармоничность конкретного инструмента и выдавать рекомендации. Сначала тюнер слушает весь диапазон инструмента (каждую клавишу или через одну, через две), затем «думает», а потом выдаёт таблицу частот, наилучшую для этого конкретного инструмента. И всё равно опытный настройщик, сделав первый проход по тюнеру, после правит на слух наиболее неприятные места.
Всё вышеописанное не имеет прямого отношения к какой-либо системе (EDO, не EDO), а как бы накладывается на неё. Чтобы жизнь мёдом не.
:
rmmedia.ru
