Sięgaj, gdzie wzrok nie sięga...

Ciekawostki na temat fortepianu, z którymi warto się zapoznać.

Historia

Pierwszy fortepian wynaleziony został przez włoskiego muzyka i twórcę instrumentów muzycznych, Bartolomeo Cristoforiego około 1700 roku. Nazwa „fortepiano” oznaczało wówczas „głośno‑cicho”, odnosząc się do zdolności instrumentu do kontrolowania dynamiki dźwięku.

Jeden z najwcześniejszych fortepianów zachował się do dziś i datowany jest na rok 1720. Znany jest jako fortepian Graf od nazwiska jego właściciela.

Budowa

Fortepian składa się z około 12 000 części, w tym strun, młoteczków, klawiszy i drewnianego korpusu. Precyzyjna konstrukcja sprawia, że fortepian jest jednym z najbardziej złożonych instrumentów muzycznych.

Mechanizm młoteczkowy fortepianu pozwala na kontrolowane wyciszanie dźwięków poprzez zmniejszanie nacisku na klawisz, co różni go od wcześniejszego instrumentu, jakim był klawesyn.

Instrumenty pokrewne

Pianino to mniejsza wersja fortepianu, zbudowana w pionowej formie. Choć mniej rozbudowane, jest popularne w domach i salach koncertowych.

Elektryczne pianina, keyboardy i syntezatory mają klawiaturę podobną do fortepianu, co sprawia, że są dostępne dla szerokiej grupy muzyków. Jednak największym wyzwaniem dla konstruktorów instrumentów elektronicznych jest zbudowanie klawiatury, która technicznie będzie odpowiadała klawiaturze i możliwościom instrumentu akustycznego.

Twórczość pianistyczna

Fortepian odegrał kluczową rolę w rozwoju różnych form muzycznych, takich jak sonaty, koncerty i utwory solowe.

W epoce romantyzmu fortepian stał się instrumentem wyrażającym głębokie emocje, a kompozytorzy, tacy jak Chopin, Liszt i Schumann, w pełni wykorzystali jego potencjał ekspresyjny.

Wirtuozi pianistyki

Wirtuozowie fortepianowi, tak jak Franz Liszt czy Fryderyk Chopin, byli nie tylko kompozytorami, ale także wybitnymi wykonawcami, zdolnymi do oszałamiającej improwizacji i technicznej doskonałości.

Artystki, takie jak Clara Schumann czy Maria Szymanowska, przyczyniły się do uznania kobiet na polu pianistyki w XIX wieku.

Rekordy i unikatowe fortepiany

Największy fortepian na świecie mierzył 5,7 metra długości i został zbudowany w Stanach Zjednoczonych. Dla porównania największe współczesne fortepiany koncertowe mają około 3 metrów długości.

Dlaczego mierzył? W Polsce powstał konkurent - największy na świecie grający fortepian! „Stolëmòwi Klawér” mierzy 6,04 m długości, 2,52 m szerokości, 1,87 m  wysokości i waży 1,8 tony.

Istnieją także fortepiany mechaniczne, które grają same dzięki zainstalowanym cylindrom z nutowymi perforacjami, popularne zwłaszcza w XIX wieku.

Fortepian, a fizyka – zbieg okoliczności czy nieodłączni towarzysze?

12000 części w tym 100 to ruchome, 220 - 230 strun, każdy dźwięk z orkiestry jest możliwy do wykonania na fortepianie, a łączne napięcie strun w tym instrumencie to od 15 ton w fortepianach gabinetowych po 30 ton w koncertowych egzemplarzach.

Ufff… do tego przydałaby się powtórka z wiersza o „Lokomotywie” Juliana Tuwima, w której fortepian również odgrywa istotna rolę.

RDOpnRFJEFzPA

Grafika przedstawia fragment fortepianu. W górnej części ilustracji umieszczono następujący tekst: „Środek klawiatury fortepianu znajduje się pomiędzy dźwiękiem e1 a f1 w oktawie razkreślnej”. Większe klawisze są wykonane w kolorze białym, jedynie dwa z nich, czyli E i F, są zaznaczone na beżowy kolor, a mniejsze klawisze są czarne. Na kilku z białych klawiszy pojawiły się litery, zaczynając od lewej strony są to: C, D, E, F, G, A.

R11nljbJwnbte

Na grafice przedstawione zostały drgania struny. Na białym tle narysowane są trzy schematy, jeden pod drugim. Na pierwszym od góry narysowana została poziomo czarna kreska na której obu końcach znalazły się duże czarne kropki. Zarówno nad, jak i pod czarną kreską znalazły się lekko wygięte, w symetryczny sposób niebieskie kreski. Nad pierwszym schematem umieszczono tekst: lambda podzielić na dwa. Na drugim schemacie również jest pozioma, czarna kreska na której obu końcach znalazły się duże czarne kropki, jednakże tutaj pośrodku jest jeszcze jedna, trzecia kropka, a między nimi przeplatają się w symetryczny sposób niebieskie kreski. Ostatni schemat wygląda bardzo podobnie, ale zamiast dwóch, czy trzech kropek, jest ich cztery. Tutaj także przeplatają się niebieskie kreski. Kropka została podpisana nazwą „węzeł”, a przestrzeń pomiędzy niebieskimi kreskami nazwana jest „strzałką”. Pod ostatnim schematem znajduje się słowo: harmoniczne.

Na powyższej ilustracji przedstawiono schemat drgania struny. Każdy z dźwięków zagranych na instrumencie to tak zwany dźwięk złożony, który składa się z dźwięków prostych, nazywanych też alikwotami lub tonami podstawowymi.

Na samej górze, na pierwszym obrazku widać uderzoną strunę. Wyobraźmy sobie pustą strunę gitary, która zostaje nastrojona do dźwięku C. Dźwięk C jest podstawowym dźwiękiem w tym układzie. Kiedy struna drga, słychać kilkanaście alikwotów (czyli wspomnianych dźwięków prostych), które współbrzmiąc razem tworzą dźwięk podstawowy, czyli C. Można wyodrębnić każdy z alikwotów, nazywanych też składowymi harmonicznymi (bo wchodzą w skład dźwięku podstawowego), dzieląc strunę na poszczególne fragmenty. Jeśli strunę podzielimy na równe dwie części, uzyskamy dźwięk c oktawę wyższy od dźwięku podstawowego (taki podział jest przedstawiony na drugim obrazku). Dzieląc strunę na trzy części (jak na obrazku trzecim), otrzymamy dźwięk g, który jest wyższy o kwintę czystą od dźwięku poprzedniego. Dalszy podział struny pozwoli na odkrycie kolejnych dźwięków składowych: c, e, g oraz innych. Takich dźwięków jest kilkanaście.

Na trzecim z obrazków przedstawiono węzeł oraz strzałkę. Każda fala ma swoją amplitudę, czyli maksymalne wychylenie z równowagi. Węzeł fali to miejsce zerowej amplitudy (czyli na strunie gitarowej może to być miejsce dociśnięcia palcem na progu, na mostku albo na siodełku gryfu); w tym miejscu fala (a więc w tym przypadku struna) nie drga. Strzałka to przeciwieństwo węzła – jest to miejsce maksymalnej amplitudy (czyli w przypadku zagrania pustej struny na gitarze, byłaby to przestrzeń nad dwunastym progiem).

RODJKPqPyLS8o

Grafika przedstawia wzór częstotliwości harmonicznej, wykonanej na białym tle, czarnymi pogrubionymi literami, liczbami oraz znakami. Wzór brzmi następująco: f z literą n w indeksie dolnym równa się n razy f z cyfrą 0 w indeksie dolnym (n=1,2,3,4…).

Powyższy wzór to wzór częstotliwości harmonicznej. Częstotliwość n obliczyć można, mnożąc liczbę n (która jest liczbą naturalną) przez częstotliwość dźwięku podstawowego (składowego). Dla przykładu, dźwięk a1 (czyli a w oktawie razkreślnej) ma częstotliwość 440Hz. Jeśli chcemy policzyć częstotliwość tzw. drugiej składowej harmonicznej, czyli pierwszego z dźwięków prostych w szeregu alikwotów, to należałoby pomnożyć częstotliwość dźwięku podstawowego/składowego (czyli 440Hz) razy dwa (bo liczymy drugą składową harmoniczną). Dzięki temu wiemy, że druga składowa harmoniczna ma częstotliwość 880Hz, co odpowiada dźwiękowi a o oktawę wyższemu od podstawowego (składowego), a więc jest to dźwięk a2 (a w oktawie dwukreślnej). Aby policzyć częstotliwość kolejnego dźwięku, czyli trzeciego, należałoby dźwięk podstawowy pomnożyć razy trzy; dałoby to częstotliwość 1320Hz, a więc e3 (e w oktawie trzykreślnej).

Nie tylko przy fortepianie można opowiadać o fizyce. W każdym instrumencie bowiem drzemią siły tego przedmiotu, które odpowiednio nazwane stanowią osobny dział nauki. Dla spragnionych uzupełnienia wiedzy połączenia muzyki z przedmiotem fizyką odsyłam do ciekawego artykułu stroicieli instrumentów, którzy na co dzień zmagają się z pięknem dźwięku tego instrumentu i sztuką poszukiwania perfekcyjnego brzmienia. (Fizyka drgań strun i wpływ budowy fortepianu na powszechną akceptację stroju równomiernie temperowanego na stronie stroiciele.pl)