История музыкального инструмента Цифровое фортепиано, кто его придумал и когда

Цифровое пианино (цифровое фортепиано) — электронный музыкальный инструмент, который имеет клавиатуру, аналогичную клавиатуре фортепиано, и воспроизводит звучание акустического фортепиано. Этот инструмент также может объединять функции синтезатора и MIDI-контроллера, а его корпус может иметь форму пианино, электрического пианино или небольшого рояля.

Устройство инструмента

В памяти только для чтения (ROM) цифрового пианино хранятся заранее записанные образцы звуков или семплы, полученные при нажатии на каждую клавишу акустического фортепиано. В дорогих моделях цифровых пианино каждая клавиша может использовать несколько семплов, записанных при различной силе и плавности нажатия. Эти семплы обычно имеют высокое качество записи, проводимую в студийных условиях с использованием высококачественных микрофонов. В качестве источников звука могут использоваться знаменитые акустические рояли, такие как Steinway & Sons для инструментов компании Roland, собственные модели роялей для Kawai, и как собственные, так и рояли Bösendorfer для инструментов компании Yamaha.

Для каждой клавиши в цифровом пианино установлен один или несколько датчиков, зачастую оптических, которые отслеживают скорость нажатия клавиши. Микропроцессор внутри цифрового пианино изменяет звуковой семпл соответствующей клавиши в зависимости от силы нажатия, делая звук громче или тише. Также учитываются нажатия педалей, и результирующий звук воспроизводится через встроенные динамики, наушники или внешние акустические системы.

Этот процесс повторяется для каждой клавиши. Если клавиша удерживается в нажатом положении, звуковой семпл начинает воспроизводиться снова и снова с постепенным угасанием громкости. В современных дорогих моделях цифровых пианино также могут быть добавлены звуки резонанса между струнами нажатых клавиш и звуки движения механических частей, таких как молоточки и педали, чтобы создать более реалистичное впечатление от акустического инструмента. В некоторых моделях цифровых пианино к звуковому семплу могут применяться цифровые фильтры для создания звуковых эффектов, таких как эхо, реверберация и другие, а также для изменения громкости отдельных частотных диапазонов звука.

В последнее время появились модели цифровых пианино, которые не используют семплы, а полностью синтезируют звук с помощью специальных математических алгоритмов. Алгоритмы генерации звука и изменения звуковых семплов микропроцессором являются одной из ключевых технологических особенностей при разработке цифровых пианино.

Чем цифровое пианино отличается от синтезатора и MIDI-клавиатуры

В цифровом пианино внедрена имитация молоточкового механизма, который приближает его звучание и ощущения во время игры к акустическому инструменту. Здесь молоточки имитируются электронными датчиками, вместо того чтобы бить по струнам, как в акустическом фортепиано. Каждый из крупных брендов, таких как Casio, Roland, Yamaha, Kawai, Korg, применяет эту технологию имитации, постоянно совершенствуя методы записи семплов, чтобы достичь наиболее естественного и реалистичного звучания. Семплы для цифровых пианино записываются с использованием различных акустических инструментов, а производители применяют разнообразные звуковые процессоры для обработки этих записей.

В цифровом пианино, как и в акустическом, обычно присутствует клавиатура с 88 полноразмерными клавишами, имеющими разную «весовую» чувствительность в зависимости от октавы: клавиши с низкими нотами требуют более сильного нажатия, в то время как с высокими — легче. Это известно как «взвешенная клавиатура», которая помогает воссоздать ощущение игры на акустическом инструменте.

Если отключить чувствительность к силе нажатия, все звуки будут воспроизводиться с одинаковой интенсивностью. Данная функция также присутствует у синтезаторов. Сила нажатия на клавишу напрямую влияет на громкость и оттенок звука в цифровом пианино. Чем сильнее нажимается клавиша, тем громче и более насыщенный звук.

Синтезаторы, в отличие от пианино, обычно имеют клавиатуру с 61 или 76 клавишами, и они менее похожи по размеру на клавиши пианино. Поэтому синтезаторы не подходят для серьезного обучения музыке, например, для детей, которые посещают музыкальные школы.

MIDI-клавиатура предназначена исключительно для создания музыки и часто не имеет собственного звучания, а лишь передает информацию о нажатии клавиш на компьютер или другие устройства.

Разновидности

Цифровые пианино можно разделить на два основных вида: переносные и кабинетные.

1. Переносные цифровые пианино представляют собой компактные инструменты, которые напоминают клавиатуру. Обычно стойка для них приобретается отдельно. Такой вид инструмента компактнее и легче кабинетных моделей. Он идеально подходит для выступлений или репетиций, а также для тех, кто желает взять инструмент с собой на отдых, например, на дачу, чтобы продолжать заниматься музыкой. Зачастую для работы переносного пианино не требуется даже подключение к электросети, так как многие модели могут работать от батарей и аккумуляторов. Такие компактные инструменты подходят для музыкантов, которые часто выступают в разных местах, на гастролях, или просто часто перемещаются. Они также идеально подходят для детей, которые занимаются музыкой, так как занимают меньше места и могут быть легко перемещены, если ребенок перестанет играть. Однако, у переносных цифровых пианино есть и некоторые недостатки. Например, их динамики обычно менее мощные, чем у кабинетных моделей. Кроме того, педаль для продления звука может быть менее удобной в использовании и требует особого внимания при игре.
2. Кабинетные цифровые пианино, также известные, как корпусные, обладают более мощными и громкими динамиками, а их звучание более приближено к акустическим пианино. Однако они занимают больше места, тяжелее и стоят дороже. Если у вас есть достаточно места и финансовых ресурсов, а также если вы не планируете перемещать инструмент, а намерены долгое время играть на нем, лучше выбрать кабинетное пианино. Такой инструмент будет более долговечным и будет радовать вас своим качеством звучания на протяжении многих лет, не требуя обновлений по мере роста вашего мастерства.

Как выбрать

Разнообразие моделей на рынке цифровых пианино создает некоторые трудности при выборе инструмента. Цена инструментов определяется множеством факторов, что иногда может вызывать недопонимание, почему пианино с меньшим функционалом может стоить дороже. В данной статье мы рассмотрим, как формируется цена на цифровое пианино и для кого подходит инструмент в разных ценовых категориях.

Клавиатура

Клавиатура является основным фактором, определяющим цену цифрового пианино. Два основных вида клавиатур для цифровых пианино — это взвешенная и молоточковая.

• Взвешенная клавиатура может быть легковзвешенной, полувзвешенной или полновзвешенной. Степень взвешенности определяет силу нажатия и обратный ход каждой клавиши. Чем выше степень взвешенности, тем больше похоже ощущение игры на цифровом пианино на взаимодействие с настоящим акустическим инструментом, и тем выше цена. Такие клавиши подходят тем, кто играет в основном для себя или занимается созданием электронной музыки, используя цифровое пианино как MIDI-клавиатуру.
• Для учеников музыкальных учебных заведений или для тех, кто планирует в будущем играть на акустическом пианино, лучше выбрать молоточковый механизм клавиш. Он почти полностью имитирует клавиши акустического пианино, где при нажатии клавиши молоточек ударяет по струне. В инструментах высокого класса вес клавиш может различаться в зависимости от регистра: басовые клавиши гораздо тяжелее и имеют более длинный обратный ход, что более точно передает ощущение игры на акустическом пианино. Сложность устройства механизма напрямую влияет на цену инструмента. При других равных условиях инструмент с молоточковым механизмом будет значительно дороже, чем с взвешенной клавиатурой.

Количество сенсоров и дискретизация чувствительности к нажатию клавиш также важны. Эти параметры определяют, сколько нюансов вашего исполнения сможет передать цифровой инструмент. Большинство цифровых пианино имеют два сенсора, но в инструментах высшего класса ставят три сенсора, что позволяет расширить диапазон чувствительности.

В инструментах высокого класса градация чувствительности к нажатию клавиш имеет не менее 128 значений. Если вы знакомы с понятиями «фортиссимо» (очень громко) и «пианиссимо» (очень тихо), то предпочтение следует отдать моделям с тремя сенсорами. Большее число сенсоров расширяет диапазон чувствительности к нажатию, что позволяет музыканту передавать все нюансы игры: легкость и глубину нажатия, а также скорость звукоизвлечения.

Клавиши цифрового пианино могут быть изготовлены, как из пластика, так и из дерева, покрытого пластиком. Второй вариант придает каждой клавише вес, что более точно передает ощущения игры на акустическом инструменте. Однако, изготовление клавиш из дерева повышает сложность процесса производства и, следовательно, влияет на цену.

Покрытие клавиш может быть, либо пластиковым, либо «под слоновую кость». Второй вариант обычно более дорогой, но обеспечивает более удобное ощущение при игре, так как предотвращает скольжение пальцев по клавишам. В плане эксплуатации особой разницы между этими видами клавиш нет, так как внутренний механизм клавиатуры в любом случае очень чувствителен к влаге, поэтому инструмент должен всегда храниться в сухом месте.

Большинство цифровых пианино используют сэмплерный тип звука. Производители записывают в студии несколько примеров звучания акустического инструмента для каждой клавиши. Пробелы между сэмплами заполняются программными средствами, процессором фортепиано.

Некоторые производители, такие как Roland, используют запатентованные технологии виртуальных клавиатур, которые полностью формируют звук программными средствами, избегая пробелов, возникающих при записи сэмплов.

Запись каждого сэмпла звучания клавиши требует затрат на студию, запись и обработку звука. Разработка виртуальных клавиатур включает в себя затраты на программное обеспечение, программистов и специалистов по звуку. Что из этого дороже, сложно сказать. Однако, при прочих равных условиях инструменты с более высокой ценой обычно имеют более реалистичное звучание. В инструментах высшего класса звучание имитируется с большой точностью, включая резонанс древесины акустического инструмента.

Полифония

Значение полифонии отражает количество звуков, которые процессор инструмента может воспроизвести одновременно. Это важно, поскольку при игре на акустическом инструменте каждая нажатая клавиша создает не просто один звук, а целую палитру звуков, формирующих тембр инструмента. На фортепиано, например, за один момент времени может быть нажато несколько клавиш, что требует от инструмента способности воспроизводить соответствующее количество звуков одновременно для достижения реалистичного звучания.

Представьте, что вы исполняете сложное музыкальное произведение, где необходимо одновременно сыграть 5-7 нот. Каждая из этих нот, помимо основного звука, должна передать также обертоны и резонанс соседних струн. Если при этом вы используете педаль сустейна, чтобы продлить звучание предыдущих нот, то в один момент времени пианино должно воспроизводить не один десяток звуков.

Чем выше значение полифонии цифрового инструмента, тем более точно он может передавать нюансы звучания. Следовательно, более сложные технологии, обеспечивающие высокую полифонию, обычно имеют более высокую стоимость. Однако, если вы используете инструмент в качестве midi-клавиатуры или для аккомпанемента во время вокальных выступлений, то огромное значение полифонии может быть излишним, так как основное внимание будет уделено вашему вокалу или обработке звука в записи.

Встроенные динамики

Когда речь идет о звуковом воспроизведении цифровых пианино, так как звук не происходит от колебаний струн внутри корпуса, а создается программно, необходимо наличие встроенных динамиков для аудио воспроизведения. Очевидно, что качество динамиков напрямую влияет на стоимость инструмента. Парадокс заключается в том, что в некоторых дорогих профессиональных сценических цифровых пианино встроенных динамиков может и не быть, так как предполагается, что звук будет подключен к внешним акустическим системам.

Функционал

Дополнительные возможности и интерфейсы, такие как автоаккомпанемент, запись, эффекты обработки звука, драм-машина, функция разделения клавиатуры и другие, также влияют на цену цифрового пианино. Кроме программных функций, инструмент может обладать различными портами ввода и вывода сигнала, такими как выход на внешние акустические системы, возможность подключения микрофона, MIDI-разъем и другие. Соответственно, количество функций и разъемов прямо пропорционально стоимости инструмента при прочих равных условиях.

Если вы приобретаете цифровое пианино в качестве компактной и мобильной альтернативы акустическому инструменту, то нет необходимости стремиться к многочисленным функциям, поскольку они не характерны для акустических фортепиано. В этом случае вам могут понадобиться всего лишь педаль сустейна и разъем для наушников.

Однако, если вы играете в группе или исполняете музыку соло, аранжируя композиции в различных стилях, то вам может понадобиться больше функций, что, конечно же, отразится на стоимости инструмента.

Размер и материал корпуса

Размер и материал корпуса также влияют на цену. Компактные переносные цифровые пианино из пластика при равных возможностях обычно стоят дешевле, чем стационарные модели для интерьера или сценические инструменты из дерева, которые могут быть стилизованы так, чтобы внешне напоминать акустические фортепиано.

Кому подойдут бюджетные модели

Допустим, вы только начали интересоваться музыкой и ваша цель пока не связана с профессиональным музицированием. Вам не нужно имитировать сотни различных инструментов; важно иметь доступ к базовым звукам классических акустических пианино.

В таком случае нет смысла переплачивать за многочисленные функции и сложные клавишные блоки. Вам будет достаточно нескольких основных звуков пианино, полифонии на уровне 64 голосов и небольших встроенных динамиков. Кроме того, полувзвешенная клавиатура будет вполне удовлетворять ваши потребности, если вы не планируете становиться виртуозом на акустическом инструменте.

То же самое относится и к тем, кто занимается созданием электронной музыки. Возможно, вам даже не нужна полноценная клавиатура с 88 клавишами. В этом случае имеет смысл рассмотреть варианты синтезаторов или выбрать MIDI-клавиатуру.

Современные бюджетные модели предоставляют все необходимые базовые функции для определения вашего дальнейшего пути в музыкальной области. Они подходят, как для обучения детей и взрослых основам музыки, так и для тех, для кого музыка является лишь хобби, и они просто иногда музицируют для себя или в кругу друзей.

Когда стоит выбрать средний сегмент

В какой-то момент может стать ясно, что базовых функций цифрового пианино недостаточно. Например, вы обнаруживаете, что вам нравится экспериментировать с различными звуковыми эффектами, наложением тембров и созданием музыкальных аранжировок, при этом ваш стиль игры не связан с традиционной акустической техникой. В этом случае имеет смысл обратить внимание на инструменты с более расширенным функционалом. В такие инструменты входят модели с высокой полифонией (например, 128 голосов), сотнями доступных звуковых тембров, функциями разделения клавиатуры и наложения звуков — всё это открывает широкие возможности для музыкальных экспериментов.

Для учеников музыкальных учебных заведений или профессиональных музыкантов, работающих в сфере классической музыки, важнее всего оказывается реализм игры на клавишах и качество звучания инструмента. В этом случае при выборе инструмента стоит обращать внимание не на количество звуковых тембров и дополнительные функции, а на качество клавишного механизма и звучание. Здесь ключевым фактором становится молоточковый механизм клавиш, который позволяет точно имитировать ощущения игры на акустическом пианино. Клавиши, выполненные из дерева и вес которых соответствует клавишам акустического инструмента, обеспечивают более реалистичный опыт игры.

Примером цифрового пианино, относящегося к среднему ценовому сегменту и обладающего некоторыми базовыми функциями, является модель Korg D1. Несмотря на относительно скромный функционал, такой инструмент обеспечивает реалистичное поведение клавиш, изменяя их вес в зависимости от регистра. Звучание инструмента имитирует демпферный резонанс, когда при использовании педали фортепиано к звучанию нот добавляется резонанс соседних струн, что позволяет создать более глубокий и реалистичный звук.

Еще одной причиной для приобретения инструмента более высокого класса может быть необходимость интеграции цифрового пианино в интерьер помещения, особенно если оно будет использоваться стационарно. В таком случае стоит рассмотреть полнокорпусные модели, выполненные из дерева и имеющие внешний вид, напоминающий классическое акустическое пианино. Такие инструменты не только лучше впишутся в интерьер, но и обладают более интересным звучанием, благодаря резонансу динамиков в корпусе.

Инструменты топового класса

Инструменты высочайшего класса обычно предлагают все самое передовое, стремясь максимально приблизиться к игре на традиционном акустическом фортепиано и в то же время дополняя её современными функциями. Иногда даже их размеры корпуса почти совпадают с размерами настоящего акустического рояля. В таких инструментах применяются передовые технологии имитации звучания акустических инструментов. Почти каждая компания, производящая инструменты премиум-класса, имеет свои запатентованные технологии формирования звука, которые передают все нюансы, начиная от реакции клавиш до имитации резонанса различных пород дерева или характеристик помещения. Инструменты топового уровня идеально подходят профессиональным музыкантам или музыкальным заведениям, где помимо качества звучания важен также внешний вид инструмента.

При выборе цифрового инструмента правило «чем дороже, тем лучше» не всегда соответствует вашим потребностям. Часто нет смысла переплачивать за функционал, который вам не нужен. При подходе к выбору цифрового пианино важно определить набор параметров, который соответствует вашим потребностям: количество звуковых тембров, чувствительность клавиш, дизайн и другие характеристики инструмента, и выбирать на основе этих критериев. Такой подход позволит вам получить инструмент, который не только удовлетворит вас своим звучанием, но и будет соответствовать вашему бюджету.

Какие наушники купить для цифрового пианино

При выборе наушников для цифрового пианино главное внимание следует уделить их комфорту. Они должны быть легкими и не вызывать дискомфорта при длительном использовании. Лучше выбирать известные бренды, такие как AKG, Sennheiser, Audio-Technica, Sony, Bose, Yamaha. Не рекомендуется использовать дешевые китайские наушники, так как качество звука у них часто оставляет желать лучшего.

Важно, чтобы у наушников был штекер 6,3 мм (стереоджек), либо в комплекте был предоставлен переходник. У большинства наушников из перечисленных брендов уже есть такой переходник. При необходимости можно приобрести его отдельно, стоимость такого переходника обычно составляет менее 100 рублей.

Преимущества и недостатки

Цифровые фортепиано имеют свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе инструмента.

К числу недостатков цифровых фортепиано относится, во-первых, несовпадение манеры игры между цифровым и акустическим фортепиано, что может быть проблемой для выразительного звукоизвлечения. Во-вторых, ограниченный набор звуков, который можно получить из каждой клавиши, а также недостаточная окраска звука по сравнению с акустическими инструментами, особенно у более дешевых и старых моделей. Из-за этих недостатков многие музыкальные педагоги считают цифровые пианино неподходящими для обучения игре на фортепиано.

Однако цифровые фортепиано также обладают целым рядом неоспоримых достоинств:

• Возможность регулирования громкости и использование наушников, что позволяет играть в любое время суток, не мешая окружающим.
• Более доступная цена по сравнению с акустическими инструментами.
• Меньшие размеры и вес, облегчающие транспортировку и установку в небольших помещениях.
• Не требуют настройки и не подвержены изменениям звучания во времени или при изменении климата.
• Простота записи музыки, так как для этого не нужна специальная студия или микрофоны.
• Возможность воспроизведения звуков разных фортепиано и других инструментов.
• Возможность применения звуковых эффектов, аранжировки музыкальных произведений и имитации игры в ансамбле (в зависимости от модели).

Несмотря на некоторые ограничения, цифровые фортепиано представляют собой удобный и многофункциональный выбор для музыкантов разного уровня и потребностей.