Фортепиано в двух его разновидностях (рояль и пианино) наиболее часто используется как самостоятельный инструмент и при аккомпанементе солисту.
Рояль — струнный ударный инструмент со сложным клавишным молоточковым механизмом, ударяющим по струнам. Звук в рояле издают многочисленные (225—230 шт.) стальные струны, натянутые на массивной литой чугунной раме, укрепленной на прочном деревянном корпусе. Важнейшая акустическая часть рояля — резонансная дека, сделанная из еловых досок и лежащая под струнами и рамой (она вклеена краями в корпус инструмента). Резонансная дека воспринимает энергию колебания струн и излучает эту энергию в окружающее пространство, благодаря чему звук рояля во много раз усиливается.

Качество звучания рояля определяет как техника игры пианиста, так и техническое состояние инструмента. Кроме этого имеет значение резонанс пары струна — дека, а также реверберация в помещении. Звуки рояля излучаются верхней стороной деки и после отражения от крышки инструмента направляются преимущественно параллельно струнам.

Зоны направленности звучания рояля

На рис. показано несколько характерных зон направленности излучения звуков рояля. Участок перед стороной АВ представляет собой зону звуков пониженной интенсивности, однако однородную. Зона В характеризуется преобладанием высоких частот. Криволинейный участок CD характеризуется большим разнообразием тембров — это рабочая зона. В зоне D преобладают низкие частоты. Зона DA — теневая, отличается очень слабой и неравномерной звуковой отдачей. При записи микрофон устанавливают, как правило, в рабочей зоне. Местоположение микрофона в этой зоне позволяет уравновесить интенсивность звучания музыкального произведения, исполняемого обеими руками.
Равновесие в звучании как нижнего, так и высокого регистров зависит не только от характера музыкального произведения, но и от акустики помещения и от свойств самого рояля. Местоположение микрофона может также влиять на звуковые планы различных регистров рояля. Так, например, из-за неудачного размещения микрофона иногда при прослушивании фонограммы создается впечатление, что звучат два рояля вместо одного: первый, передающий верхний регистр, звучит в крупном плане, а второй, передающий нижний регистр, в удаленном плане.
В зависимости от характера произведения могут меняться и приемы записи. Например, бравурные мелодии требуют более удаленного плана, чем лирические.. В первом случае звукорежиссер должен суметь сделать запись широкой и мощной, во втором — получить мягкое и нежное звучание, сохраняя достаточную его определенность.
Обычно микрофон устанавливают на расстоянии 1,5—2 м от инструмента, на высоте 1,8 м от пола, ориентируя его непосредственно на струны. При выборе угла наклона микрофона на инструмент следует помнить, что при полностью поднятой крышке рояля иногда возникает интерференция между прямым звуком и звуком, отраженным крышкой.
При записи рояля в эстрадных и джазовых составах необходимо выделить все переходы и остроту атак, четкость отдельных нот и аккордов. В этом случае микрофон размещают почти у края рояля (в зоне CD) с наклоном непосредственно на струны.
В отдельных случаях при записи рояля можно воспользоваться двумя микрофонами: один устанавливают под роялем на расстоянии нескольких сантиметров от деки, второй на расстоянии 2—3 м ближе к зоне D. В этом случае первый микрофон хорошо воспринимает четкость атак, второй — общее звучание.
Для записи рояля обычно используют однонаправленный микрофон, однако при малом времени реверберации для увеличения «воздуха» в записи можно использовать двунаправленный микрофон с характеристикой «восьмерка». При этом надо учесть, что если пианист активно использует педаль, то реверберация в эти моменты воспринимается микрофоном сильнее и тогда исполнение теряет четкость.
Приведенные примеры размещения микрофонов при записи рояля ни в коей мере не исчерпывают всех возможных случаев. В театре этот инструмент может быть установлен в самых разных местах: на сцене, в кулуарах, в репетиционных залах, фойе и т. д. Поэтому выбор и размещение микрофонов нужно проводить исходя из конкретных акустических условий и технических возможностей процесса записи.
Пианино, Разница в форме и конструкции рояля и пианино обуславливает разницу их акустических свойств и качеств, выражающихся прежде всего в различном характере излучения звуковой энергии в окружающее инструмент пространство. Так, у пианино более короткие и менее массивные басовые струны, а также меньшая по площади резонансная дека. Главная масса излучаемой энергии остается в ящике корпуса пианино и поглощается передней крышкой — декоративными филенками. Поэтому частотный диапазон и отдача звуковой энергии у пианино меньше, чем у рояля.
При записи пианино для улучшения его звучания можно снять верхнюю переднюю и нижнюю декоративные крышки, а микрофон разместить на расстояний' 1,5—2 ж, на высоте 1,0—1,2 м от пола, желательно с правой стороны от исполнителя. Не рекомендуется ставить микрофон на пианино или рояль, так как посторонние звуки, исходящие от инструмента (стук педали или удары молоточков по струнам), обязательно будут прослушиваться в записи.

Особенности акустики рояля

В каких деталях и нюансах акустики заключается благородство звучания фортепиано?
Особенность звукоизвлечения рояля состоит в четком разграничении звука на две части — атаку в момент удара молоточков по струнам и собственно колебания струн, усиленные и облагороженные чугунной рамой и деревянной декой.
Удар молоточков приводит к возникновению колебаний струн, основные тона которых можно подстраивать, вращая металлические колки, крепко прессованные в деревянных гнездах.
Кроме основных тонов, в колебаниях струн появляются и их гармоники. Теоретически, если молоточки считать абсолютно твердыми, а струны бесконечно гибкими, то число обертонов может быть бесконечным, а амплитуды гармоник будут кратны основному тону. На практике, условленные параметры имеют конечное, фиксированное значение. Тем не менее, большая часть энергии возбужденной струны содержится в гармониках. Первые шесть обертонов гармоничны и вносят свой вклад в создание нужного тона, седьмой, девятый, одиннадцатый и другие обертоны придают звучанию струны некоторый диссонансный оттенок. Некоторые обертоны способны даже к возбуждению резкого металлического призвука. Дабы несколько уменьшить отрицательное влияние, молоточки стараются располагать так, чтобы ударяли по струнам в узловых точках седьмых обертонов, дабы не возбуждать колебания седьмых гармоник. В некоторых моделях роялей места ударов моточков сдвинуты в сторону узловых точек девятых обертонов, с тем, чтобы избежать возбуждения как седьмых, так девятых гармоник. Наиболее высокие гармоники удается демпфировать, покрывая молоточки фетром, что увеличивает время контакта струны с ударной площадкой бойка. Классически демпферы из фетра не лишены недостатков. При сильном ударе по клавишам фетр сжимается и перестает выполнять свои основные функции по гашению высокочастотных колебаний.
В отличие от скрипок или виолончелей, в звучании которых ценится их индивидуальность, для роялей характерна унификация тембра. Частотный спектр послезвучания добротного инструмента (без учета атаки звука) должен простираться от 28 до 6000 Гц при верхнем основном тоне, равном 4000 Гц. в нижних регистрах основной тон выражен слабо из-за неизбежного присутствия в колебаниях длинных струн большого числа негармонических обертонов. С другой стороны, басы обладают густым, сочным тембром, а для звучания дискантов характерно более бедное, металлическое звучание. Эти обстоятельства ухудшают сбалансированность громкости и окраски нижних и верхних тонов.
Не последнюю роль в усилении звука играет дека, размещаемая горизонтально под струнами инструмента. Большие размеры деки обеспечивают широкий диапазон формант, поэтому тембр резонансных колебаний деки очень однороден для любой возбуждаемой ноты. Максимумы главных формант приходятся на частоты порядка 400…500 Гц, а на низших частотах тоны особенно богаты гармониками, причем амплитуда основной частоты меньше, чем некоторых обертонов.
Дека представляет собой деревянный щит склеенных между собой досок из резонансной (норвежской) ели или сосны. Струны, натянутые между противоположными краями чугунной рамы, на некотором расстоянии от колков, опираются на порожки, закрепленные на деке. Колебания струн передаются деревянной пластине, выступающей в роли акустического усилителя. Степень влияния деки на качество звука трудно переоценить — у хорошего мастера после установки в инструмент деревянного усилителя от первоначального тембра струны мало что остается. Но добиться хорошего результата не так-то просто. Поскольку струн в рояле более двух сотен и натянуты они чрезвычайно сильно, их общее давление на деку достигает усилия в 500 кг! Эту колоссальную нагрузку не очень толстая деревянная пластина должна не только выдерживать, она обязана еще и звучать, совершая сложные колебательные движения. Как в старом анекдоте: «Пой, тебе говорят!»
Несколько слов о фазе атаки огибающей звука. Время атаки для дискантов составляет 10 мс, для басовых нот — 20 мс. Поскольку чугунная рама и деревянная дека не рассчитаны на обработку высоких частот, особенного влияния конструкция рояля на период атаки не оказывает.

Соотношение акустики инструмента и акустики помещения

Большое значение имеет акустический баланс фаз зарождения и продолжения звука, который зависит от выбора точки прослушивания инструмента и угла открытия его крышки. Максимальная интенсивность излучения более высоких частот направлена в сторону клавиатуры и узкого закругленного торца инструмента. Характер волн, излучаемых декой и толстыми басовыми струнами, обуславливает концентрацию низкочастотного излучения в направлении, поперечном струнам. Таким образом, на определенном расстоянии от инструмента начинают преобладать низкие и средние частоты, а пределами радиуса гулкости начинают доминировать реверберационные отражения. Длина радиуса, соответствующая оптимальному балансу между мягккостью звука и его ясностью, зависит, во-первых, от направления, с которой прослушивается инструмент и, во-вторых, от характера произведения; чем сильнее удары молоточков по струнам, тем больше относительная мощность атаки огибающей звука на заданном расстоянии до фортепиано.
Кроме баланса временных составляющих, место установки микрофонов определяет тембральную окраску звука. Учитывая то обстоятельство, , из-за ограниченности спектра звучание рояля плохо поддается частотному корректированию различного рода эквалайзерами, поиск оптимальной точки прослушивания и подбор типа микрофонов становятся главными факторами управления качеством звучания фортепиано.
Процесс поиска оптимальной зоны прослушивания может быть осложнён одним крайне неприятным эффектом. Мощные низкочастотные волны, излучаемые инструментом, многократно переотражаясь от стен, потолка способны пересекаться в некоторых точках пространства и суммироваться по закону сложения колебаний, имеющих равные частоты, но различные фазы. В результате возникают стоячие волны с характерным для них эффектом качания амплитуды или, иначе, «фазового вибрато». Для звучания классического рояля это недопустимо, как непозволительно применение таких эффектов при искусственной обработке, как хорус, спин, эхо, обратная связь с задержкой, тому подобные. Бороться с появлением стоячих волн крайне сложно. Главный рецепт трудновыполним: устранить причину возникновения стоячих волн, есть акустически грамотно обработать студию звукозаписи, либо сменить помещение на более подходящее для данного вида записи. Если такой возможности нет, нужно провести ряд экспериментов по выбору места установи фортепиано. Как правило, хорошие результаты дает размещение инструмент строго поперек диагонали студии на расстоянии 1/4 длины диагонали до утла. Угол открытия и само наличие крышки рояля в меньшей степени влияют возникновение и характер стоячих волн, чем это можно было ожидать.
Мягкое, аккомпанирующее звучание рояля получается при направлении микрофона с ДН типа восьмерки прямо на крышку инструмента, поднятую на большой костыль. Но для получения полного, сочного, классического звучания крышку лучше всего вообще снять, что даст возможность установить микрофоны на некоторой высоте над роялем. Очевидно, что в вертикальной плоскости можно найти точки для стереоприемников звука с хорошим балансом для крайних верхнего и нижнего регистров. Чтобы использовать естественную реверберацию помещения, применяются микрофоны с круговой ДН.
Если от рояля требуется специфическое звучание, основанное на четком ритмическом рисунке, то деку можно вообще… отключить. Для этого ее досрочно подпереть снизу в нескольких местах. Удобными «гасителями колебании» могут стать мягкие банкетки с регулируемой высотой сиденья, предназначенные для пианистов.
В специальной литературе имеется большое количество предложений с описаниями оригинальных способов записи фортепиано. Почти все они связаны со сложностями записи рояля в составе ансамбля или оркестра, когда к звуку инструмента примешиваются другие партии, что вынуждает либо закрывать крышку, либо устанавливать микрофоны слишком близко к роялю в точках с априори ущербным тембром и балансом регистров. Задача решается путем подбора точек с «нужным» характером ущербности, наиболее близким к желаемому результату. Но, если окраску и внутренний баланс звучания фортепиано удается воспринять и передать с заданной точностью, то динамические рисунок и баланс с другими инструментами — никогда. Слишком сильно звуковая картина, воспринятая микрофоном, отличается от той, которую слышит пианист. В наиболее сложных случаях рояль в составе ансамбля лучше всего записывать методом последующего наложения, а фрагменты партий, требующие обязательного присутствия рояля, можно временно исполнять на простеньких «клавишах» с примитивным небогатым тембром, звучание которых подается либо в наушники, либо в небольшую акустическую колонку с малым уровнем проникновения в микрофоны.
В большинстве случаев эксперименты с подбором микрофонов и мест их установки заканчиваются успешно, и дополнительной частотной коррекции звучания фортепиано не требуется. При дефиците времени может помочь легкая эквализация: теплота — 120 Гц, прозрачность и музыкальная выразительность — 2,5…4 кГц, атака — 8 кГц.

Запись пианино

Нужно учитывать то что у пианино, в отличие от рояля, струны находятся в вертикальном положении, следовательно справа находится зона обилия высоких частот, слева – низких.

При записи пианино на один микрофон, его необходимо разместить над инструментом на расстоянии 10-20 сантиметров:

Если есть возможность записи с группы микрофонов, – то запишите на два микрофона, разместив их по сторонам от исполнителя, на расстоянии 8-11 см от струн:

Полученную запись смикшируйте так, чтобы запись с первого микрофона преобладала в правом канале, второго – в левом. В результате запись будет иметь хорошую стерео-панораму и как следствие пространственность и разборчивость.