3.惰性でハンマーが動き出す時 | |||||||||||||||||||||||
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鍵盤、及びウィペンによって加速されたハンマーはジャックの脱進後も惰性によって運動します。もし、ジャックが脱進せずハンマーを弦に接触するまでハンマーを持ち上げていたらどうなるでしょう?ジャックはハンマーが打弦した後もハンマーを持ち上げているのでハンマーは弦から離れず、音は出ません。 従って、ジャックの脱進はピアノアクションにとって重要な運動であります。グランドピアノはシャンクフレンジセンターピンからハンマーの打弦点までの距離を8とすると、ジャックがシャンクローラーと接触するまでの距離が1になります。 アップライトピアノはバットの形状から、バットフレンジセンターピンからハンマーの打弦点までの距離を1とすると、ジャックがバットスキンと接触するまでの距離が始動時は1/10、終息時は1/6になります。 |
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以上の比率をまとめて、鍵盤が秒速1mで等速度運動していると仮定すると、
と、なります。従って、打弦距離46m/mにハンマーが到達する時間は 0.046(m) ÷ 6(m/s) = 0.00766秒 鍵盤が底に着く時間は 実際はグランドピアノでフォルテの演奏レベルはハンマーの最終加速度が秒速約5mになり、それ以上の速度でハンマーが運動する場合はジャックがローラースキンを押しつぶして、ハンマー比率が変化してハンマー速度は鍵盤に対して6倍以上で動作します。 |
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4.打弦時 | |||||||||||||||||||||||
弦とハンマーが接触すると打弦点で波を発生します。発生した波は打弦点から駒やベアリングに向かって往復します。その後、ハンマーが弦から離れると波は駒からペアリングの間を往復します。この時の1秒間の振動回数が周波数になります。 | |||||||||||||||||||||||
テーラーの公式 | |||||||||||||||||||||||
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上記の公式から弦長が長くなれば振動数は小さく(音程は低く)なり、張力が弱ければ振動数は小さく(音程は低く)なり、 線密度が小さくなれば振動数は小さく(音程は低く)なることがわかります。 |
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弦の振動 | |||||||||||||||||||||||
弦振動の図 |
ハンマーは惰性で弦に接触した後、そのまま弦を押します。そしてハンマーに押されてコブのように弦は変形します。低・中音では弦長の1/8、次高音では1/16、最高音では1/20の場所を打弦点とします。これは高音では倍音特性よりも音色を重視するためです。
図で下からハンマーが弦を押し上げてできたコブは駒の位置まで伝わり、位相が反転して打弦点へ戻ってきます。そのコブによってハンマーは押し戻されるのです。 このコブ(振動)は左右の駒を行き来して振動を繰り返し、やがて減衰します。 ピアノの場合、4倍音が重要になるため4倍音の節となる1/8のところに打弦点があります。 |
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