Когда роялю становится тесно в 88 клавишах
В Лондоне мне довелось попробовать рояль с расширенным басовым регистром. Марку уже не помню, зато крайние левые клавиши запомнились: гул, вибрация, звук, который ощущался почти физически. И размер у этого инструмента был соответствующий. У рояля вообще непростые отношения с жилой площадью, а здесь они явно требовали отдельного обсуждения.
Австралийская Stuart & Sons как раз занимается подобным расширением возможностей. У обычного рояля 88 клавиш, от A0 до C8: нижняя нота имеет основную частоту 27,5 Гц, верхняя — около 4186 Гц. У 97-клавишного Stuart диапазон F0–F8, примерно 21,8–5588 Гц. У 102-клавишного нижняя граница опустилась до C0, то есть до 16,35 Гц, а верхняя осталась прежней. Следующая версия получила 108 клавиш и диапазон C0–B8, приблизительно 16,35–7902 Гц. Первый такой рояль закончили в сентябре 2018 года.
В этой последовательности есть небольшая ловушка: со 102 до 108 клавиш инструмент вырос только вверх. Бас уже достиг C0 и остался там. Шесть новых клавиш добавили в верхнем регистре. Поэтому большее число клавиш далеко не всегда означает более глубокий бас.
Для сравнения, австрийский Bösendorfer Imperial тоже имеет 97 клавиш, но все девять дополнительных находятся слева. Его диапазон C0–C8: нижняя нота такая же, как у 102- и 108-клавишных Stuart, верхняя совпадает с обычным роялем. Одно число на паспортной табличке ещё не описывает музыкальную географию инструмента.
На 108 клавишах австралийцы тоже не остановились: в октябре 2024 года в американский Рокфорд доставили их 112-клавишный рояль, построенный за два предыдущих года. История расширения клавиатуры, которую легко принять за давно законченную, продолжается вполне материальным образом.
Материальность особенно хорошо видна в размерах. Концертный The Beleura со 108 клавишами имеет длину 3 метра и ширину 1,8 метра. Первый экземпляр, №65, весит 644 килограмма. При этом существует 108-клавишный Studio длиной 2,3 метра при той же ширине, а 102-клавишные инструменты выпускались длиной 2,2 и 2,9 метра. Число клавиш определяет диапазон только вместе с их расположением, а габариты требуют ещё целого набора конструктивных решений.
Почему для баса полезна длинная струна? В первом приближении её основная частота определяется выражением
f = (1/2L)√(T/μ),
где L — длина колеблющегося участка, T — сила натяжения, μ — масса на единицу длины. При прочих равных удлинение струны понижает частоту. Увеличение погонной массы действует в ту же сторону, усиление натяжения — в противоположную. Обмотка басовой струны добавляет массу, позволяя сохранить сравнительно гибкий сердечник. Просто взять очень толстую сплошную проволоку было бы механически неудобно: изгибная жёсткость начинает заметно вмешиваться в акустику.
Длинный корпус даёт конструктору место для длинных струн, но длина корпуса и рабочая длина струны — разные величины. Нужно разместить клавиатуру с механикой, раму, деку, мостики, крепления. В результате два инструмента одинакового диапазона могут существенно различаться размерами и характером звучания.
Вернёмся к тому гулу на краю клавиатуры. Нажатие одной клавиши рождает сложный звук. Для идеальной струны с основной частотой 16,35 Гц следующие составляющие лежали бы около 32,7, 49,1, 65,4 Гц и дальше. Значительная часть этого спектра находится выше условной границы 20 Гц. Низкая основная частота поэтому прекрасно уживается со слышимым тембром, причём услышать ноту и отдельно услышать её основную составляющую — разные задачи.
Реальная струна сложнее идеальной. Из-за её жёсткости частичные тоны немного расходятся с точными целыми кратными основной частоты. Это негармоничность, с которой приходится считаться и при проектировании, и при настройке. Приведённые числа рассчитаны для равномерной темперации при A4 = 440 Гц; живой рояль может иметь слегка растянутый строй.
Сама граница 20 Гц тоже условна. Ниже неё чувствительность слуха падает, но восприятие не обрывается мгновенно: многое зависит от уровня звукового давления. Рядом с инструментом к слуховому впечатлению может добавляться механическая вибрация, передающаяся через прикосновение и окружающие предметы. В памяти всё это естественно сливается в единое ощущение баса.
Такой край клавиатуры интересен уже сам по себе. Привычное действие, нажать клавишу, выводит к месту встречи музыкального слуха, механики и осязания. А заодно напоминает, насколько мало общего у настоящей рояльной ноты с одинокой синусоидой из учебника.
См. также: Необычные струнные инструменты; Низкочастотный звук.
