Hogyan működik a zongora: a billentyűtől a hangig

A zongora húros hangszer, amelyen ütéssel játszunk. Amikor leütsz egy billentyűt, egy mechanikának nevezett emelőlánc filckalapácsot dob a húrokhoz. A kalapács azonnal visszapattan, a húrok pedig rezegni kezdenek.

A húrok önmagukban nagyon kevés levegőt mozgatnak meg, így alig hallanád őket. A rezgésük egy fa húrlábon át jut a rezonánstáblába, a húrok alatti nagy, vékony lucfenyő lapba, amely megmozgatja a levegőt és felerősíti a hangot. Amikor elengeded a billentyűt, egy filces tompító visszaesik a húrokra, és a hang elhal.

A zongorában minden más azért van, hogy ez a néhány lépés gyors, egyenletes és irányítható legyen, és hogy a húrok tartsák a hangmagasságukat. Nézzük sorban az egyes részeket.

A billentyű egy hosszú faemelő. Nagyjából a közepén egy forgásponton, a mérlegléc egy csapján nyugszik, így amikor lenyomod az elejét, a hátsó vége felemelkedik.

A billentyű hátsó vége megemeli az emelőt, egy kis emelőkből álló egységet. Az emelőn ül a nyelv, amely felfelé tolja a kalapácsot. Közvetlenül mielőtt a kalapács elérné a húrokat, a nyelv csúcsa nekiütközik a kiváltógombnak, és kibillen a kalapács alól. Ez a kiváltás: az utolsó néhány milliméteren a kalapácsot már nem tolja semmi, hanem repül, így megüti a húrokat és azonnal visszaesik, ahelyett hogy rájuk nyomódna és elfojtaná a hangot.

Bartolomeo Cristofori 1700 körül Firenzében építette be ezt az elvet az első zongorákba. A zongora az 1820-as években kapott még egy emelőt: Sébastien Érard kettős kiváltásának repetíciós karját. Ez elkapja a visszaeső kalapácsot és félúton megtartja, így a nyelv visszaállhat alá, mielőtt a billentyű teljesen felemelkedne. Ez teszi lehetővé, hogy a zongorista gyorsan ismételjen egy hangot és gyors trillákat játsszon.

Lefelé menet a kalapácsot elkapja a fogó, így nem pattanhat fel, és nem ütheti meg másodszor is a húrokat.

A kalapács egy fa magból, a kalapácsfejből áll, amelyre vastag gyapjúfilc-rétegeket préselnek hatalmas erővel. Vékony fa kalapácsnyélen ül, amely egy kis csuklóban, a villában fordul el.

A kalapácsok fokozatosan változnak: a basszusban, ahol a húrok vastagok, nagyok és nehezek, a diszkantban kicsik és könnyűek. Mindegyiknek illenie kell a húrokhoz, amelyeket megüt.

A filc nagyban meghatározza a zongora hangszínét. A kemény filc fényesen szól, a puha melegen. A hangolók intonálással állítják be: tűkkel szurkálják a filcet, hogy egy éles hangot lágyítsanak, vagy keményítik, hogy egy tompa hangot élénkítsenek. Évek játéka alatt a húrok barázdákat vágnak a filcbe, és a hang élessé válik, ezért a kopott kalapácsokat újracsiszolják vagy kicserélik.

Tompítók nélkül minden leütött hang tovább szólna, és összemosódna a következővel. Minden tompító egy kis fakocka, alján filccel, amely a húrjain nyugszik. Egy dróton függ, amely egy vezetőlécen át lefelé fut egy tompítóemelőhöz.

Amikor leütsz egy billentyűt, a billentyű hátsó vége felemeli az adott hang tompítóját a húrokról, közvetlenül azelőtt, hogy a kalapács megütné őket. Amikor elengeded, a tompító visszaesik, és a hang elhal. Ezért tart egy hang pontosan addig, ameddig lenyomva tartod a billentyűt.

A legmagasabb hangoknak egyáltalán nincs tompítójuk, általában nagyjából a felső másfél oktávnak. A húrjaik olyan rövidek, hogy a hang szinte azonnal magától elhal.

Egy zongorának több mint 200 húrja van, nagy szakítószilárdságú acélhuzalból. A legtöbb hangnak három, azonos magasságra hangolt húrja van, ez az unisono; a mélyebb tenorhangoknak kettő, a legmélyebb basszushangoknak egy. A basszushúrokat rézhuzallal fonják be, ami nehezebbé teszi őket, így mélyen szólhatnak anélkül, hogy lehetetlenül hosszúnak kellene lenniük.

Minden húr az öntöttvas keret túlsó végén lévő akasztószegtől indul, átfut a húrlábon, ahol kis húrlábszegek tartják a helyén, majd egy agraffon át vagy a kapodaszter alatt halad, és egy hangolószegre tekeredve végződik. Csak a húrláb és az agraff vagy kapodaszter közötti szakasz rezeg: ez a rezgő húrhossz.

A hangolószegeket a hangolótőkébe verik, egy keményfa tömbbe, amelyet keresztirányú szálú rétegekből ragasztanak össze. Semmi más nem tartja őket, csak a súrlódás. Ha egy szeget egy egészen kicsit elfordítanak, megváltozik a húr feszessége, és vele a hangmagasság: a hangoló pontosan ezt csinálja, hangról hangra.

Az acélhúrok merevek, ezért a felhangjaik kicsit magasabbra esnek, mint az alaphang tiszta többszörösei. A hangolók ezt úgy veszik figyelembe, hogy az oktávokat kissé nyújtják, a rövid húrú pianínókon jobban, mint a hangversenyzongorákon.

A rezonánstábla a zongora hangszórója. Széles, vékony lucfenyő lap, keskeny deszkákból ragasztva: a Steinwayé a közepén 8 mm vastag, a széle felé 5 mm-re vékonyodik. A húrlábakat a tetejére ragasztják, így a húrok egyenesen lefelé nyomják.

Alul a szálirányra merőlegesen fa bordák futnak. Ezek merevítik a lapot, és enyhe, felfelé ívelő domborulatban tartják. A domborulat felfelé nyom a húrok lefelé irányuló nyomásával szemben, így a tábla élő marad, a hang pedig erős.

A fa felveszi és leadja a nedvességet. Párás időben a rezonánstábla megduzzad, a domborulat megnő és feljebb tolja a húrlábat, a húrok megfeszülnek, és a zongora felhangolódik. Száraz időben a tábla összehúzódik, és a zongora lehangolódik. Ez a fő oka annak, hogy a zongora az évszakokkal elhangolódik.

Minden húr sok kilogrammnyi erővel húz, és több mint 200 van belőlük. Együtt akár 20 tonnával húznak. Ezt egy fakeret önmagában nem bírná sokáig, ezért a mai zongorákban öntöttvas keret van: ezt látod a húrok alatt, amikor felnyitod a fedelet.

A húrok túlsó vége az akasztószegeihez van rögzítve, a merevítői pedig az akasztószegektől a hangolószegek felé vezetik a terhelést. A keret a zongora legnehezebb egyedi alkatrésze, ezért olyan nehéz zongorát költöztetni.

A vaskeret tette lehetővé a modern zongorát: nehezebb húrokat nagyobb feszítéssel, és hangosabb, teltebb hangot, mint Mozart korának fakeretes hangszereié.

A pedálok a billentyűzet alatti keretben, a lírában vannak, és rudakon és emelőkön keresztül működnek, amelyek felfelé futnak a hangszerbe.

A jobb pedál a tartópedál vagy tompítópedál. Egyszerre emeli fel az összes tompítót, így a hangok a billentyűk elengedése után is szólnak tovább, és a többi húr is együtt rezeg velük.

A bal pedál a halkítópedál, más néven una corda. Zongorán kissé oldalra tolja az egész billentyűzetet a mechanikával együtt, így ahol egy hangnak három húrja van, minden kalapács eggyel kevesebb húrt üt meg: a hang halkabb és lágyabb színű lesz.

A zongora középső pedálja a sostenuto. Csak azokat a tompítókat tartja fent, amelyek a lenyomásakor már fel vannak emelve, így kitarthatsz egy basszushangot, miközben minden mást tisztán játszol. Albert Steinway 1874-ben szabadalmaztatta; a marseille-i Boisselot már 1844-ben bemutatott egy korábbi változatot.

A pianínóban a húrok és a rezonánstábla függőlegesen állnak, így elfér a fal mellett. Minden kilencven fokkal elfordul: a kalapácsok nem felfelé, hanem előre mozognak a húrok felé, és nem a gravitáció, hanem rugó húzza vissza őket.

A tompítók a húrok előtt ülnek, és rugók nyomják őket a húrokhoz. Amikor leütsz egy billentyűt, az emelőn lévő tompítókanál hátranyomja a tompítóemelőt, és felemeli a tompítót.

A pianínó mechanikájában nincs repetíciós kar, ezért a billentyűnek szinte egészen vissza kell emelkednie, mielőtt a hangot újra meg lehetne szólaltatni. Ezért részesítik előnyben a koncertzongoristák a zongorát a gyorsan ismételt hangokhoz. A pedálok is különböznek: a pianínó bal pedálja közelebb viszi a kalapácsokat a húrokhoz, a középső pedál pedig gyakran moderátor, amely egy filccsíkot enged a kalapácsok és a húrok közé.

Most már érthető, miért nem marad meg soha a hangolás. A húrok tonnányi erővel húzzák a szegeket, amelyeket csak a súrlódás tart. A rezonánstábla a páratartalommal emelkedik és süllyed, és mozgatja a húrlábat és rajta minden húrt. Az új húrok lassan nyúlnak. Minden hang a fa, a huzal és a vas egyensúlya, és ez az egyensúly elmozdul.

A zongorák lassan és egyenetlenül hangolódnak el, ezért a legtöbb tulajdonos nem hallja, ahogy történik. A legtöbb zongorát legalább évente kétszer érdemes hangoltatni, gyakrabban, ha új, vagy változékony klímában áll.

Minden zongora ugyanazokból a részekből épül fel, de mindegyiknek megvan a maga gyártója, évszáma és története. A gyári szám, amely általában az öntöttvas kereten található, elárulja, mikor készült a tiéd. Adj neki útlevelet, és tedd fel a galériába, a világ minden tájáról származó zongorák mellé.